E-mail: dptc1msmu.ru. 5 Химико-токсикологическая лаборатория. Научно-исследовательский институт скорой помощи.


Публикация доступна для обсуждения в рамках функционирования постоянно
действующей интернет-конференции “Бутлеровские чтения”. http://butlerov.com/readings/
Поступила в редакцию 29 августа 2017 г. УДК 54.062.
Химико-токсикологическое исследование мапротилина в моче
© Лакпа1Аюжана Владленовна, Киричек1,2+ Александр Васильевич,
Шабалина2* Ангелина Эдуардовна, Петухов3,4 Алексей Евгеньевич,
Смирнов3 Алексей Витальевич, Родионова4 Галина Михайловна,
Стрельникова5 Татьяна Анатольевна и Тюрин5 Игорь Александрович
1 Кафедра «Экспертиза в допинг- и наркоконтроле». Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. ул. Героев Панфиловцев, д.20. г. Москва, 125480. Россия. Тел.: (495) 495-24-26. E-mail: [email protected]
2 Отдел судебно-химической экспертизы. 111 Главный государственный центр судебно-медицинских и криминалистических экспертиз Министерства обороны Российской Федерации. Госпитальная площадь, д.3. г. Москва, 105229. Россия. Тел.: (499) 263-57-98.
E-mail: [email protected] , [email protected]
3 Химико-токсикологическая лаборатория. Московский научно-практический центр наркологии Департамента здравоохранения г. Москвы. ул. Болотниковская, д.16. г. Москва, 113149. Россия. Тел.: (499) 619-60-49. E-mail: [email protected] , [email protected]
4 Кафедра фармацевтической и токсикологической химии им. А.П. Арзамасцева. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет). ул. Трубецкая, д.8. г. Москва, 119991. Россия.
Тел.: (495) 690-17-57. E-mail: [email protected] Химико-токсикологическая лаборатория. Научно-исследовательский институт скорой помощи
им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы. Большая Сухаревская пл., д.3. г. Москва, 129090. Россия. Тел.: (499) 620-11-66. E-mail: [email protected] , [email protected]
_______________________________________
*Ведущий направление; +Поддерживающий переписку
Ключевые слова: тетрациклические антидепрессанты, мапротилин, химико-токсикологическое исследование, хромато-масс-спектрометрия.
Аннотация
Систематических исследований по изучению тетрациклического антидепрессанта мапротилина как объекта химико-токсикологического исследования на территории Российской Федерации не проводилось, хотя препарат широко применяется на территории нашей страны. Ввиду этого, целью данной статьи является разработка методики химико-токсикологического исследования мапротилина в моче. Мапротилин (син. Maprotiline или Людиомил) – один из представителей группы тетрациклических антидепрессантов, которые проявляют свойства, присущие трициклическим антидепрессантам. По химическому строению, особенно по боковой цепи, он также близок к трициклическим антидепрессантам. Он оказывает антидепрессивное, анксиолитическое, седативное и симпатомиметическое действие. Наиболее часто встречаются случаи суицидальных отравлений, а также случайных отравлений при несоблюдении рекомендованных дозировок. С мочой выводится большая часть введенной дозы препарата, поэтому моча является важным объектом в химико-токсикологическом анализе, судебно-химической экспертизе и допинг-контроле. В данной работе использован метод изолирования и экстракции мапротилина из мочи с использованием готовых экстракционных флаконов TOXI-PROBES, имеющих комбинированный экстрагент, и позволяющих проводить одновременно с экстракцией очистку проб. В работе для методики исследования подобраны наиболее эффективные системы для разделения мапротилина методом хроматографии в тонком слое сорбента, рассчитаны величины Rf в различных системах растворителей, подобраны реактивы для окрашивания. Получены спектры мапротилина различными физико-химическими методами (УФ-спектроскопия, ИК-спектроскопия, газовая хроматография-масс-спектрометрия). Методом газовой хромато-масс-спектрометрии рассчитаны концентрации мапротилина в моче при отравлениях данным лекарственным препаратом. При неоказании или несвоевременном оказании медицинской помощи возможен летальный исход. Высокие концентрации препарата коррелировали со степенью тяжести отравления. Концентрации мапротилина в моче свыше 4 мг/л связаны с клинической картиной тяжелого отравления. Учитывая, что на тяжесть отравления влияют такие факторы, как физическое состояние организма, наличие сопутствующих хронических заболеваний, преклонный возраст, длительность экспозиции токсиканта до начала лечения, летальный исход может быть связан и с меньшими концентрациями мапротилина в моче. В случаях летальных исходов при судебно-медицинских исследованиях с целью установления причины смерти данные концентрации можно рассматривать как летальные.
