Квачахия Л.Л.

ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России

Шорманов В.К.

ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России

Распределение лерканидипина в организме теплокровных животных

Авторы:

Квачахия Л.Л., Шорманов В.К.

Подробнее об авторах

Прочитано: 2124 раза


Как цитировать:

Квачахия Л.Л., Шорманов В.К. Распределение лерканидипина в организме теплокровных животных. Судебно-медицинская экспертиза. 2023;66(5):47‑52.
Kvachakhiya LL, Shormanov VK. Lercanidipine distribution in warm-blooded animals. Forensic Medical Expertise. 2023;66(5):47‑52. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/sudmed20236605147

Лерканидипин (синонимы: метил-[2-(3,3-дифенилпропилметиламино)-1,1-диметилэтил]-2,6-диметил-4-(3-нитрофенил)-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксилат; 1-[(3,3-diphenylpropyl)(methyl)amino]-2-methylpropan-2-ylmethy]-2,6-dimethyl-4-(3-nitrophenyl)-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate; 5-O-[1-[3,3-дифенилпропил (метил)амино]-2-метилпропан-2-ил] 3-O-метил 2,6-диметил-4-(3-нитрофенил)-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксилат (IUPAC)) является вазоселективным дигидропиридиновым антагонистом кальция, который вызывает системную вазодилатацию, блокируя приток ионов кальция через кальциевые каналы L-типа в клеточных мембранах. Лерканидипин — антигипертензивное средство, применяемое у больных с повышенным артериальным давлением, при хронической стабильной стенокардии и вариантной стенокардии Принцметала [1, 2].

Лерканидипин представляет собой кристаллы желтого цвета, практически не растворимые в воде и хорошо растворимые в диметилформамиде, метаноле и хлороформе. Длительность действия этого соединения в организме обусловлена высокой липофильностью (в сравнении с другими дигидропиридинами) [3—5].

Лерканидипин, как и другие представители блокаторов кальциевых каналов, проявляет токсические свойства. Отравления этими веществами взрослых и детей можно отнести к наиболее опасным в связи с отсутствием специфических антидотов [6, 7]. За последние 20 лет по всему миру зафиксированы многочисленные отравления производными дигидропиридина, в том числе и лерканидипином, которые зачастую приводили к летальному исходу [8, 9].

Методики исследования лерканидипина в биологических матрицах при экспертизах отравлений этим веществом в доступной литературе отсутствуют. Описаны в основном отдельные способы качественной и количественной оценки присутствия лерканидипина в биожидкостях.

Так, при анализе лерканидипина в плазме человеческой крови применяется ультраэффективная жидкостная хроматография (ЖХ) в колонке Waters AcquityTM UPLC C18 (2,1×100 мм) при элюировании смесью 0,1% метановой кислоты и метанола (20:80). Методом пробоподготовки при этом является жидкостно-жидкостная экстракция с использованием смеси н-гексан—этилацетат (50:50) [10]. Лерканидипин может быть изолирован из плазмы с помощью твердофазной экстракции (Phenomenex Strata-X) с добавлением формиата аммония в воде и дальнейшим анализом методом ЖХ с масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС) [11]. Описан способ извлечения лерканидипина из плазмы карбинолом, очистки на предколонке и определения с помощью ЖХ-МС/МС в колонке Hedera ODS-2 [12].

Таким образом, вопросы судебно-химического анализа лерканидипина в научной литературе до сегодняшнего дня не нашли должного отражения. В частности, не описан характер распределения этого вещества у теплокровных организмов.

Цель исследования — изучение распределения лерканидипина у теплокровных животных (крысы).

Материал и методы

Исследуемый объект — лерканидипин (5-O-[1-[3,3-дифенилпропил (метил)амино]-2-метилпропан-2-ил] 3-O-метил 2,6-диметил-4-(3-нитрофенил)-1,4-дигидропиридин-3,5-дикарбоксилат) (ФСП 42-9597-08).

Модель теплокровного организма — крысы линии Wistar.

В опытах с лерканидипином использовали 6 групп крыс (5 групп — опытные, одна группа — контрольная), каждая из которых включала 5 половозрелых самцов 3-месячного возраста (масса 220—240 г) для обеспечения более однородных результатов.

