ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ  ОПРЕДЕЛЕНИЕ  L-ТИРОКСИНА  И  ТРИЙОДТИРОНИНА

Доме  Сергей  Владимирович

соискатель,  НГМУ,  г.  Новосибирск

E-mail:  dome_s@mail.ru

L-Тироксин  и  трийодтиронин  —  гормоны  щитовидной  железы.  Как  лекарственные  средства  они  используются  при  заместительной  терапии  и  коррекции  патологических  состояний.  На  сегодняшний  день  в  контроле  качества  лекарственных  препаратов,  содержащих  L-тироксин  и  трийодтиронин,  для  количественной  оценки  их  содержания  используется  высокоэффективная  жидкостная  хроматография  (ВЭЖХ).  Этот  метод  обладает  рядом  недостатков,  таких  как  длительность  анализа,  необходимость  проведения  предварительной  пробоподготовки,  использование  ядовитых  и  токсичных  растворителей,  дороговизна  используемого  оборудования.  Поэтому  актуальной  задачей  является  разработка  новых,  простых,  более  чувствительных  и  селективных  методов  анализа  лекарственных  препаратов.  Практически  отсутствует  информация  об  использовании  электрохимических  методов  как  методов  контроля  в  анализе  качества  гормонов  щитовидной  железы.  Однако  эти  методы  характеризуются  экспрессностью,  высокой  чувствительностью,  селективностью  и  малыми  материальными  затратами.  В  литературе  имеются  упоминания  об  использовании  полярографии  с  ртутно-капающим  электродом  в  анализе  смеси  тироксина  и  3,5-дийодтирозина  [2,  с.  183],  а  также  определения  концентрации  тироксина  после  хроматографической  очистки  и  концентрирования  [3]. 

Цель  данной  работы  —  разработка  вольтамперометрической  методики  количественного  определения  L-тироксина  и  трийодтиронина. 

Объекты  исследования  –  субстанции  лекарственных  веществ:

1.  L-тироксина  (Lot  №  T2376,  фирма  Sigma  Aldrich);

2.  L-трийодтиронина  (Lot  №  T2877,  фирма  Sigma  Aldrich).

Электрохимические  исследования  проводили  на  полуавтоматическом  анализаторе  ТА-4  (ООО  «ТомьАналит»,  г.  Томск).  В  качестве  рабочего  электрода  использовали  ртутно-пленочный,  в  качестве  электрода  сравнения  —  хлорсеребряный.

Статистическую  обработку  результатов  проводили  согласно  ГФ  XII  [1,  с.  198].

Определение  оптимальных  условий  получения  аналитического  сигнала  исследуемых  веществ  состояло  из  нескольких  этапов,  начальным  из  которых  являлось  выбор  подходящего  электрода  и  фонового  электролита.  Выбор  ртутно-пленочного  электрода  в  качестве  индикаторного  обусловлен  способностью  органических  соединений  образовывать  со  ртутью  устойчивые  или  малорастворимые  соединения.  Еще  одним  преимуществом  такого  электрода  является  возможность  получения  более  четкого  аналитического  сигнала,  служащего  количественной  характеристикой  определяемого  вещества,  что  повышает  разрешающую  способность  метода. 

В  качестве  фоновых  электролитов  исследовали  растворы  аммония  нитрата,  натрия  и  аммония  фосфатов  моно-  и  дизамещенных;  калия,  кальция,  лития  хлоридов  с  добавлением  кислот  (разведенной  серной,  хлороводородной,  винной),  натрия  гидрокарбоната,  натрия  и  калия  гидроксидов,  боратные  буферы  с  различным  рН.  Исходя  из  полученных  результатов  в  качестве  фонового  электролита  выбрали  раствор  аммония  нитрата,  так  как  на  нем  наблюдалась  четкая  волна  восстановления  трииодотиронина  (рис.  1Б).  Кроме  того,  данный  раствор  обеспечивал  хорошую  электропроводность,  широкую  рабочую  область  и  необходимую  площадь  для  обработки  сигнала.  Оптимальная  концентрация  раствора  аммония  нитрата  составила  0,01  моль/л.  Воспроизводимый  аналитический  сигнал  L-тироксина  получили  при  использовании  боратного  буфера  с  рН=10  (рис.  1А).

На  следующем  этапе  исследования  определили  оптимальные  значения  потенциала  электролиза,  времени  электролиза,  скорости  развертки  потенциала.

Экспериментальным  путем  установлено  оптимальное  значение  потенциала  накопления,  составляющее  —  1,8000  В  для  L-тироксина  (рис.  2А)  и  —  0,3000  В  для  трийодтиронина  (рис.  2Б).  Смещение  этого  значения  в  более  положительную  или  более  отрицательную  область  приводило  к  уменьшению  величины  регистрируемого  тока. 