Введение
В настоящее время на территории Российской федерации среди всех лекарственных средств – антидепрессантов наиболее широко стали использоваться трициклические антидепрессанты, также тетрациклические антидепрессанты первого поколения, которые проявляют такие же свойства, присущие трициклическим антидепрессантам. Одним из представителей данной группы является мапротилин (син. Maprotiline или Людиомил). Как и все трициклические антидепрессанты, мапротилин предотвращает обратный захват нейромедиаторов (норадреналина, серотонина) пресинаптическими мембранами нейронов коры головного мозга, вызывает накопление моноаминов в синаптической щели и усиливает постсинаптическую импульсацию. При длительном применении снижает функциональную активность (десенситизация) альфа-адренергических и серотониновых рецепторов мозга, нормализует адренергическую и серотонинергическую передачу, восстанавливает равновесие этих систем, нарушенное при депрессивных состояниях. Блокирует альфа-адренорецепторы, м-холино- и гистаминовые рецепторы центральной нервной системы. Вследствие этого вызывает множество эффектов, в том числе побочные. Средняя величина абсолютной биодоступности составляет 66-75%. Связывание мапротилина с белками плазмы составляет 88%, независимо от возраста пациента и характера заболевания. Объем распределения составляет 15-28 л/кг, период полувыведения 27-58 ч. Экскреция с мочой находится в пределах 60%, с калом 30%, в виде фармакологически активного метаболита деметилмапро-тилина [1]. Эффективная доза составляет 75-300 мг. Выводится в течение 21 дня, около 6% с мочой в неизмененном виде. Другие метаболиты образуются за счет гидроксилирования и/или метоксилирования; выводятся с мочой в виде конъюгатов. Имеются данные, что концентра-ция мапротилина в плазме крови у взрослых при лечении составляет около 0,091 мг/л, при смертельном исходе в крови 5.4 мг/л, в печени 223 мг/кг [2]. На основе индекса смертельной токсичности данный препарат классифицируется как «очень опасное», т.е. вследствие применения случается более 30 смертельных случаев на 1 млн выписанных рецептов [1]. В смертельных случаях вследствие суицидальных отравлений мапротилином тканевые концентрации его составляли: в крови из центральной вены 6.2 мг/л, в крови из камер сердца 2.0 мг/л, в желчи 161.0 мг/л, в почке 34.0 мг/кг, в печени 82.0 мг/кг. В летальном случае после приема 4.5-6 г мапротилина концентрации в тканях составили: кровь – 44.5 мг/л, мозг – 158 мг/кг, печень – 605 мг/кг, моча – 12.6 мг/л [3]. После однократного приема внутрь в дозе 50 мг максимальная концентрация мапротилина в плазме крови составляет 48-150 нмоль/л (13-47 нг/мл) и достигается в пределах 8 ч. Значения равновесной концентрации находятся в линейной зависимости от величины дозы препарата.
Экспериментальная часть
Для качественного обнаружения предложен предварительный метод хроматографии в тонком слое сорбента. В ходе исследования был проведен подбор оптимальных условий с целью обнаружения мапротилина. Хроматографирование проводили в каждой системе растворителей трижды с усреднением результатов.
Проводили детекцию пятен в ультрафиолетовом свете при длинах волн 264 и 365 нм, а также подбирали реактивы для окрашивания мапротилина, используя общеалкалоидные осадительные реактивы: Драгендорфа (по Мунье), Фреде, Марки, Ван-Урка, Прохазки, Эрлиха модифицированный, Манделина, растворы йодплатината подкисленного, прочного синего Б и нингидрина в ацетоне, детекцию в парах йода.
Для подтверждения предварительных данных использовали метод спектрометрии в ультрафиоле-товой области спектра (УФ-спектрометрия). Для исследования использовали прибор Agilent Technologies 8453. Снимали УФ-спектр относительно раствора сравнения. Раствор сравнения – дистиллированная вода.
