Автореферат (Исследование цефоперазона в биологических объектах методами электрофореза)

На правах рукописиКрючков Василий БорисовичИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕФОПЕРАЗОНА В БИОЛОГИЧЕСКИХОБЪЕКТАХ МЕТОДАМИ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА14.04.02 – фармацевтическая химия, фармакогнозияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата фармацевтических наукМосква – 2019Диссертационная работа выполнена в федеральном государственномбюджетном образовательном учреждении высшего образования «Ярославскийгосударственный медицинский университет» Министерства здравоохраненияРоссийской ФедерацииНаучный руководитель:доктор фармацевтических наук, профессорНаучный консультант:доктор медицинских наук, профессорФомин Анатолий НиколаевичЛаричев Андрей БорисовичОфициальные оппоненты:Ремезова Ирина Петровна – доктор фармацевтических наук, профессор,Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал государственногобюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградскийгосударственный медицинский университет» Министерства здравоохраненияРоссийской Федерации (ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России), кафедрафармацевтической и токсикологической химии, профессор кафедрыСенченко Сергей Петрович – доктор фармацевтических наук, доцент,Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизысредств медицинского применения» Министерства здравоохранения РоссийскойФедерации (ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России), начальник отдела разработки иактуализации фармакопейных статей на лекарственные средства синтетическогопроисхожденияВедущая организация: Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшего образования «Тюменский государственныймедицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации(ФГБОУ ВО Тюменский ГМУ Минздрава России)Защита состоится «»2019 г.

вчасов на заседанииДиссертационного совета Д 208.040.09 при ФГАОУ ВО Первый Московскийгосударственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерстваздравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет) по адресу:119019, г. Москва, Никитский бульвар, д. 13С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной медицинскойбиблиотеке ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Министерстваздравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет) поадресу:119034, г. Москва, Зубовский бульвар, д.37/1; и на сайте организации:www.sechenov.ruАвтореферат разослан «____» _____2019 г.Учёный секретарьдиссертационного совета Д 208.040.09доктор фармацевтических наук,профессорДёмина Наталья Борисовна3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследованияЦефоперазон относится к 3 поколению цефалоспориновых антибиотиков и широкоприменяется в медицинской практике при лечении многих инфекционно-воспалительныхзаболеваний, в том числе для противоинфекционной профилактики в хирургии.Вместе с тем при определенных условиях (передозировка, индивидуальная непереносимость,патология внутренних органов и др.) препарат может вызывать острые отравления, вплоть долетального исхода.

Для диагностики интоксикации цефоперазоном решающее значениеприобретают результаты химико-токсикологического (судебно-химического) исследования.Актуальной задачей в хирургической практике, с целью исключения вероятностипослеоперационных раневых осложнений является обоснование применения антибиотиков, втом числе цефоперазона, и контроль, за уровнем содержания препарата в тканях операционногополя.

В связи с этим, в целях эффективной антибиотикопрофилактики в ряде случаев возникаетнеобходимость в использовании современных аналитических методов для контроля уровнясодержания антибиотика в тканях операционного поля пациентов.Для определения микроколичеств токсических веществ в биологических объектахцелесообразно использование методов, позволяющих совместить разделение, очистку ианалитическую детекцию искомых веществ.

Такими методами являются электромиграционныеметоды: электрофорез на бумаге, сочетающий эффективную очистку токсических веществ отсопутствующих компонентов биологического субстрата с последующим обнаружением иидентификацией их непосредственно на электрофореграмме (ЭФГ), а также один изсовременных подтверждающих электромиграционных методов – капиллярный электрофорез,нашедший в последние годы в зарубежной и отечественной аналитической практикеприменение в связи с достоинствами: высокой эффективностью, экспрессностью, малымрасходованием биологического объекта для анализа, программированному обеспечению ходаисследования и расчёта полученных результатов.Степень разработанности темы исследованияОбзор зарубежной и отечественной литературы показал, что, несмотря натоксикологическое значение цефоперазона, широкого применения в хирургической практике,методы его выделения, обнаружения и определения в тканях внутренних органов разработанынедостаточно.

Отсутствуют доступные методики скрининга цефоперазона в группецефалоспориновых антибиотиков.В настоящее время опубликовано значительное количество методик определенияцефалоспориновых антибиотиков в биологических жидкостях, с помощью различныххроматографических методов. Однако, в большинстве случаев, они не пригодны дляприменения в химико-токсикологической и лабораторно-хирургической практике, главнымобразом, в связи со сложной, многостадийной пробоподготовкой, и значительным увеличениемвремени анализа, что является неприемлемым при анализе лабильного антибиотика.4Цель и задачи исследованияЦелью работы явилось изучение возможности применения электрофореза на бумаге икапиллярного электрофореза как методов удовлетворяющих требованиям аналитическойтоксикологии и клинической лабораторной практики для анализа цефоперазона вбиологических объектах.Задачи для исследования:1.