Лабораторным животным вводили среднесмертельную дозу выбранного аналита (890 мг/кг), рассчитанную с помощью метода Г.Н. Першина с использованием ряда Фульда. Введение проводили в водно-суспензионной форме в просвет желудка крыс через зонд (диаметр внутренний 1,8 мм).

Через заданный промежуток времени продолжительностью 2 ч крыс погружали в состояние общей анестезии путем ингаляционного воздействия эфиром и умерщвляли в соответствии с международными стандартами доклинических исследований [13, 14].

После гибели животных, получавших полулетальные дозы аналита, вскрывали. Органы, содержимое полых органов или кровь изымали из трупов, объединяли, при необходимости измельчали и искали в них аналит. Аналогично поступали с животными группы контроля, которым вводили только воду [15—17].

Для извлечения лерканидипина из биологического материала был изучен вариант настаивания с ацетоном, показавшим наилучшие результаты изолирования для 1,4-дигидропиридинов.

После извлечения лерканидипина осуществляли очистку в макроколонке.

Для предварительной идентификации применяли тонкослойную хроматографию (ТСХ) (пластины «Сорбфил» ПТСХ-АФ-А-УФ).

Для подтверждающей идентификации аналита использовали электронную спектрофотометрию (в качестве растворителя брали этанол; фрагмент спектра, в котором проводили определение, составлял 190—400 нм). В дальнейшем этот метод применяли и при количественном анализе лерканидипина [18].

В качестве арбитражного метода для подтверждающей идентификации аналита использовали газовую хроматографию с масс-спектрометрией (ГХ-МС) (прибор «Agilent Technologies» 6890 Network с МС-детектором 5973 Network, разрушение молекул электронным ударом (70 эВ), форма регистрации по полному ионному току, область сканирования 40—650 m/z) [19—21].

Результаты и обсуждение

Методика изолирования заключалась в следующем: отобранную массу органов, подвергнутых измельчению, или кровь дважды по 30 мин настаивали с ацетоном, при этом масса изолирующей жидкости в 2 раза превосходила массу биоматериала. Вытяжки объединяли в фарфоровой чашке и испаряли в токе воздуха комнатной температуры. Аналит, присутствующий в остатке, подвергали очистке колоночной хроматографией. С этой целью его обрабатывали 1,6 мл ацетонитрила, затем прибавляли 0,4 мл воды. Раствор вводили в колонку.

Для очистки лерканидипина брали колонку (15×1 см) сорбента «Силасорб С-18», а в качестве элюента применяли смесь ацетонитрил—вода (8:2).

Элюат собирали по 2 мл. Наличие лерканидипина во фракциях доказывали методом ТСХ (пластины «Сорбфил», элюент бутанол—ацетон (5:5), проявление — в ультрафиолетовом (УФ) свете).

Наличие пятен с Rf 0,45±0,03 доказывало нахождение лерканидипина в определяемых фракциях.

Фракции с 8 по 12 (15—24 мл), где обнаруживался лерканидипин, сливали в фарфоровую чашку и испаряли. Остаток растворяли в 5 мл этанола (исходный раствор). По 0,5—2,5 мл раствора вносили в чашки №1 и №2 и испаряли в токе воздуха комнатной температуры.

Для обнаружения методом ТСХ применяли систему бутанол—ацетон (5:5). К остатку в чашке №1 несколько раз прибавляли по 0,2 мл этанола, нанося полосой раствор на линию старта хроматографической пластины. Рядом наносили 5 мкл 0,2% этанольного раствора лерканидипина-стандарта. После прохождения элюента от линии старта до линии финиша проводили облучение хроматограммы УФ-светом (λ=254 нм). Проявляющийся лерканидипин (в виде пятен лилового цвета) идентифицировали по значению Rf (0,45±0,03), соответствующему Rf стандарта.

Лерканидипин 15 мин элюировали из сорбента 5 (10) мл органического растворителя (этанола). После отделения элюата исследовали поглощение им УФ- и видимого излучения. Выявляли совпадение спектральных кривых извлеченного аналита и лерканидипина-стандарта.

