Проекты

Использование метода поляриметрии для оценки эквивалентности взаимозамены лекарственных препаратов на основе глюкозы

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Химия в фармации и медицине»

Направление работы: Фармация
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1231
Предметы: Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Интенсивное развитие фармацевтической отрасли привело к появлению на рынке большого количества лекарственных препаратов с одинаковым действующим веществом, поэтому оценка взаимозаменяемости лекарств является особенно актуальной на сегодняшний день. Для России эта проблема стала ещё более значимой в свете введённых западными державами санкций и принятого правительством курса на импортозамещение. Учитывая высокую стоимость импортных лекарственных препаратов, вопрос взаимозаменяемости имеет важное социальное и экономическое значение.

Глюкоза часто применяется в фармакологическом производстве как самостоятельное лекарственное средство, так и вспомогательное вещество для получения определённой массы или улучшения вкуса, цвета и запаха таблеток. Следовательно, стандартизация глюкозы является важным моментом для оценки взаимозаменяемости препаратов. Поскольку глюкоза является оптически активным веществом и при её растворении в водном растворе постепенно формируется динамическое равновесие различных стереоизомеров (реакция мутаротации), то метод поляриметрии можно апробировать для стандартизации глюкозы разных производителей.

Цель

Оценить эквивалентность глюкозы двух производителей поляриметрическим методом, используя кинетику реакции мутаротации.

Задачи

1. Изучить процессы, происходящие при протекании реакции мутаротации.

2. Изучить метод поляриметрии.

3. Оценить эффективность использования метода поляриметрии для наблюдения за кинетикой реакции мутаротации глюкозы.

4. Определить, характеризуется ли глюкоза двух производителей эквивалентностью и может ли она быть взаимозаменяемой.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Поляриметр П161-М

• Магнитная мешалка

• Весы

• Лабораторная посуда

Описание

В качестве объекта исследования была выбрана глюкоза двух производителей: группа компаний «Химмед» и АО «Термо Фишер Сайентифик». В основе определения эквивалентности изучаемых образцов лежит исследование кинетики реакции мутаротации – самопроизвольный переход стереоизомеров глюкозы друг в друга с последующим изменением угла поляризации. Каждый стереоизомер глюкозы имеет свой угол вращения плоскости поляризации света, и по мере перехода одних стереоизомеров в другие меняется угол вращения плоскости поляризации всего раствора, а, следовательно, и концентрация стереоизомеров. Измерение угла вращения плоскости поляризации α производилось автором с помощью поляриметра согласно инструкции к прибору.

Для исследования кристаллическую глюкозу от каждого производителя измельчили в ступке до мелкого равномерного порошка. Первую навеску (5 г) (от каждого производителя) внесли в мерный стакан ёмкостью 50 мл. Стакан быстро заполнили дистиллированной водой комнатной температуры и поместили на магнитную мешалку с вращением 120 оборотов в минуту, отмечая момент полного растворения глюкозы. Раствор отфильтровали и налили в кювету-трубку поляриметра, которую предварительно два раза ополоскали этим же раствором. Через интервалы в 1; 1,5; 3; 5 и 6,5 минут портативным поляриметром измерили угол поляризации α. После первого измерения внесли вторую навеску (5 г) во второй мерный стакан и повторили действия. По завершении измерений провели регрессионный анализ данных для каждого производителя отдельно и сделали вывод об эквивалентности глюкозы из двух разных навесок.

Поляриметр П-161М. Окуляр зрительной трубки (1); головка анализатора (3), при вращении которой выполняется выравнивание яркости полей и определяется угол вращения α по отсчётной лупе (2). Колонка поляриметра (4) состоит из узла поляризатора (6), зеркала (7) и кюветы-трубки (5) для изучаемых растворов.

Результаты

По мере формирования динамического равновесия стереоизомеров глюкозы в растворе угол поляризации (α) увеличивался у двух образцов параллельно. Достоверных отличий между кинетикой реакции мутаротации глюкозы разных производителей по t-критерию Стьюдента для независимых выборок выявлено не было с вероятностью 99% [Statistica v.6: tэмп = 0,3 (tкр = 2,31 при р ≤ 0,05; tкр = 3,36 при р ≤ 0,01)], т. е. изученные образцы имеют одинаковый качественный и количественный состав (угол вращения α прямо пропорционален концентрации вещества).

 

Выводы

1. Достоверных различий между кинетикой реакции мутаротации глюкозы двух производителей не выявлено, образцы глюкозы являются эквивалентными и могут быть взаимозаменяемыми.

2. Метод поляриметрии может быть применим для изучения кинетики реакции мутаротации глюкозы.

Перспективы использования результатов работы
Метод поляриметрии можно использовать для оценки эквивалентности и взаимозаменяемости оптически активных органических веществ.

Сотрудничество с вузом при создании работы

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Мнение автора

«Используемая в моей работе методика проста в исполнении и не требует больших материальных затрат, что очень важно для экспресс-анализа. Однако, на мой взгляд, данную методику можно ещё доработать, чтобы повысить точность анализа. Я довольна проделанной работой и хотела бы выразить огромную благодарность своим преподавателям»