Разработать оптимальные условия электрофореза-скрининга антибиотиков цефалоспориновогоряда методом электрофореза на бумаге.2. Изучить возможность электрофореза-скрининга ряда цефалоспориновых антибиотиков, в иомчисле цефоперазона, методом электрофореза на бумаге в присутствии соэкстрактивных веществбиологических объектов.3. Разработать методику идентификации и количественного определения цефоперазона методомкапиллярного электрофореза применительно к целям химико-токсикологического и клиническоголабораторного анализа.4. Разработать экспрессные методики выделения и аналитической детекции цефоперазона вбиологических объектах (модельных смесях). Провести их валидацию.5. Установить возможность идентификации и количественного определения цефоперазона методомкапиллярного электрофореза в биологических объектах в условиях клиники.6. Изучить распределение цефоперазона в тканях операционного поля у пациентов с хирургическимвмешательством в процессе антибиотикотерапии.7.

Изучить пригодность разработанных электрофоретических методик анализа цефоперазона дляхимико-токсикологической практики клинической лабораторной диагностики.Научная новизнаВ результате проведённых исследований впервые:показана возможность предварительного скринингового обнаружения цефоперазона вряду цефалоспориновых антибиотиков методом электрофореза на бумаге («ПВЭФ–1»), как вводных растворах, так и в присутствии соэкстрактивных веществ биологических объектов;на базе отечественной системы для капиллярного электрофореза «Капель – 105М»разработаны доступные, экономичные и экспрессные методики идентификации(подтверждающего исследования) и количественного определения цефоперазона, в водномрастворе и биологических объектах, определены валидационные параметры методик;предложенные электрофоретические методики идентификации и количественногоопределения цефоперазона апробированы на клинических объектах в хирургической практике,изучено распределение цефоперазона в тканях операционного поля;5Разработанные методики обладают высокой чувствительностью, специфичностью,простотой проведения процедуры пробоподготовки, предполагают использование небольшихнавесок биологических объектов (до 0,1 г ткани внутренних органов и 0,1 мл биологическойжидкости) и малый расход органических растворителей, что обеспечивает экспрессностьанализа.Теоретическая и практическая значимость исследованияНа основании результатов исследований выработан подход к разработке системногоанализа цефоперазона в биологических объектах с учётом физико-химических свойствмолекулы антибиотика (растворимость, липофильность, устойчивость, наличиефункциональных групп), с использованием методов электрофореза на бумаге и капиллярногоэлектрофореза.

В целях оптимизации режима дозирования показана возможность определенияуровня концентрации цефоперазона в тканях операционного поля в процессеантибиотикотерапии.Практическая значимость заключается в разработке экономичных, доступных иэкспрессных методик изолирования, предварительного скринингового обнаружения,идентификации (подтверждающего исследования) и количественного определенияцефоперазона в биологических объектах на основе комплекса используемыхэлектромиграционных методов (электрофореза на бумаге, капиллярного электрофореза).Методикиобладаютвысокойэффективностью,воспроизводимостью,чувствительностью и требуют минимальных затрат исследуемых объектов и реактивов.Методология и методы исследованияМетодология исследования построена на анализе и обработке литературных данных,оценке степени разработанности и актуальности, поведении цефоперазона в растворахэлектролитов, выборе наилучших условий извлечения антибиотика из объектов, эффективнойочистки от соэкстрактивных веществ, для последующей экспрессной электрофоретическойдетекции антибиотика, как в составе модельных смесей, так и в составе биосубстратов,полученных с операционного поля пациентов в процессе антибиотикотерапии.В ходе выполнения работы были использованы методы электрофореза на бумаге икапиллярный электрофорез, при этом с целью дополнительного концентрированияцефоперазона был использован приём «стекинга» в процессе электрофореза.Основные положения, выносимые на защитуУсловия электрофореза-скрининга (предварительное обнаружение) цефоперазона вгруппе цефалоспориновых антибиотиков методом электрофореза на бумаге.Доказательство возможности электрофореза-скрининга цефоперазона в присутствиисоэкстрактивных веществ биологических объектов (тканей органов, биологической жидкости).Обоснование и выбор условий идентификации (подтверждающего исследования) иколичественного определения цефоперазона методом капиллярного электрофореза сиспользованием отечественной системы капиллярного электрофореза «Капель – 105М».6Выбор условий экстракции цефоперазона из водных растворов в зависимости отприродыорганическогорастворителя,рНсреды,объёмаэкстрагента,кратностиэкстрагирования.Результаты исследований по разработке методик выделения цефоперазона избиологических объектов (печени, мочи, крови) с последующей идентификацией иколичественным определением методом капиллярного электрофореза, применительно к целями задачам химико-токсикологической и клинической лабораторной практики.