Пошук аналітичних форм для створення методик високочутливого люмінесцентного визначення антибактеріальних препаратів хінолонового ряду в біологічних рідинах по сенсибілізованій люмінесценції іонів лантанідів. Дослідження кислотно-основні властивостей.
Аннотация к работе
Широке застосування в медичній практиці нового класу антибактеріальних препаратів ряду хінолонкарбонової кислоти і її фторованих аналогів обумовлює необхідність розробки простих, експресних, високочутливих методик для вивчення фармакокінетики цих препаратів і їхнього терапевтичного моніторингу. Розвиток і удосконалення методу РЗ звязано з дослідженням комплексоутворення іонів лантанідів з органічними сполуками, процесів передачі енергії від ліганду до центрального іону, розробкою експресних високочутливих методик визначення лікарських препаратів і продуктів їх біотрансформації в біологічних рідинах. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі: · Дослідити кислотно-основні властивості і деякі оптичні характеристики похідних хінолонкарбонової кислоти і її фторованих аналогів. Дано кількісну оцінку комплексоутворення іонів Ln(III) з новим класом лігандів - похідними хінолонкарбонової кислоти, які є слабкими одноосновними кислотами і виявляють дентатність, яка дорівнює трьом, реалізовану за рахунок додаткової координації атома азоту піперазинового циклу. Установлено утворення катіонних форм комплексів зі співвідношенням компонентів метал: ліганд = 1:2, показана можливість утворення біядерних сполук для лігандів, що містять у своїй структурі незаміщений піперазиновий фрагмент.Наявність у структурі хінолонкарбонових кислот aa - кетокарбоксильного фрагменту зумовлює можливість даних лігандів утворювати комплексні сполуки з іонами Ln(III). Найбільшими значеннями ee характеризуються ліганди L1, L4, L8, що свідчить про інтенсивне поглинання цими лігандами УФ випромінювання. Енергія триплетних рівнів (Ет) вивчених лігандів вище енергій рівнів першого збудженого стану іонів Tb(III) (20500 см-1), Eu(III) (17300 см-1), Sm (III) (17900см-1), Dy (III) (21000см-1), що дозволяє здійснюватися ефективному переносу енергії збудження від органічної частини молекули до іону лантаніда в комплексних сполуках. Високі значення РКА дисоціації похідних хінолонкарбонової кислоти погоджуються з припущенням, що протон локалізований на атомі азоту піперазинового циклу, а не на карбоксильній групі. Підтвердженням цього служить відсутність різницевої кривої в спектрах поглинання комплексу Nd(III) з лігандами L3, L5, L7, L8 і АПАР у присутності іону Y(III).Установлено, що спектрально-енергетичні характеристики похідних хінолонкарбонової кислоти (наявність смуг поглинання в УФ - області, високі молярні коефіцієнти поглинання, відповідні значення енергії триплетних рівнів), відповідають умовам, необхідним для здійснення ефективного переносу енергії від органічної молекули до іону лантаніда з наступним збудженням f - f люмінесценції. Показано, що іони лантанідів утворюють з досліджуваним класом лігандів катіонні форми комплексів зі співвідношенням Ln(III): ліганд = 1:2 (за винятком налідиксової кислоти), причиною існування яких є висока дентатність ліганду, реалізована за рахунок координації атома азоту піперазинового циклу. Високі значення РКА дисоціації похідних хінолонкарбонової кислоти погоджуються з припущенням, що протон локалізований на атомі азоту піперазинового циклу, а не на карбоксильній групі. Входження АПАР у внутрішню сферу біядерних комплексів (L3, L5, L7, L8) викликає розрив донорно - акцепторного зв?язку іону Tb(III) з атомом азоту піперазинового циклу. На підставі порівняння ККМ натрієвих солей алкілсульфатів і концентрації АПАР, при якій спостерігається максимальна інтенсивність люмінесценції, зроблений висновок про те, що взаємодія комплексів Ln(III) з похідними хінолонкарбонової кислоти та АПАР відбувається в передміцелярних асоціатах.
План
2. Основний зміст роботи
Вывод
1. Установлено, що спектрально-енергетичні характеристики похідних хінолонкарбонової кислоти (наявність смуг поглинання в УФ - області, високі молярні коефіцієнти поглинання, відповідні значення енергії триплетних рівнів), відповідають умовам, необхідним для здійснення ефективного переносу енергії від органічної молекули до іону лантаніда з наступним збудженням f - f люмінесценції.