При поступлении на исследование чистого вещества, либо после применения дополнительной очистки после экстракции из биоматериала в качестве подтверждающего метода исследования предложен метод спектрометрии в инфракрасной (ИК) области спектра. Исследование проводили на ИК-Фурье спектрометре фирмы Varian 3100FT-IR. Снятие ИК-спектра проводили путем таблетирования со спектроскопически чистым бромидом калия. Для приготовления диска навеску мапротилина (1-3 мг) тщательно смешивали в ступке с бромидом калия (150-200 мг), затем смесь прессовали. Спектр полученного образца снимали относительно воздуха.
Идентификацию мапротилина и его количественное определение выполняли методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии. Хроматографирование проводили на хромато-масс-спектрометре Маэстро ГХ – Маэстро МСД (Россия), работавшем в режиме ионизации электронным ударом при 70 эВ и оборудованном капиллярной колонкой НР-5МS длиной 30 м и внутренним диаметром 0.25 мм. В качестве газа-носителя использовали гелий, поток составлял 1.0 мл/мин. Температура инжектора и интерфейса составляли 280 °С. Температура колонки программировалась от 90 °С (выдержка 1 мин.), затем до 310 °С со скоростью 35 °С/мин. Время анализа 24 мин. Ввод образцов объемом 1 мкл осуществляли методом без деления потока газа-носителя. Указанные настройки прибора использовали также при скрининговом анализе на другие антидепрессанты [4].
Масс-спектрометр работал в режиме сканирования спектров электронного удара в диапазоне от 31 до 550 дальтон. Напряжение электронного умножителя устанавливали по результатам работы программы AUTOTUNE из стандартного пакета математического обеспечения фирмы-производителя.
После проведения хроматографирования масс-спектры, соответствующие вершинам хроматогра-фических пиков, сравнивали по стандартной методике с масс-спектрами библиотек «PMW_TOX3», «NIST14» и «Wiley7N». Масс-спектры считали идентифицированными при совпадении масс-спектров исследуемого вещества с библиотечным с коэффициентом подобия, рассчитанным по стандартной методике, превышающим 80%.
Количественное определение проводили методом хромато-масс-спектрометрии по иону 277.2 дальтон, в качестве подтверждающих ионов использовали ионы 44.1; 59.1; и 70.1 дальтон. Расчеты проводили методом внешнего стандарта. Для этого в пробу мочи человека, не содержащую мапро-тилин, вносили данную субстанцию из расчета получения концентрации 0.044, 0.110, 0.132, 0.156, 0.273, 0.376, 0.461, 0.688, 0.844, 1.542, 1.708, 2.436, 3.052 и 7.650 мг/л.
Для пробоподготовки использовали метод изолирования и экстракции мапротилина из мочи с использованием готовых экстракционных флаконов TOXI-PROBES (производства компании Интерлаб, Россия). Пипеткой отбирали пробу мочи и вносили во флакон с буферным раствором «TOXI-PROBES A» до метки 5 мл. При заполнении флакона до уровня органического растворителя объем пробы мочи составляет 5 мл. Встряхивали в течение 5 минут, центрифугировали при 3500 об/мин в течение 10 минут. Верхний слой органического раствора из флакона «TOXI-PROBES A» (щелочное извлечение) отбирали пипеткой, каждое в отдельности, испаряли при комнатной температуре досуха и восста-навливали смесью хлороформ-этанол (1:1) до объема 0.5 мл для дальнейшего исследования на хромато-масс-спектрометре. Исследовали на хромато-масс-спектрометре при вышеописанных настройках прибора. Строили калибровку зависимости площади хроматографического пика иона 277.2 дальтон от количества добавленного амитриптилина. Каждую концентрацию измеряли с применением автомати-ческого дозатора образцов трижды с последующим усреднением результатов. В представленном диапазоне концентраций график калибровочной зависимости линеен. Коэффициент корреляции составил 0.986.
Исследовали мочу пациентов, поступивших в центр острых отравлений с подозрением на отравление психотропными веществами, в том числе антидепрессантами.
Результаты и их обсуждение
В таблице ниже представлены данные хроматографической подвижности (величины Rf) мапротилина, полученных нами на пластинках ПТСХ-А-АФ-УФ «Sorbfil» и HPTLС-Si-60 F254 (Merck, Германия) размерами 10х10 см в различных системах растворителей.
С реактивами Ван-Урка, Прохазки и Эрлиха модифицированным, раствором прочного синего Б мапротилин окрашивания не даёт.
