VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

На сегодняшний день актуальным направлением является исследование возможного совместного использования в клинической медицине и терапии лекарственных веществ различной биологической направленности. Очевидно, изучая физико-химические взаимодействия в многокомпонентных модельных системах, включающих эти вещества, можно прогнозировать возможную биологическую активность композиций на их основе. Отсюда целью работы является исследование ионных равновесий с участием иона Ca²⁺, гепарина (Na₄Hep) и оксациллина (NaOx) - антибиотика группы полусинтетических пенициллинов, которые часто применяются в комплексе.

При проведении эксперимента по исследованию процессов комплексообразования использовали образец препарата высокомолекулярного гепарина (12000 Да) в форме тетранатриевой соли (производство ФГУП «Московский эндокринный завод»), препарат натриевой соли оксациллина (производство ОАО «Биохимик»), раствор хлорида кальция, приготовленный растворением навески соли в бидистилляте с последующей стандартизацией при помощи комплексонометрического титрования. Раствор титранта HCl готовили из фиксанала и стандартизировали по тетраборнокислому натрию. Все исходные реактивы соответствовали квалификации «ч.д.а.».

В мерную колбу на 100 мл помещали аликвоты растворов исходных компонентов, добавляли расчитанное количество 1.50М раствора хлорида натрия для поддержания постоянной ионной силы. Полученный раствор доводили до метки, после чего содержимое колбы термостатировалось 30 минут ультратермостате UTU-2/77 при 37 ºС. Заданная температура поддерживалась с точностью до 0.1 ºС.

Измерения pH при pH-потенциометрическом титровании проводили с помощью цифрового иономера марки «Аквилон» pH410 с точностью измерения величин pH 0.01, а также комбинированного электрода марки Аквилон ЭСЛК-01.7. Калибровку иономера в режиме измерения величин pH проводили по стандартным буферным растворам со значениями pH, равными 1.65 и 9.18, делая поправку на температуру 37 ºС. Содержимое колбы переносили в термостатированную ячейку и титровали из микробюретки стандартным раствором соляной кислоты.

Исследованию системы Na₄Hep – NaOx – H₂O – NaCl предшествовало изучение химических равновесий во всех составляющих подсистемах по независимым данным pH-метрии.

Исследованы равновесия в подсистемах: NaOx -NaCl - H₂O, Na₄Hep – NaCl – H₂O. На рис. 1. представлены кривые pH-метрического титрования водных растворов NaOx – NaCl - H₂O и Na₄Hep – NaCl – H₂O.

Рис. 1. Кривые pH-метрического титрования систем: А - NaOx-NaCl-H₂O, B - Na₄Hep – NaCl – H₂O раствором 0.102 M HCl при температуре 37 ºС. Линии – эксперимент, точки – расчет.

Все расчеты моделей равновесий производились по разработанным алгоритмам, реализованным в универсальной компьютерной программе New DALSFEK (KCM Soft, 2000 г.). После обработки кривых титрования растворов, были определены константы протонирования для оксациллина и гепарина, которые хорошо согласуются с литературными данными (Табл. 1).

Таблица 1. Величины десятичных логарифмов констант протонирования NaOx, Na₄Hep.

Форма	lgβ
HOx	2.34 ± 0.420
HHep3-	3.87 ± 0.153

Взаимодействие гепарина с оксациллином исследовано по данным pH-метрического титрования раствора Na₄Hep – NaOx – H₂O – NaCl в интервале 2.3 ≤ pH ≤ 8.0 при соотношении компонентов 1:1. Распределение молекулярных форм в растворе Na₄Hep-NaOx-H₂O-NaCl представлено концентрационной диаграммой на рис. 2.

Рис.2. Концентрационная диаграмма распределения комплексных форм в системе NaOx– Na₄Hep в зависимости от pH в присутствии 0.15 M NaCl и температуре 37 ºС

В системе обнаружены протонированные комплексы состава HHepOx^4-, H₂HepOx^3- и средний комплекс состава HepOx^5-, определены логарифмы констант образования комплексов (Табл. 2).

Таблица 2. Логарифмы констант образования комплексных форм системы Na₄Hep-NaOx-H₂O-NaCl

Форма	lgβ
HepOx5-	6.11 ± 0.227
HHepOx4-	9.72 ± 0.259
H2HepOx3-	12.28 ± 0.463

Взаимодействие системы Сa²⁺- гепарин-оксациллин-H₂O-NaCl изучено по данным pH-метрического титрования. На рис.3 представлена кривая pH-метрического титрования водного раствора Ca²⁺-NaOx - Na₄Hep -NaCl-H₂O.

Рис.3. Кривая pH-метрического титрования системы Ca²⁺- NaOx- Na₄Hep раствором 0.102 M HCl в присутствии 0.15 M NaCl и температуре 37 ºС. Линии – эксперимент, точки – расчет.

В системе обнаружена комплексная форма состава HHepOxcCa^2-, построена диаграмма распределения (рис.4) и определен логарифм константы образования (Табл. 3).

Рис.4. Концентрационная диаграмма системы: Ca²⁺- NaOx- Na₄Hep в зависимости от pH в присутствии 0.15 M NaCl и температуре 37 ºС

Таблица 3. Логарифм константы образования комплекса системы Ca²⁺-NaOxa- Na₄Hep -NaCl-H₂O

Форма	lgβ
HHepOxaCa2-	11.77 ± 0.379

Впервые в широком интервале pH исследованы равновесия в системe: гепарин-оксациллин-Ca²⁺, в системе обнаружены комплексы различного состава, построены диаграммы распределения и определены логарифмы констант образования комплексных форм, обозначены области существования в интервале pH.

Код для цитирования: Скопировать