Химия и химические технологии/5.Фундаментальные проблемы создания новых материалов и технологий

Аспирант Кутловская Е.В.

Астраханский государственный университет, Россия

СОРБЦИЯ АНТИГИСТАМИННЫХ ПРЕПАРАТОВ

НА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОРБЕНТАХ

Целью работы явилось экспериментальное изучение адсорбции АГП на водном силикагеле, оксиде алюминия и сорбенте СВ-1. Результаты работы необходимы для моделирования процессов, протекающих в системе АГП – сорбенты – вода. Кроме того, важной частью работы является использование ее результатов для концентрирования АГП с целью их накопления и (или) определения.

Методика проведения эксперимента. В 10 градуированных пробирок ёмкостью 10 см³ вносят 0;0,05; 0,10; 0,20; 0,50; 0,80; 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0 см³ 0,001М водного раствора индивидуального АГП, вносят буферный раствор с рН 6 до 10 см³ и отбирают по 5 см³ полученных растворов в другие пробирки ёмкостью 10 см³.Отдельно по времени в каждую пробирку вносят 1 см³ 2М водного раствора гидроксида калия и по 4 см³ 0,01н. раствора перманганата калия. Через 5 мин (фиксация времени по секундомеру) быстро измеряют оптическую плотность раствора при 670 нм в кювете толщиной 2 см относительно воды. По полученным величинам оптических плотностей растворов строят градуировочный график в координатах «оптическая плотность – концентрация АГП».

В такие же градуированные пробирки вносят по 0, 0,05, 0,1 … 6 см³ 0,001 м раствора АГП, буферный раствор с рН 6 до 10 см³ и по 0,5 г сорбента (Al₂O₃, SiO₂ или СВ-1). Встряхивают 10 мин, далее центрифугируют 10 мин при 3000 об/мин и отбирают в другие пробирки по 5 см³ осветлённых фракций. В отобранные пробы так же последовательно по времени вносят по 1 см³ 2М раствора КОН, 4 см³ 0,01н. КМnО₄, перемешивают и через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора при 670 нм в кювете толщиной 2 см относительно воды. Последовательно проделывают эту работу с каждым раствором.

Равновесные концентрации АГП находят по градуировочному графику. Найденные значения равновесных концентраций и величины исходных концентраций (до сорбции) позволяют рассчитать величины сорбции Г для каждого значения концентраций.

В результате проведённых опытов и расчётов были построены изотермы сорбции различных АГП на сорбентах. Все эти опыты проводятся при температурах 278±1 К и 295±1 К.

Изотермы сорбции АГП на различных сорбентах можно отнести к S-типу, т.е. изотермы носят Ленгмюровский характер.

Это позволило с использованием уравнения Ленгмюра в пря-молинейной форме рассчитать константы сорбции для 278 и 295 К (lg K₂₇₈, lg K₂₉₅) и величины предельной сорбции Г∞ АГП различными сорбентами. По полученным значениям констант рассчитаны ΔН, ΔG и ΔS сорбции. Результаты расчётов lg K, ΔН, ΔG, и Г∞ приведены в табл. 1-3.

Таблица 1

Основные термодинамические характеристики сорбции АГП на сорбенте СВ-1

АГП	Г∞, мг/г	lg K278	lg K295	ΔН, кДж/моль	ΔG295, кДж/моль	-ΔS295 Дж/моль×К
Димедрол	5,0	0,50	0,30	23,1	0,29	80,0
Дименгидринат	5,0	0,50	0,30	23,1	0,29	380,0
Дипразин	5,0	0,55	0,32	27,4	0,29	90,0
Димебон	5,0	0,55	0,35	24,5	0,28	80,0
Диазолин	4,5	0,75	0,35	34,4	0,26	120,0
Супрастин	7,5	0,80	0,35	37,4	0,26	130,0
Тавегил	4,5	0,55	0,25	35,6	0,34	120,0
Сетастин	5,0	0,50	0,25	31,3	0,34	110,0

Таблица 2

Основные термодинамические характеристики сорбции АГП на водном силикагеле

АГП	Г∞, мг/г	lg K278	lg K295	ΔН, кДж/моль	ΔG295, кДж/моль	-ΔS295 Дж/моль×К
Димедрол	5,0	0,55	0,32	24,5	0,28	80,0
Дименгидринат	5,0	0,57	0,30	29,0	0,29	100,0
Дипразин	5,0	0,54	0,28	29,7	0,31	100,0
Димебон	5,5	0,50	0,25	31,3	0,34	110,0
Диазолин	5,5	0,50	0,25	31,3	0,34	110,0
Супрастин	8,5	0,95	0,35	23,4	0,26	80,0
Тавегил	6,5	0,55	0,25	35,6	0,34	120,0
Сетастин	5,0	0,45	0,25	14,8	0,34	50,0

Таблица 3

Основные термодинамические характеристики сорбции АГП на оксиде алюминия

АГП	Г∞, мг/г	lg K278	lg K295	ΔН, кДж/моль	ΔG295, кДж/моль	-ΔS295 Дж/моль×К
Димедрол	2,5	0,35	0,25	8,5	0,34	30,0
Дименгидринат	2,5	0,35	0,25	8,5	0,34	30,0
Дипразин	2,5	0,35	0,25	8,5	0,34	30,0
Димебон	2,0	0,40	0,20	31,3	0,39	110,0
Диазолин	2,5	0,45	0,24	28,4	0,35	100,0
Супрастин	4,2	0,65	0,30	34,9	0,29	120,0
Тавегил	2,5	0,50	0,25	31,4	0,34	110,0
Сетастин	2,0	0,50	0,25	31,4	0,34	110,0

Как видно из полученных результатов, адсорбция из водных растворов АГП проходит на выбранных сорбентах по однотипному механизму, который можно охарактеризовать так: все АГП являются солями, которые получены в результате реакции взаимодействия одного или нескольких атомов азота вторичных аминов, при этом АГП приобретает структуру катиона. Такие сорбенты, как водный силикагель и СВ-1 содержат в своей структуре кластеры с силанольными и силоксановыми группами и сформированы в виде колец и которые акцептируют положительно заряженный азот по общей схеме:

Формируются прочные соединения, которые не разлагаются водой и сохраняют свою устойчивость в присутствии большого числа других, не имеющих заряженного аминного азота, соединениях. Так как оксид алюминия не содержит групп, характерных для силикатов, он образует с АГП малопрочные соединения.

Как видно из результатов, приведенных в табл. 1-3, адсорбция АГП проходит удовлетворительно на водном силикагеле и СВ-1. Вместе с тем, этого вполне достаточно для оценки возможного перспективного использования сорбции для изучения процессов разделения самих АГП, так и их метаболитов.

Литература

1. Алыков Н.М. Опоки Астраханской области. Монография / под. ред. проф.Н.М. Алыкова. - Астрахань: Издательский дом «Астраханский Университет». - 2005.

2. Машковский М.Д. Лекарственные средства, 14-е изд., перераб., испр. и доп. М.: ООО «Новая волна», 2004.

3. Алыков Н.М., Кутловская Е.В., Плосконос М.В. Сорбционно-спектрофотометрическое определение некоторых антигистаминных препаратов // Естественные науки. - 2003. - №6. - С.109-116.