В контрольных образцах биоматриц было зафиксировано отсутствие лерканидипина. Поглощение контрольных элюатов (обусловлено эндогенными веществами из 0,5 г матрицы в 1 мл элюата) составляло 0,028 и менее при исследовании органов и 0,022 и менее при исследовании крови.

Для достижения оптимальных условий определения методом ГХ-МС использовали колонку DB-1MS (размер 30 м × 0,25 мм, толщина стационарной фазы (диметилполисилоксана) 0,25 мкм). Были выбраны следующие температурные режимы: для нагрева инжектора — 280 °C, интерфейса — 300 °C, динамика нагрева колонки — от 80 °C (выдержка 120 с) со скоростью 40 °C/мин до 250 °C (выдержка 360 с). Подвижная фаза представляла собой гелий, ее скорость составляла 23,4 м/мин. Остаток в чашке №2 растворяли в 2 мл дихлорметана; 4 мкл этого раствора без деления потока вводили в хроматограф (задержка 180 с).

На рис. 1 и 2 представлены хроматограммы и масс-спектры лерканидипина-стандарта и этого же аналита, выделенного из биоматриц.

Рис. 1. Хроматограммы (метод ГХ-МС) лерканидипина.

а — исследование стандартного образца; б — вещества, изолированного из крови; в — вещества, изолированного из печени.

Рис. 2. Масс-спектры лерканидипина.

а — исследование стандартного образца; б — вещества, изолированного из крови; в — вещества, изолированного из печени.

При идентификации высокочувствительным методом ГХ-МС время удерживания изолированного лерканидипина и его стандарта практически совпадали и находились в пределах 9,40—9,50 мин.

В полученных контрольных хроматограммах для времени удерживания 8,5—10,5 мин не было зарегистрировано присутствия пиков и изменения формы базовой линии.

В масс-спектрах извлеченного из биологического материала аналита имелись свойственные структуре лерканидипина ионы с массами (m/z): 55, 98, 115, 165, 193, 222, 279 (основной ион — 98 m/z).

Количество лерканидипина определяли спектрофотометрическим методом по оптической плотности этанольного раствора в области 357 нм. Разработанные методики количественного определения лерканидипина в биоматрицах на основе УФ-спектрофотометрии соответствовали валидационным критериям линейности, правильности, прецизионности, стабильности.

Пределы обнаружения (ПО) лерканидипина в твердых матрицах и крови определяли путем последовательного снижения добавляемого в матрицу аналита до уровня, соответствующего минимально достоверному значению аналитического сигнала. ПО оказались равными 2,0 и 1,6 мкг/1 г соответственно. Пределы количественного определения (ПКО) имели соответственно величины 3,0 мкг/1 г и 2,4 мкг/1 г.

О характере локализации аналита в организме отравленных крыс можно судить по данным таблицы.

Результаты изучения распределения лерканидипина в организме теплокровных (крысы)