В результате исследования методом УФ-спектрометрии был получен ультрафиолетовый спектр мапротилина, характеризуемый двумя максимумами абсорбции: при длине волны 265 нм и при длине волны 272 нм. Полученный УФ-спектр представлен на рис. 1 ниже.
Результаты окрашивания реактивами приведены в табл. 2.
При исследовании методом газовой хромато-масс-спектрометрии получены хромато-граммы и масс-спектр мапротилина. Характеристические ионы 277, 203, 217, 178, 203, 191 m/z.

Рис. 1. УФ-спектр мапротилина относительно раствора сравнения –
дистиллированная вода. Полученный ИК-спектр приведен на рис. 2.

Рис 2. ИК-спектр мапротилина, полученный путем таблетирования с калия бромидом
Табл. 1. Значения коэффициента Rf мапротилина в различных
системах растворителей на разных пластинках
Системы растворителей Значение коэффициента Rf±∆X
Соотношение Пластинка «Sorbfil» Пластинка «Merck»
метанол: 25% раствор аммиака 100:1.5 0.15±0.04 0.12±0.03
толуол: ацетон: этанол: 25% раствор аммиака 45:45:7:3 0.29±0.01 0.23±0.09
хлороформ: ацетон: этанол: 25% раствор аммиака 20:20:3:1 0.27±0.01 0.24±0.06
этилацетат: метанол: 25% раствор аммиака 17:2:1 0.28±0.02 0.29±0.06
В результате количественного определения у трех поступивших больных получены концентрации мапротилина в моче, представленные в табл. 3.
В соответствии с данными литературы [5] концентрации в пробах под номерами 1 и 2 соответствуют летальным, в пробе номер 3 концентрация несколько ниже, соответствует токсической. Однако степень тяжести отравления также связан с возрастом пострадавшего, физического состояния, имеющихся хронических заболеваний и др. Вероятность благоприятного исхода прежде всего зависит от оперативности оказания дезинтоксикационной терапии и адекватности лечения.
Табл. 2. Окрашивание мапротилина различными реактивами
Реактив Окрашивание
Реактив Фреде оранжевое окрашивание
Раствор йодплатината подкисленного бурое окрашивание
Реактив Драгендорфа (по Мунье) розовое окрашивание
Реактив Марки тёмно-бордовое окрашивание
Проявление парами йода желтое окрашивание
Реактив Манделинакоричневое окрашивание
Раствор нингидринасветло-розовое окрашивание
Табл. 3. Данные количественного содержания мапротилина в исследуемом образце мочи
Образец № Концентрация в моче, мг/л
1 6.650
2 4.052
3 2.436
Выводы
Изложена методика исследования мочи по обнаружению мапротилина и количественного его определения в моче. Для методики были подобраны системы растворителей для разделения мапротилина и реактивы для окрашивания методом хроматографии в тонком слое сорбента и для предварительного обнаружения качественными цветными реакциями. Получены спектры мапротилина различными физико-химическими методами (УФ-спектроскопия, ИК-спектроскопия, ГХ/МС).
Методом газовой хромато-масс-спектрометрии определены токсические концентрации мапротилина в моче. В случаях летальных исходов при судебно-медицинских исследованиях с целью установления причины смерти данные концентрации можно рассматривать как летальные.
Литература
Элленхорн М.Д. Медицинская токсикология: диагностика и лечение отравлений у человека. Т.1: пер. с анг. М.: Медицина. 2003. 647-685с.
Афанасьева Е.Ю., Борисова Е.Я., Верстакова О.Л., Герасимов В.Б., Еремин С.А., Еремин С.К., Иванова Г.Ф., Калетин Г.И., Калетина Н.И., Мищихин В.А., Павловская Н.А., Радыш И.В., Родченков Г.М., Найденова Л.Ф., Симонов Е.А., Скальная М.Г., Скальный А.В., Смирнов А.В., Сюбаев Р.Д., Хабриев Р.У., Чельцов В.В., Чукарин А.В., Ягудина Р.И. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2008. 681с.
Anthony C Moffat, M David Osselton, BrianWiddop. Clarke's Analysis of Drugs and Poisons. Fourth edition. London-Chicago: The Pharmaceutical Press. 2011. P.1606-1607.
Супрунчук А.А., Киричек А.В., Шабалина А.Э., Петухов А.Е., Смирнов А.В., Родионова Г.М., Стрельникова Т.А., Тюрин И.А. Химико-токсикологическое исследование амитриптилина в моче. Бутлеровские сообщения. 2017. Т.51. №7. С.81-85.