2. Показано, що іони лантанідів утворюють з досліджуваним класом лігандів катіонні форми комплексів зі співвідношенням Ln(III): ліганд = 1:2 (за винятком налідиксової кислоти), причиною існування яких є висока дентатність ліганду, реалізована за рахунок координації атома азоту піперазинового циклу. За даними ІЧ - спектроскопії в координації також бере участь кето-карбоксильний фрагмент ліганда.
3. Вперше дана кількісна оцінка комплексоутворення Ln(III) з новим класом лігандів - похідними 4 - хінолону. Установлено, що досліджувані сполуки є слабкими одноосновними кислотами. Високі значення РКА дисоціації похідних хінолонкарбонової кислоти погоджуються з припущенням, що протон локалізований на атомі азоту піперазинового циклу, а не на карбоксильній групі. Відзначено, що налідиксова кислота, на відміну від інших (тридентатних) лігандів, виявляє дентатність, рівну двом. Розраховано константи стійкості комплексів іонів Ln(III) з похідними хінолонкарбонової кислоти.
4. Показано, що молекули АПАР входять у внутрішню сферу комплексів, тим самим сприяючи їх дегідратації і зниженню безвипромінювальних втрат енергії збудження. Входження АПАР у внутрішню сферу біядерних комплексів (L3, L5, L7, L8) викликає розрив донорно - акцепторного зв?язку іону Tb(III) з атомом азоту піперазинового циклу. На підставі порівняння ККМ натрієвих солей алкілсульфатів і концентрації АПАР, при якій спостерігається максимальна інтенсивність люмінесценції, зроблений висновок про те, що взаємодія комплексів Ln(III) з похідними хінолонкарбонової кислоти та АПАР відбувається в передміцелярних асоціатах.
5. На модельних системах показана можливість використання у якості нових проявляючих реагентів оксолінієвої, налідиксової кислот та норфлоксацину в імунофлуоресцентному аналізі. Межа детекції тербію при цьому складає 4 ґґ 10-14, 1ґґ10-11 і 1ґґ10-10 моль/л відповідно.
Запропанований експресний тест - метод визначення ципрофлоксацину та норфлоксацину в біологічних рідинах (сечі) з межею виявлення 1 мкг/мл і високочутливі методики визначення похідних хінолонкарбонової кислоти (піпемідієвої кислоти, ломефлоксацину, пефлоксацину, норфлоксацину, ципрофлоксацину) у сечі і плазмі крові без попереднього вилучення препарату.
Основні результати досліджень викладені в таких роботах
1. Антонович В.П., Егорова А.В., Бельтюкова С.В., Теслюк О.И. Люминесцентное определение ломефлоксацина в виде его комплекса с европием (III) //Віст. Фармациї. - 1999. - Т.20,№2. - С.88 - 91.
2. Egorova A.V., Beltyukova S.V., Teslyuk O.I. Fluorimetric determination of pipemidinic acid using the europium chelatte //J. Pharm. Biomed. Anal. - 1999. - V.21. - P. 585 - 590.
3. Beltyukova S.V., Egorova A.V., Teslyuk O.I. Application of sensitized luminescence of terbium for determination of norfloxacin. Spectroscopy of Biological Molecules: New Directions. Kluwer Academic Publishers. - Enschede (Netherlands). -1999. - P.553-554.
4. Бельтюкова С.В., Егорова А.В., Теслюк О.И. Хелаты европия (III) и тербия (III) с производными хинолонкарбоновой кислоты как метки для иммунофлуоресцентного анализа // Журн. аналит. хим. - 2000. - Т.55,№7. - С. 760 - 763.
5. Бельтюкова С.В., Егорова А.В., Теслюк О.И. Использование f - f люминесценции ионов Eu(III) и Tb(III) в анализе лекарственных препаратов // Укр. хим. журн. - 2000. - Т.66, №10. - С. 115 - 121.
6. Beltyukova S.V., Egorova A.V., Teslyuk O.I., Tselic E.I. Application of f-f luminescence of lanthanides in biopharmaceutical analysis // ARGUS - 99. Abstracts. - Odessa. - p.14-15.
7. Теслюк О.И., Бельтюкова С.В., Егорова А.В. Хелаты лантанидов с производными хинолонкарбоновой кислоты как метки для иммунофлуоресцентного анализа // Тез. докл. II конференции молодых ученых и студентов-химиков южного региона Украины. - Одесса. - 1999. - С.15.
8. Бельтюкова С.В., Егорова А.В., Теслюк О.И. Определние некоторых производных нафтиридина после их хроматографического выделения //Всеукраинская (с международным участием) конференция по аналитической химии, посвященная 100-летию со дня рождения профессора Н.П. Комаря. - Харьков. - 2000. - С. 262.