Орган или биожидкость

Масса органов (суммарная для 5 особей), взятая для исследования, г

Найдено лерканидипина, мг

Метрологческие характеристики

в исследуемой массе биологического объекта

в 100 г биологического объекта

Почки

8,50

0,31

3,63

x=3,82

S=0,24

Sx=0,11

Δx=0,30

8,13

0,32

3,95

8,05

0,31

3,79

8,74

0,36

4,15

8,36

0,30

3,56

Печень

25,25

6,53

25,86

x =26,21

S=1,80

Sx=0,80

Δx=2,23

23,43

6,28

27,14

24,64

5,75

23,34

22,86

6,09

26,65

25,57

7,18

28,06

Сердце

5,13

0,50

9,80

x=9,73

S=0,56

Sx=0,25

Δx0,70

4,68

0,49

10,36

4,85

0,46

9,55

5,25

0,43

10,06

4,76

0,42

8,87

Легкие

4,55

0,04

0,92

x=0,93

S=0,09

Sx=0,04

Δx=0,11

4,21

0,04

0,95

4,34

0,04

0,96

4,73

0,04

0,79

4,48

0,05

1,03

Кровь

5,25

0,52

9,93

x=9,80

S=0,39

Sx=0,18

Δx=0,49

5,40

0,51

9,37

5,12

0,53

10,40

5,50

0,53

9,56

5,63

0,55

9,75

Тонкий кишечник

16,88

7,97

47,21

x=47,10

S=3,18

Sx=1,42

Δx=3,95

18,43

8,40

45,56

15,71

7,75

49,31

19,13

8,16

42,65

17,54

8,90

50,74

Желудок

10,30

19,07

185,13

x=195,32

S=17,36

Sx=7,76

Δx=21,58

9,54

19,46

204,25

10,75

20,89

194,37

9,25

16,08

173,85

9,96

21,81

218,98

Содержимое желудка

17,88

33,71

188,56

x=198,18

S=23,76

SΔx=10,63

Δx=29,54

15,34

36,5

225,3

19,12

31,68

165,68

18,51

35,96

194,27

17,45

37,88

217,06

Мышцы

5,58

0,22

3,93

x=3,75

S=0,29

Sx=0,13

Δx=0,36

5,22

0,19

3,66

5,70

0,19

3,29

5,40

0,201

3,85

5,25

0,21

4,02

Селезенка

2,45

1,11

37,05

x=38,95

S=2,84

Sx=1,27

Δx=3,53

2,78

1,15

40,14

3,03

1,29

42,59

2,37

0,84

35,28

2,56

1,02

39,70

Из таблицы видно, что лерканидипин присутствовал как в органах, так и в крови отравленных особей. Наибольшие количества лерканидипина (мг в 100 г биоматериала) были обнаружены в содержимом желудка (198,183±29,541), желудке (195,312±21,579), тонком кишечнике (47,096±3,947), селезенке (38,952±3,532) и печени (26,211±2,232), несколько меньшие — в крови (9,801±0,488), сердце (9,728±0,700), почках (3,816±0,300), мышцах (3,748±0,359) и легких (0,928±0,110) отравленных животных.

Выводы

1. Изучена локализация лерканидипина у теплокровных (крысы) после введения им полулетальной (890 мг/кг) дозы токсиканта в водно-суспендированной форме.

2. Как изолирующий агент рекомендован ацетон. Извлечение лерканидипина из биоматриц проводилось двукратно по 30 мин при массовом отношении «ацетон/биоматериал» 2:1.

3. Для достижения эффективной очистки аналита применена колонка сорбента «Силасорб С-18». Идентификацию лерканидипина проводили методами ТСХ, спектрофотометрии и ГХ-МС. Для количественного определения предложены спектрофотометрические методики, валидированные по показателям линейности, правильности, прецизионности, стабильности.

4. Наибольшие количества (мг/100 г) лерканидипина обнаружены у крыс в содержимом желудка (198,183±29,541), желудке (195,312±21,579), тонком кишечнике (47,096±3,947), селезенке (38,952±3,532) и печени (26,211±2,232).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература / References:

