Анотація до роботи:

Самохіна Л.В. Кількісний опис хімічної модифікації міцелярних розчинів додецилсульфату натрію і модель утримування в міцелярній рідинній хроматографії. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02 – аналітична хімія. – Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Харків, 2003.

Роботу присвячено кількісному вивченню процесів міцелоутворення додецилсульфату натрію в умовах хімічної модифікації, а також створенню нової моделї хроматографічного утримування в міцелярній рідинній хроматографії, яка враховує міцелярні властивості елюенту і взаємовплив його компонентів (поверхнево-активної речовини та модифікатора). Як засоби регулювання міцелярних властивостей вивчено: обмін протиіонів Na⁺ на двозарядні М²⁺ та однозарядні органічні (катіони тетраалкіламонію), змінювання концентрації протиіонів (сольові ефекти й іонний обмін на поверхні міцел); комплексоутворення протиіонів з нейтральними лігандами (краун-ефіри, о-фенантролін, 2,2'-діпіридил); введення Твін 80 або аліфатичних спиртів; вплив суміші спиртів і неорганічної солі. Розроблено методику розділення п'яти цитостатичних антибіотиків ряду рубоміцина методом МРХ; показано її переваги над методикою, рекомендованою Європейською фармакопеєю. Створено та апробовано нову змістовну модель утримання в МРХ, що базується на розгляді зміни мікрооточення аналіту в процесі його переходу з міцелярної рухомої фази на модифіковану стаціонарну фазу. Одержано залежність коефіцієнтів ємності від кількісних характеристик елюенту - критичної концентрації міцелоутворення, ступеню зв’язування протиіонів, коефіцієнту розподілу модифікатора між водним розчином та міцелярною псевдофазою. Із застосуванням нової моделі встановлено, що на міцелоподібній поверхні стаціонарної фази співвідношення спирт : ПАР менше, ніж в міцелах рухомої фази.

На основі кількісного опису міцелоутворення додецилсульфату натрію в умовах хімічної модифікації створено нову модель хроматографічного утримування в міцелярній рідинній хроматографії, яка враховує міцелярні властивості елюенту і взаємовплив його компонентів (поверхнево-активної речовини та модифікатора) на коефіцієнти ємності.

1. Кількісно охарактеризовано міцелярні розчини додецилсульфату натрію, що модифіковані неорганічними (нітрат натрію, хлориди й сульфати натрію, магнію, кобальту, нікелю та міді) й органічними (18-краун-6, ДЦГ-18-краун-6, ДБ-18-краун-6, 1-пентанол, ізопентанол, Твін 80) додатками. Визначено критичні концентрації міцелоутворення, ступінь зв’язування протиіонів, електростатичний потенціал міцелярної поверхні, числа агрегації, відношення довжини півосей, коефіцієнти обміну різнозарядних протиіонів на міцелярній поверхні додецилсульфату. Застосування аніонної рK_а-проби (децилеозин) дозволило уникнути похибок в оцінках електростатичного потенціалу міцелярної поверхні та ступеня зв'язування протиіонів, зумовлених асоціацією індикатора з мономерами ПАР.

2. Вплив модифікуючих додатків на властивості мікрогетерогенних середовищ на основі додецилсульфату натрію характеризується наступними особливостями:

заміна протиіонів натрію на двозарядні протиіони викликає перебудову сферичних міцел NaDS в циліндричні M(DS)₂, істотне зниження електростатичного потенціалу і появу специфічної ділянки “насичення” на залежності потенціалу від концентрації солі двозарядного катіону;

обмін різнозарядних протиіонів на поверхні міцел додецилсульфату відповідає модифікованим рівнянням Габоріо й Нікольського, якщо за первинний протиіон обрано однозарядний.

комплексоутворення двозарядних протиіонів з нейтральними лігандами (о-фенантролін, 2,2 -дипіридил) знижує cmc M(DS)₂ і посилює сольовий ефект, бо комплексні протиіони знижують потенціал шару Штерна ефективніше, ніж незв’язані M²⁺ при тій же концентрації;

модифікуюча дія о-фенантроліну чи 2,2-дипіридилу стосується саме двозарядних протиіонів, оскільки доданки цих же лігандів у розчини NaDS практично не впливають на cmc;

в присутності 1-пентанолу змінюється характер концентраційної залежності потенціалу шару Штерна міцел NaDS: замість монотонного зниження електростатичного потенціалу спостерігається залежність з максимумом.

3. Мінімальним значенням електростатичного потенціалу поверхні модифікованих 1-пентанолом міцел NaDS відповідає співвідношення концентрацій пентанол : NaDS 5:1. Вперше встановлено, що близькі значення співвідношення відповідають оптимальному складові елюенту, емпірично знайденому при хроматографуванні барбітуратів, вітамінів групи В та антигістамінних препаратів.

4. Розроблено нову методику розділення п'яти цитостатичних антибіотиків ряду рубоміцина методом МРХ із застосуванням міцелярного елюенту на основі додецилсульфату натрію і спиртів-модифікаторів; оптимальний склад рухомої фази: 0.05 моль/л NaDS і 1-пентанол з об'ємною часткою 1% (або 1-бутанол з об'ємною часткою 6%). Запропонована методика вигідно відрізняється від методики, рекомендованої Європейською фармакопеєю, меншою токсичністю та меншою займистістю елюенту і скороченням витрати реагентів (1% 1-пентанолу замість 50% метанолу або ацетонітрилу).

5. Створено нову змістовну модель утримання в МРХ, що базується на розгляді зміни мікрооточення аналіту в процесі його переходу з міцелярної рухомої фази на модифіковану стаціонарну фазу.

6. Встановлено нові закономірності та механізм впливу концентрації ПАР і концентрації модифікатора на коефіцієнти ємності аналітів в МРХ. Взаємовплив ПАР і модифікатора, який необхідно враховувати при оптимізації складу міцелярного елюенту, полягає в тому, що збільшення концентрації модифікатора супроводжується зменшенням ступеня зв’язування протиіонів міцелами ПАР, а змінювання концентрації ПАР викликає зсув рівноваги розподілу модифікатора між водним розчином та міцелярною псевдофазою.

7. Апробація розробленої моделі на прикладах хроматографічного розділення двох класів сполук (антибіотики ряду рубоміцина; ефіри гідроксибензойної кислоти) показала, що нова модель більш адекватно відтворює експериментальні дані, ніж відомі в МРХ моделі. Із застосуванням нової моделі встановлено, що на міцелоподібній поверхні стаціонарної фази співвідношення спирт : ПАР менше, ніж в міцелах рухомої фази.