Длительность  электролиза,  установленная  также  экспериментальным  путем,  составила  150  сек  для  L-тироксина  (рис.  3А)  и  260  сек  для  трийодтиронина  (рис.  3Б).  При  уменьшении  этого  времени  происходит  снижение  чувствительности  и  увеличение  ошибки  определения,  а  при  увеличении  происходит  снижение  экспрессности  и  искажение  формы  пика  аналитического  сигнала.

Наряду  с  имеющимися  параметрами,  экспериментальным  путем  определена  оптимальная  скорость  развертки  потенциала,  равная  50  мВ/с  для  L-тироксина  (рис.  4А)  и  90  мВ/с  для  трийодтиронина  (рис.  4Б).  При  увеличении  скорости  происходило  увеличение  чувствительности,  однако,  вместе  с  этим  возрастала  и  величина  остаточного  тока,  что  снижало  разрешающую  способность  метода.  При  уменьшении  скорости  развертки  потенциала  уменьшалась  чувствительность  метода.

Таким  образом,  в  результате  проведённых  исследований  была  установлена  способность  и  подобраны  рациональные  условия  концентрирования  L-тироксина  и  трийодтиронина  на  поверхности  ртутно-пленочного  электрода,  сопровождающиеся  регистрацией  сигнала  вещества  на  вольтамперограмме.

С  целью  проверки  воспроизводимости  и  правильности  результатов  определения  тироксина  по  разработанной  методике  был  проведен  тест  «введено  –  найдено»  для  семидесяти  проб  с  концентрацией  2∙10^-2;  2∙10^-3;  2∙10^-4;  2∙10^-5;  2∙10^-6;  2∙10^-7  и  2∙10^-8  мг/л,  по  десять  проб  для  каждой.  Полученные  в  ходе  исследования  результаты  подвергли  статистической  обработке  (табл.  1),  которая  показала,  что  относительная  погрешность  методики  составляет  не  более  10  %  для  диапазона  концентраций  2·10^-7—2·10^-2  мг/л,  что  не  превышает  ошибку  метода.

Таблица  1.

Метрологические  характеристики  методики  количественного  определения  L-тироксина  в  модельных  растворах  (f,  число  степеней  свободы  —  9;  Р,  доверительная  вероятность  —  95  %;t  (Р;  S),  критерий  Стьюдента  (табл.)  —  2,26)

С  целью  проверки  воспроизводимости  результатов  определения  трийодтиронина  по  разработанной  методике  провели  тест  «введено-найдено»  для  пятидесяти  проб  с  концентрацией  10;  1;  0,1;  0,01  и  0,001  мг/л  (табл.  2),  по  десять  проб  для  каждой.  Полученные  в  ходе  исследования  результаты  подвергли  статистической  обработке  (табл.  2),  которая  показала,  что  относительная  погрешность  методики  составляет  не  более  10  %  для  диапазона  концентраций  2·10^-7—2·10^-2  мг/л,  что  не  превышает  ошибку  метода.

Таблица  2.

Метрологические  характеристики  методики  количественного  определение  трийодтиронина  в  модельных  растворах  (f,  число  степеней  свободы  —  9;  Р,  доверительная  вероятность  —  95  %;t  (Р;  S),  критерий  Стьюдента  (табл.)  —  2,26)

В  результате  проведенных  исследований  выявлена  способность  и  подобраны  оптимальные  условия  концентрирования  L-тироксина  и  трийодтиронина  в  модельном  растворе,  что  позволит  в  дальнейшем  проводить  технический  анализ  субстанций  и  контроль  качества  лекарственных  препаратов. 

Совмещение  обеих  методик  для  количественного  определения  L-тироксина  и  трийодтиронина  в  комбинированных  препаратах  или  смесях  сопряжено  с  определенными  трудностями,  связанными,  прежде  всего,  с  некоторыми  сходствами  в  строении  указанных  веществ,  и  является  частью  отдельного  глубокого  исследования.

Список  литературы: 

1.Государственная  Фармакопея  Российской  Федерации.  XII  издание.  —  М.:  Издательство  «Научный  центр  экспертизы  средств  медицинского  применения»,  2010.  —  Часть  II.  —  480  с.

2.Мискиджьян  С.П.,  Кравченюк  Л.П.  Полярография  лекарственных  средств.  Издательское  объединение  «Вища  школа»,  1976.  —  232  с.

3.Hernandez  L.,  Hernandez  P.  and  Nieto  O.  Determination  of  Thyroxine  in  Urine  by  Cathodic  Stripping  Square-wave  Voltammetry  //  Analyst.  —  1994.  —  Vol.  119.  —  №  7.  —  Р.  1579—1583.