Проекты

Разработка упрощённой схемы определения допинга в лекарственных препаратах

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Аналитическая химия, ЯМР-спектроскопия
Авторы работы: ГБОУ Школа им. А. Боровика
Предметы: Биология, Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Для исследования были выбраны спортивные препараты и таблетки, содержащие допинг, для того чтобы найти концентрацию каких-либо веществ именно в препаратах, а не в пробах, взятых у спортсменов, так как во многих случаях спортсмены, не зная, употребляют запрещённые вещества. Также из-за большого количества линий анализа невозможно быстро исследовать много образцов, для того чтобы «поймать» небольшие концентрации веществ, пробы приходится концентрировать. Для определения веществ в наноколичествах используют масс-спектрометры высокого разрешения, а это сложное и капризное в эксплуатации оборудование.

Цель

Разработка методов определения допинга и опасных химических соединений в спортивных препаратах.

Задачи

1. Изучение классификаций допинга и свойств выбранных веществ.

2. Подготовка литературного обзора о способах определения допинга.

3. Изучение способов определения допинга.

4. Упрощение методики анализа.

5. Разработка модели таблетки.

6. Разработка методов определения допинга в таблетках.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Роторный испаритель
  • Мембранный насос
  • Аналитические весы
  • Пипетки автоматические
  • Весы гидравлические
  • Центрифуга
  • Лампа УФ
  • Вытяжной шкаф
  • Ультразвуковая баня
  • Насос пластинчато-роторный

Описание

Экспериментальная часть работы.

1.  Проведение качественных реакций на активные вещества.

На первом этапе работы автор находил качественные реакции на выбранные вещества и препараты. Так как у автора не было возможности работать с пропранололом, он заменил его на нафтол, который структурно схож с пропранололом. Далее автор проводил качественные реакции на активные вещества: нафтол и динитрофинол.

2.  Получение модели таблетки.

Далее автор моделировал таблетки с содержанием нафтола и динитрофенола.

Для этого нужно было найти список и количество вспомогательных веществ, чтобы сделать таблетку. После этого автор отмерял определённое количество вспомогательных и активных веществ, перемешивал их и с помощью гидравлического пресса прессовал таблетки.

3.  Качественные реакции на модели таблеток.

На третьем этапе работы автор проводил качественные реакции на активные вещества, но теперь уже на саму таблетку, в которой уже содержатся вспомогательные и активные вещества. Результаты качественных реакций не изменились, а значит, вспомогательные вещества не мешают определению активных веществ в таблетке.

4.  Пробоподготовка веществ для структурного анализа.

Далее нужно было снять ЯМР с таблеток, подобрать растворители для вспомогательных веществ. Это нужно для того, чтобы вспомогательные вещества не мешали проявлению сигналов активных веществ в таблетке при ЯМР. С помощью диэтилового эфира автор растворял вспомогательные вещества в таблетке. Автор взял таблетку нафтола и таблетку 2,4-динитрофенола массами 0,17 мг и растворил их в диэтиловом эфире. Далее с помощью центрифуги центрифугировал 3 минуты с 6000 оборотами.

5.  Анализ структуры вещества.

После пробоподготовки веществ для структурного анализа автор мог приступить к снятию ЯМР-спектра с нафтола и 2,4-динитрофенола.

Результаты работы/выводы

В ходе проектной работы были изучены классификации допинга и свойства выбранных веществ, также были изучены способы и методы определения допинга. Были проведены качественные реакции на активные вещества. Были смоделированы таблетки с содержанием активных веществ: нафтол и 2,4-динитрофенол и вспомогательных веществ: крахмал, сахароза, стеарат кальция. Были проведены качественные реакции на модели таблеток с содержанием активных и вспомогательных веществ. В ходе исследовательской работы автор провёл пробоподготовку веществ для структурного анализа, подобрав растворитель для вспомогательных веществ – диэтиловый эфир. Был проведён анализ структуры вещества – снятие спектра с моделей.

Перспективы использования результатов работы

Полученные результаты можно использовать для упрощения методики анализа вредных веществ и, в частности, допинга в продуктах питания, лекарственных средствах и в других объектах, с которыми повседневно взаимодействуют спортсмены.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Награды/достижения

Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» – призёр.