  1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. 16-е издание. М.: Новая Волна; 2012.
  2. Grassi G, Robles NR, Seravalle G, Fici F. Lercanidipine in the management of hypertension: An update. Journal of pharmacology & pharmacotherapeutics. 2017;8(4):155-165.  https://doi.org/10.4103/jpp.JPP_34_17
  3. Lercanidipine. Website. Accessed June 26, 2022. https://go.drugbank.com/drugs/DB00528
  4. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Summary for CID 65866, Lercanidipine. Accessed June 26, 2022. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/65866
  5. Saini S, Garg R. Design expert assisted mathematical optimization of solubility and study of fast disintegrating tablets of Lercanidipine Hydrochloride. Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2019;9(1-s):172-180.  https://doi.org/10.22270/JDDT.V9I1-S.2406
  6. Gummin DD, Mowry JB, Spyker DA, Brooks DE, Osterthaler KM, Banner W. 2017 Annual Report of the American Association of Poison Control Centers’ National Poison Data System (NPDS): 35th annual report. Clin Toxicol. 2018;56:1213-1415. https://doi.org/10.1080/15563650.2018.1533727
  7. Mezger M, Gansewig A, Eitel I, Graf T. E-CPR in Cardiogenic Shock Following Severe Mix-Intoxication with Beta-Blockers, Angiotensin-Converting Enzyme Inhibitors, Dihydropyridine Type Calcium Antagonist and Allopurinol—ECMO As A Bridge to Recovery. Archives of Clinical and Medical Case Reports. 2020;4(5):903-912. 
  8. Mothata-Motswaledi KMM, Osuch EO. Amlodipine poisoning management. South African General Practitioner. 2020;1(4):152-154. 
  9. Atemnkeng F, Shabani J, Chen L, Gala, B, Ramalho J, Diaz K, Nfonoyim J. A Fatal Case of Massive Verapamil Overdose: An Overview of the Treatment Options. Journal of Medical Cases. 2021;12(9):373.  https://doi.org/10.14740/jmc3763
  10. Harahap Y, Andriyani N. Method development and validation of lercanidipine in human plasma by liquid chromatography tandem-mass spectrometry. International Journal of Applied Pharmaceutics. 2018;10(4):87-91.  https://doi.org/10.22159/ijap.2018v10i4.26544
  11. Chaudhary DV, Patel D, Shah PA, Shah J. Determination of lercanidipine in human plasma by an improved UPLCMS/MS method for a bioequivalence study. Journal of pharmaceutical analysis. 2016;6(2):87-94.  https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.09.001
  12. Chen K, Zhang J, Liu S, Zhang D, Teng Y, Wei C, Wang B, Liu X, Yuan G, Zhang R, Zhao W, Guo R. Simultaneous determination of lercanidipine, benazepril and benazeprilat in plasma by LC-MS/MS and its application to a toxicokinetics study. Journal of Chromatography B. 2012;899:1-7.  https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2012.04.014
  13. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes. Accessed June 26, 2022. https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:276:0033:0079:en:PDF.
  14. ГОСТ 33215-2014 «Правила оборудования помещений и организации процедур при работе с лабораторными животными». Ссылка активна на 26.06.22.  https://docs.cntd.ru/document/1200127291
  15. Шорманов В.К., Квачахия Л.Л., Ртищев К.П. Определение верапамила в плазме крови. Курский научно-практический вестник Человек и его здоровье. 2014;57(2):107-113. 
  16. Шорманов В.К., Квачахия Л.Л. Распределение амлодипина в организме теплокровных животных. Судебно-медицинская экспертиза. 2017;60(3):23-28.  https://doi.org/10.17116/sudmed201760123-28
  17. Шорманов В.К., Квачахия Л.Л. Распределение фелодипина в организме теплокровных животных. Судебно-медицинская экспертиза. 2020;63(1):47-52.  https://doi.org/10.17116/sudmed20206301147
  18. Шорманов В.К., Цацуа Е.П., Коропова Т.Ф., Асташкина А.П., Янголенко Г.Г. Особенности определения 2-хлор-1,4-дигидроксибензола в биологическом материале. Судебно-медицинская экспертиза. 2016;59(5):44-50.  https://doi.org/10.17116/sudmed201659544-50
  19. Квачахия Л.Л. Шорманов В.К., Кононенко Н.С. Определение фелодипина в биологических жидкостях. Казанский медицинский журнал. 2019;100(4):650-656.  https://doi.org/10.17816/KMJ2019-650
  20. Чернова А.П., Шорманов В.К., Останин М.А., Елизарова М.К. Особенности определения 2-метоксигидроксибензола при исследовании биологического материала. Судебно-медицинская экспертиза. 2020;63(4):39-45.  https://doi.org/10.17116/sudmed20206304139
  21. Аликова В.Д., Чернова А.П., Шорманов В.К., Останин М.А., Цацуа Е.П. Определение 2-метоксифенола в биожидкостях методом спектрофотомерии. Актуальные проблемы медицины в России и за рубежом. Сборник научных трудов по итогам VII международной научно-практической конференции. (Новосибирск, 11 февраля 2020 г.). Новосибирск. 2020. Ссылка активна на 23.06.22.  https://izron.ru/upload/iblock/5f4/sbornik_meditsina-i-farmakologiya-1-g.-novosibirsk_-2020_szhatyy.pdf
  22. Receiver 08.06.2022 

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.