Изучение условий извлечения верапамила из водных растворов

/ Кудринова Л.Е. Кудымов Г.И.  // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1987 — №3. — С. 30-31.

Кудринова Л.Е., Кудымов Г.И. Изучение условий извлечения верапамила из водных растворов

Пермский фармацевтический институт.

УДК 340.67:615.217.24.099.07

Изучение условий извлечения верапамила из водных растворов.

Кудринова Л.Е., Кудымов Г.И. Судеб.-мед. экспертиза, 1987, № 3, с. 30—31.

При поиске оптимальных условий экстракции верапамила проводили планирование эксперимента по схеме латинского куба 2-го порядка. Количественное определение выполняли спектрофотометрическим методом в УФ-области спектра. Существенное влияние на извлечение вещества оказывают 2 фактора:    pH среды и природа органического

растворителя. Наибольшая степень экстракции верапамила из водных растворов достигается в интервале значений pH 6, 0—10, 0 из растворов, насыщенных хлоридом натрия, при использовании в качестве экстрагенов хлороформа, этилацетата, бензола, четыреххлористого углерода, изоамилового спирта, диэтилового эфира и гексана.

Поступила 04.02.86

L.Е. Kudrikova, G.I. Kudymov

STUDY ON THE CONDITIONS OF VERAPAMIL EXTRACTION FROM AQUEOUS SOLUTIONS

When planning the experiment with respect to the 2nd order latin cub scheme the optimal conditions for verapamil extraction from aqueous solutions were found. The effects of pH, time, electrolyte presence, and extractant nature were studied. The assay of the drug was performed by spectrophotometric method in UV band of spectrum. The results of the x investigation may be used in chemical toxicological analysis.

ссылка на эту страницу

Верапамил, 5-[(3. 4-диметоксифенэтил)-метиламино]-2-(3, 4-диметоксифенил)-2-изопропилвалеронитрила гидрохлорид (синонимы: изоптин, финоптин) применяется в кардиологии при хронической и острой коронарной недостаточности, аритмии, для профилактики инфаркта миокарда. Выпускается в виде драже и инъекционных растворов. В литературе имеются сведения о токсичности верапамила и отравлениях им [5—7]. Экстракция указанного препарата изучена недостаточно.

Цель настоящей работы — поиск оптимальных условий извлечения верапамила из водных растворов для использования полученных данных в химико-токсикологическом анализе.

При выборе оптимальных условий экстракции исследуемого вещества органическими растворителями мы сочли целесообразным провести планирование эксперимента по схеме латинского куба 2-го порядка [1, 2, 4]. Параметром оптимизации служила степень экстракции верапамила R (в %). Количественное определение проводили спектрофотометрическим методом в УФ-области спектра.

Была изучена зависимость степени извлечения вещества из водных растворов от pH среды (x1), присутствия и природы электролита (х2), времени экстракции (х3), природы экстрагента (х4). Цифры и буквы в скобках использованы в качестве условных обозначений факторов и их уровней варьирования в табл. I. Значение pH варьировали на 3 уровнях: 3,0 (0); 6,0 (1); 10,0 (2). Использовали водный раствор, не содержащий электролит (0). насыщенный раствор хлорида натрия (I). насыщенный раствор сульфата натрия (2). Экстрагирование проводили в течение 1 мин (0), 2 мин (I) и 5 мин (2). Исследовали следующие растворители: диэтиловый эфир (0), этилацетат (I). изоамиловый спирт (2), хлороформ (3). четыреххлористый углерод (4), циклогексан (5), гексан (6), петролейный эфир (7) и бензол (8). Эксперимент проводили в предположении линейной модели процесса по плану, представленному в табл. 1.

Таблица 1

План и результаты эксперимента

№ п/пx1X2x3х4R, %
1000

0

3,3
2010

1

93. 3

3020

2

84. 7
4100

3

97,4
5I10

4

95,1
6120

5

78. 4

7

200

6

95,0
8210

7

32.4

9

220

8

91,9

10001

7

1,0
11011

8

93,2

12021

6

3,4

13

101

1

96,0

14111

2

95,9

15121

0

94,6
16201

4

93,0
17211

5

52,3
18221

3

100,0
19002

6

3,6
20012

3

93,2
21022

4

65,8
22102

8

95,5

23

112

6

80. 2
24122

7

55,9
25202

2

88. 3
26212

0

98. 8

27

2

2

2

1

100,0

Таблица 2

Дисперсионный анализ латинского куба 2-го порядка

Источник
дисперсии
Сумма
квадратов
Число
степеней
свободы
Средний
квадрат
Проверка
значимости
J(Р=0,95)
pH 8092. 69 2

4046,35

F=8,13>3,88
Электролит

1476,29

2

738,15

F=1,48<3,88
Время

168,72

2

84,36

F=0, 17<3. 88
Растворитель

14556,37

8

1819. 55

F=3,66>2,85
Ошибка

5971, 55

12

497,63

Общая сумма квадратов30265,62261164,06

Методика исследования. В делительные воронки (вместимостью 100 мл) вносили по 9 мл универсальной буферной смеси Бриттона — Робинсона или насыщенного раствора электролита, приготовленного на этом же буфере. Значение pH контролировали с помощью иономера универсального ЭВ-74. Затем в воронку добавляли 10 мл органического растворителя и 1,0 мл исследуемого водного раствора, содержащего около 500 мкг верапамила гидрохлорида. Параллельно ставили "холостой" опыт, где раствор вещества заменяли таким же объемом дистиллированной воды. Делительные воронки встряхивали в течение запланированного времени. после расслоения фаз органический слой отделяли и выпаривали в фарфоровых чашках при комнатной температуре. Сухой остаток растворяли в 10,0 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и измеряли оптическую плотность раствора с помощью спектрофотометра СФ-16, в кюветах с толщиной слоя 1 см в максимуме абсорбции верапамила 277 нм. Раствором сравнения служил «холостой» опыт. По полученным данным проводили дисперсионный анализ, результаты которого представлены в табл. 2 и на рис. 1.

Рис. 1. Средние значения для каждого фактора на всех уровнях.
Условные обозначения факторов и их уровней варьирования даны о тексте.

Рис. 2. Степень экстракции верапамила эфиром (а) и гексаном (б) в зависимости от pH среды.
1 — экстракция из водных растворов без электролита; 2 — экстракция из насыщенного раствора сульфата натрия; 3 — экстракция из насыщенного раствора хлорида натрия. По оси абсцисс — pH среды, по оси ординат — степень экстракции верапамила (в %).

Существенное влияние на степень экстракции верапамила оказывают pH среды и природа органического растворителя, потому что дисперсионные отношения, рассчитанные для этих эффектов, превышают табличные значения критерия Фишера (F). Хлорид натрия способствует более полному извлечению вещества в отличие от сульфата натрия. Для выбора оптимальных условий экстракции проводили факторный анализ. Установлено, что степень экстракции верапамила в интервале значений pH 6, 0—10, 0 значимо не изменяется, а в кислой среде резко уменьшается. Применение циклогексана и петролейного эфира приводило к значительному снижению степени экстракции по сравнению с другими изученными растворителями.

Следовательно, наибольшая степень экстракции верапамила из водных растворов и растворов, насыщенных хлоридом натрия, достигается в интервале значений pH 6, 0—10, 0 при использовании в качестве экстрагента хлороформа, этилацетата, бензола, четыреххлористого углерода, изоамилового спирта, диэтилового эфира и гексана.

Основываясь на выводах, полученных в предварительных исследованиях, мы провели детальное изучение экстракции хлороформом, диэтиловым эфиром и гексаном как наиболее доступными и относительно менее токсическими растворителями. Анализ выполняли по описанной выше методике, время экстракции — 1 мин, в каждом случае ставили не менее 3 параллельных опытов.

При однократной экстракции хлороформом извлекается 95—99% верапамила в широком интервале значений pH (1,1—13,0), т. е. вещество извлекается в виде как основания, так и соли. Присутствие электролитов и ионный состав водной фазы (насыщенный раствор хлорида и сульфата натрия, сульфата аммония, 0,1 н. раствор гидроксида натрия и соляной кислоты, компоненты буферного раствора Бриттона—Робинсона) не влияют на степень экстракции вещества данным растворителем.

Степень извлечения верапамила эфиром зависит от pH среды (рис. 2, а). Экстракция вещества в количестве 94— 97% наблюдается при рН>=7,0. Присутствие хлорида натрия повышает степень экстракции.

Гексан менее летуч по сравнению с эфиром, не смешивается с водой, не склонен к образованию стойких эмульсий. Степень экстракции верапамила гексаном, как и эфиром, зависит от pH среды (рис. 2, б). Вещество извлекается в органическую фазу при рН>=8,0 в количестве 93—98%. Следует отметить влияние насыщения водной фазы сульфатом натрия. В присутствии этого электролита при увеличении значения pH среды наблюдается уменьшение степени экстракции верапамила. проявляется так называемый «высаливающий» эффект (3) — при pH 12, 0 извлекается 60 % вещества.

Таким образом, для изучения условий экстракции верапамила из водных растворов был использован латинский куб 2-го порядка, что помогло оценить одновременное влияние 4 факторов и найти оптимальные условия экстракции при значительном сокращении общего числа опытов.

Результаты детального изучения хлороформа, эфира и гексана в качестве экстрагентов позволили рекомендовать использовать их на отдельных этапах изолирования верапамила из биологических объектов в интервале pH 6,0—10,0.

В кислой среде в отсутствие электролитов эфир и гексан можно применять для очистки верапамила от соэкстрактивных веществ.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Ахназарова С.А., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. — М., 1978.
  2. Беликов В.Г., Пономарев В.Д., Коковкин-Щербак Н.И. Применение математического планирования и обработка результатов эксперимента в фармации. — М., 1973.
  3. Коренман И.М. Экстракция в анализе органических веществ. — М., 1977.
  4. Миронова Т.В. // Фармация. — 1983. — № 3. — С. 22—24.
  5. Романова А.А. // Суд.-мед. эксперт. — 1980. — № 3. — С. 33.
  6. Седов А.И., Мужановский Э. Б. // Там же. — № 2. — С. 48—50.
  7. Thomson В.М., Panell L. К. // J. analyt. Toxicol. — 1981. — Vol. 5. — Р. 105—109.

похожие материалы в каталогах

Судебно-химические исследования

похожие статьи

К вопросу об анализе фосфорорганических пестицидов методом ТСХ / Горбачева Н.А. // Матер. IV Всеросс. съезда судебных медиков: тезисы докладов. — Владимир, 1996. — №2. — С. 145-146.

Проблемные аспекты химикотоксикологического исследования психоактивных веществ / Клименко Т.В., Клевно В.А., Максимов А.В. // Судебная медицина. — 2018. — №4. — С. 36-40.

Установление наличия кала в следах на вещественных доказательствах методом восходящей тонкослойной хроматографии / Четвертнова А.П., Федоровцев А.Л., Эделев Н.С. // Судебная медицина. — 2018. — №4. — С. 30-32.

Влияние давности и температуры хранения трупной крови на показатели веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) / Эделев И.С. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №3. — С. 15-18.

Спектрофотометрическое исследование мекония и кала в следах на вещественных доказательствах / Четвертнова А.П., Федоровцев А.Л., Эделев Н.С. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №3. — С. 36-38.