Методы определения антибиотиков. Выбор оптимальных условий получения молекулярно-импринтированных мембран (МИМ). Изучение свойств МИМ с отпечатками цефтриаксона в присутствии солей меди. Оценка селективности разделения антибиотиков на полученных МИМах.
Аннотация к работе
Определение ?-лактамных антибиотиков, как одной из групп лекарственных соединений, получивших широкое распространение, но в то же время, обладающих потенциальной опасностью для здоровья человека, является одной из актуальных проблем современной аналитической химии. Объекты, в которых необходимо определять и контролировать содержание антибиотиков, весьма разнообразны: фармацевтические препараты, биологические жидкости организма человека и животных, продукты питания, сточные воды фармацевтических предприятий. Постоянно возрастающее число применяемых в медицине антибиотиков делает актуальным изучение их взаимодействия с катионами металлов, прежде всего входящих в состав химических веществ живых организмов. Синтез МИПОВ заключается в проведении реакции полимеризации в присутствии специально введенных молекул - темплатов (от английского template - шаблон, лекало), с которых предполагают «снять отпечатки».Цефалоспорин - антибиотик, образуемый грибами из рода Cephalosporium. По химическому строению антибиотик принадлежит к группе ?-лактамных соединений, близких к пенициллинам (рис. Основу молекул цефалоспоринов составляет цефем-группа, состоящая из соединенных циклов - ?-лактамного и дигидротиазинового. Цефем-группа, имеет почти плоское строение, атом N, как и в обычной амидной группе находится в состоянии sp2-гибридизации, к тому же его негибридная р-орбиталь сопряжена с двойной связью C=C дигидротиазинового цикла. В отличие от пенициллина, цефалоспорин подавляет развитие не только грамположительных бактерий, но и грамотрицательных, также цефалоспорин устойчив к действию ?-лактамаз.Выбор того или иного метода обусловлен целесообразностью его использования в каждом конкретном случае. Определение остаточных количеств антибиотиков в продуктах питания животного происхождения проводят чаще с помощью микробиологических методов. Метод ВЭЖХ обеспечивает специфичность и чувствительность, необходимые для фармокинетики и других исследований, кроме того позволяет определять продукты метаболизма антибиотиков и содержание в них примесей. Тем не менее, по-прежнему актуальной является задача разработки новых методов определения антибиотиков, оптимально сочетающих в себе следующие требования: высокая чувствительность, малая ошибка измерений, простота и экспрессность тестов, низкая себестоимость и высокая специфичность анализа. К этим методам относят ВЭЖХ, колориметрические и спектрофотометрические методы, основанные на образовании различных соединений или использовании определенных свойств антибиотиков: цветные реакции, исчезновение характерных полос в УФ или ИК частях спектра под действием различных веществ (кислот, щелочей).Полимеры с молекулярными отпечатками представляют собой новое поколение полимерных сорбентов, которые получают с помощью метода молекулярных отпечатков (импринтинга). Общая стратегия синтеза заключается в создании предполимеризационного комплекса между молекулами темплата и функционального мономера в определенном растворителе, сополимеризации этого раствора в присутствии сшиваюшего агента и инициатора, и последующем удалении темплата из полимера, в результате чего в МИПЕ остаются специфические центры связывания (сайты молекулярного распознавания), комплементарные по размеру, форме, структуре и физико-химическим свойствам молекуле-темплату. При выборе этих пар предпочтение отдают таким комбинациям, для которых реализуется максимальное число комплементарных взаимодействий, обеспечивающих высокую устойчивость ассоциата мономер-темплат до начала и в течение процесса полимеризации [12]. Процесс взаимодействия функционального мономера и темплата основан на ковалентном или нековалентном взаимодействии функциональных групп. В нековалентном импринтинге реакция полимеризации обычно инициируется ультрафиолетовым облучением, так как сила водородных и ионных взаимодействий мономера с молекулами шаблона с ростом температуры снижается [13].В работе использовали трековые мембраны (ТМ), изготовленные в Объединенном Институте Ядерных Исследований (г. Трековые мембраны изготовлены из пленки полиэтилентерефталата толщиной 12 мкм, облученной ускоренными ионами криптона и далее обработанной 0.2М NAOH при 80°С. Для проведения экспериментов в качестве темлата использовали динатриевую соль цефтриаксона (Цеф) фирмы «Sigma», модельными антибиотиками были тетрациклин(Тет) и эритромицин(Эр), «Sigma». Растворы антибиотиков 0.1 М готовили по точным навескам (Цеф - на воде, Тет - на 0.1М HCL, Эр - в 50% этаноле) В качестве солей меди вводили хлорид меди (I) фирмы «Sigma-aldrich» (97%); карбонат меди (CUCO3), пентагидрат сульфата меди (CUSO4*5H2O) фирмы “ХИММЕД» марок «х.ч.». Для отмывки мембран использовали уксусную кислоту (ледяную), метанол (MEOH), этанол (ETOH), медицинский, 96%, «ЗАО Брынцалов», раствор этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), приготовленный из навески соли марки «х.ч.».В работе использовали: весы «Voyager OHAUS», спектрофотометр СФ-102, «Аквилон», Россия; ультразвуковую ванну «Сапфир» V=1.3 л (мощность генератора: 50
План
Оглавление
Введение
1. Обзор литературы
1.1 Физико-химические свойства цефалоспоринов
1.2 Методы определения антибиотиков
1.3 Молекулярный импринтинг
2. Экспериментальная часть
2.1 Исходные вещества
2.2 Аппаратура
2.3 Методика эксперимента
3. Результаты и их обсуждение
3.1 Выбор оптимальных условий получения молекулярно-импринтированных мембран
3.2 Получение молекулярно-импринтированных мембран с отпечатками цефтриаксона в присутствии солей меди
3.3 Изучение проницаемости молекулярно-ипринтированных мембран
3.4 Оценка селективности модифицированных мембран
Вывод
Список литературы
Введение
Определение ?-лактамных антибиотиков, как одной из групп лекарственных соединений, получивших широкое распространение, но в то же время, обладающих потенциальной опасностью для здоровья человека, является одной из актуальных проблем современной аналитической химии. Объекты, в которых необходимо определять и контролировать содержание антибиотиков, весьма разнообразны: фармацевтические препараты, биологические жидкости организма человека и животных, продукты питания, сточные воды фармацевтических предприятий. Постоянно возрастающее число применяемых в медицине антибиотиков делает актуальным изучение их взаимодействия с катионами металлов, прежде всего входящих в состав химических веществ живых организмов.
Извлечение антибиотиков возможно с помощью молекулярно-импринтированных полимеров (МИП). Синтез МИПОВ заключается в проведении реакции полимеризации в присутствии специально введенных молекул - темплатов (от английского template - шаблон, лекало), с которых предполагают «снять отпечатки». Синтез МИПОВ прост, они имеют термическую, химическую стабильность и высокую способность к селективному распознаванию.
Особый интерес вызывают молекулярно импринтированные мембраны (МИМ), или мембраны с молекулярными отпечатками. При использовании трековых мембран не требуется измельчать и фракционировать полимер.
Целью данной работы является получение молекулярно-импринтированных мембран с отпечатками цефтриаксона в присутствии солей меди.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи: - Выбор оптимальных условий получения молекулярно-импринтированных мембран (МИМ);
- Изучение свойств МИМ с отпечатками цефтриаксона в присутствии и отсутствии солей меди;
- Оценка селективности разделения антибиотиков на полученных МИМАХ.