Ученые Санкт‑Петербургского государственного университета разработали новый экологически безопасный растворитель, который способен помочь определить терапевтические концентрации самого эффективного противотуберкулезного средства (изониазида) в плазме крови человека.

Схема определения изониазида в плазме человека с выделением в глубокий эвтектический растворитель. Предоставлено Фирузой Креховой

Изониазид — противотуберкулезный препарат, применяющийся в составе комбинированных схем лечения. Он является одним из самых эффективных средств, используемых для лечения активного туберкулеза. Изониазид входит в классификацию Международного союза по борьбе с туберкулезом и относится к препаратам первого ряда, то есть наиболее эффективным. Вещество было одобрено и введено в терапию в начале 1950‑х годов и до сих пор включается в большинство схем лечения благодаря своей эффективности. Результаты исследования опубликованы в Analytica Chimica Acta.

Однако известно, что у пациентов, принимающих одинаковые дозы, могут быть разные концентрации изониазида в плазме крови. Это может приводить к лекарственной устойчивости. Для решения проблемы необходим индивидуальный подход в рамках персонализированной медицины. Учитывая, что переход к персонализированной медицине является одним из направлений Стратегии научно‑технологического развития Российской Федерации, существует необходимость в разработке индивидуальных терапевтических схем, соответствующих принципам персонализированной медицины, в том числе при применении противотуберкулезных препаратов.

Изониазид является полярным соединением, хорошо рассеивающимся в водной среде, поэтому его извлечение из плазмы крови с помощью зачастую применяющихся органических растворителей затруднен. К тому же применение таких средств не соответствует концепции зеленой химии, которая в настоящее время предполагает внедрение экологически безопасных веществ.

Ранее ученые Санкт‑Петербургского государственного университета разработали способ определения тяжелых металлов в мясе с помощью ультразвука и экологически безопасных реагентов.

«В настоящее время глубокие эвтектические растворители (ГЭР) как раз зарекомендовали себя в качестве таких зеленых, биоразлагаемых, эффективных экстрагентов. В нашей работе был предложен новый ГЭР на основе природных и экологически безопасных компонентов — тимола и 4‑метоксибензальдегида, который одновременно выступает как дериватизирующий агент (вещество, которое превращает анализируемое химическое соединение в продукт с похожей химической структурой, называемый дериватом) и как экстрагент для извлечения изониазида из плазмы крови», — рассказала ассистент кафедры аналитической химии СПбГУ Фируза Крехова.

Санкт Петербургский университет является первым в списке научных организаций России по количеству публикаций в научных журналах, индексируемых Scopus, по теме зеленого перехода. Так, недавно в Университете открыли центр, который будет заниматься разработкой решений в области использования солнечной энергии и нейтрализации углерода.

Дериватизация в данном случае позволяет перевести изониазид в новую, более гидрофобную форму. Обычно эта химическая реакция помогает лучше изучить исходное вещество или отделить его от других веществ. В данном же случае этот процесс способствует извлечению препарата. В роли реагента для дериватизации выступил компонент эвтектического растворителя 4‑метоксибензальдегид.

Такой подход позволил сократить расход реагентов, снизить время анализа: весь процесс не превышает 20‑25 минут. Работы выполнялись в ресурсном центре «Методы анализа состава вещества» Научного парка СПбГУ.

Источник: СПбГУ