Randall C. Baselt. Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man. Seventh edition. Foster city, California: Biomedical Publications. 2004. P.640-642.
In the English version of this article, the Reference Object Identifier – ROI: jbc-02/17-51-8-141
Chemical-toxicological study of maprotiline in urine
© Ayuzhana V Lakpa,1 Alexander V. Kirichek,1, 2+ Angelina E. Shabalina,2* Alexey Y. Petukhov,3,4 Alexey V. Smirnov,3 Galina M. Rodionova,4 Tatiana A. Strelnikova,5 and Igor A. Tyurin5
1 Department of Expert Evaluation in Doping Control and Drug Control. D.Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia. Geroev Panfilovtsev St., 20. Moscow, 125480. Russia.
Phone: +7 (495) 495-24-26. E-mail: [email protected]
2 Department of Forensic Chemical Examination. State-owned Federal State Institution 111th Main Federal Center of Medical and Forensic Examination of the Ministry of Defense of the Russian Federation. Gospitalnaya sq., 3. Moscow, 105229. Russia. Phone: +7 (499) 263-57-98. E-mail: [email protected], [email protected]
3 Moscow Scientific and Practical Center for Narcology of the Department of health of Moscow. Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics. Bolotnikovskaya sq., 16. Moscow, 113149. Russia.
Phone: +7 (499) 619-60-49. E-mail: [email protected], [email protected]
4 Department of Pharmaceutical and Toxicology Chem. A.P. Arzamastseva. Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health
of the Russian Federation (Sechenov University). Bolshaya Pirogovskaya St., 2-4.
Moscow, 119991. Russia. Phone: +7 (495) 690-17-57. E-mail: [email protected] Chemical and Toxicological Laboratory. State Budgetary Institution of Public Health of Moscow "Research Institute of First Aid to them. NV Sklifosovsky Department of Health of Moscow ". B. Sukharevskaya pl., 3. Moscow, 129090. Russia. Phone: +7 (499) 620-11-66. E-mail: [email protected] , [email protected]___________________________________
*Supervising author; +Corresponding author
Keywords: fourcyclic antidepressants, maprotiline, chemical-toxicological study, chromatography-mass spectrometry.
Abstract
Despite the tetracyclic antidepressant maprotiline is widely used in the territory of the Russian Federation, no systematic studies on this drug as a subject of chemical and toxicological research have been carried out in our country. In light of this, the purpose of this article is to develop methodology for chemical and toxicological study of maprotiline in urine. Maprotiline (Maprotiline or Ludiomil) is one of tetracyclic antidepressants exhibiting properties typical of tricyclic antidepressants. This drug is also similar to tricyclic antidepressants due to its chemical structure, particularly with regard to the side chain. The drug has antidepressive, anxiolytic, sedative and sympathomimetic effects. In the event of noncompliance with recommended dosage, cases of suicidal poisoning as well as accidental poisoning are the most frequent ones. The most part of the drug administered dose is excreted with urine; therefore it is urine which is an important subject of chemical and toxicological analysis, forensic chemical examination and doping control. The present article deals with the method of maprotiline isolation and extraction from urine using ready-made TOXI-PROBES extraction bottles with combined extraction fluid making it possible to carry out samples purification alongside with extraction. For the purpose of methodology for study, the most effective systems for maprotiline separation by thin-layer chromatography as well as staining reagents were selected, and Rf values in various solvent systems were calculated. Maprotiline spectra were obtained by various physicochemical methods (UV spectroscopy, IR spectroscopy and gas chromatography-mass spectrometry). When poisoning with maprotiline, concentration of this drug was calculated by gas chromatography-mass spectrometry. Failure to provide medical aid or late medical aid may result in mortality. High concentration of the drug was correlated with severity of poisoning. Maprotiline concentration in urine of more than 4 mg/l is associated with clinical picture of severe poisoning. Given the fact that severity of poisoning is affected by such factors as a body physical condition, coexisting chronic diseases, advanced age, duration of toxicant exposure before treatment, lethal outcome may be also associated with lower concentration of maprotiline in urine. The said concentration of maprotiline can be considered as a lethal one in cases of lethal outcomes while carrying out forensic medical examination to determine a cause of death.

Приложенные файлы

  • docx 7858937
    Размер файла: 300 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий