Люмінесцентне визначення фавіпіравіру з використанням комплексної сполуки європію (III)

Abstract

Особливий інтерес в останні роки викликає можливість аналітичного застосування не тільки ефектів сенсибілізації люмінесценції іонів лантанідів, а й її гасіння або збільшення для непрямого визначення ряду лікарських препаратів. Фавіпіравір (ФАВ) – 6-фторо-3-гідроксипіразин-2-карбоксамід – пероральний противірусний засіб, схвалений для лікування грипу в Японії. Цей препарат є аналогом пуринових нуклеозидів, який діє як конкурентний інгібітор РНК-полімерази, необхідної для реплікації вірусу.

Фавіпіравір є здатним до утворення з іонами Eu(III) комплексної сполуки, в якій за рахунок внутрішньомолекулярного переносу енергії збудження від органічного ліганда на іон Eu(III) спостерігається досить незначна сенсибілізована люмінесценція останнього за рахунок дисіпаціїї енергії збудження з триплетного рівня (24390 см-1), яка не може бути використана для аналітичних цілей.

Розглянуто вплив деяких поверхнево-активних та донорно-активних-речовин на інтенсивность люмінесценції (Ілюм) комплексу Eu(III)–ФАВ. Встановлено, що тільки батофенантролін (БФ) значно збільшує Iлюм комплексу Eu(III)–ФАВ, приблизно у 10 разів, за рахунок більш ефективної внутрішньомолекулярної передачі енергії від батофенантроліну (18100 см-1) на рівень іонів європію (17300 см-1). Встановлено синергетичний ефект, який проявляється в комбінованій дії двох комплексів (Eu(III)–БФ і Eu(III)–ФАВ) і перевищує суму Ілюм кожного з них окремо. Виявлений синергізм обумовлений утворенням різнолігандного комплексу. Методом обмеженого логарифмування встановлено, що утворюється змішаний комплекс Eu(III)–БФ–ФАВ (1:1:1).

Показана можливість використання комплексної сполуки Eu(III)–БФ в якості нового люмінесцентного зонду для визначення фавіпіравіру. Інтенсивність люмінесценції є максимальною при рН 7,5 (уротропіновий буфер). Для аналітичних цілей було вибрано смугу збудження λзбуд = 315 нм. Виявлено, що введення різних кількостей фавіпіравіру в водні розчини комплексу Eu(III)–БФ викликає збільшення 4f-люмінесценції європію (III) (перехід 5D0→7F2, λеміс = 615 нм) та часу життя його збудженого стану.Калібрувальний графік лінієн у діапазоні концентрацій фавіпіравіру 0,5-10,0 мкг/мл. Розроблену методику валідовано за такими показниками: специфічність, лінійність, точність, межа кількісного визначення. Запропонована методика характеризується задовільними метрологічними характеристиками та простотою виконання та може бути рекомендована для визначення ФАВ в таблетках.

Of particular interest in recent years is the possibility of analytical application not only of the effects of sensitizing the luminescence of lanthanide ions, but also its quenching or increase for the indirect determination of a number of drugs. Favipiravir (FAV) - 6-fluoro-3-hydroxypyrazine-2-carboxamide - is an oral antiviral drug approved for the treatment of influenza in Japan. This drug is an analogue of purine nucleosides, which acts as a competitive inhibitor of RNA polymerase required for virus replication. Favipiravir is capable of forming a complex compound with Eu(III) ions, in which due to intramolecular transfer of excitation energy from the organic ligand to the Eu(III) ion there is a very slight sensitized luminescence of the latter due to dissipation of excitation energy from the triplet level (24390 cm-1), which cannot be used for analytical purposes. The influence of some surfactants and donor-active substances on the Ilum of the Eu(III) –FAV complex is considered. It was found that only batophenanthroline (BPh) significantly increases the luminescence intensity (Ilum) of the Eu(III)–FAV complex, approximately 10 times, due to more efficient intramolecular energy transfer from batophenanthroline (18100 cm-1) to the level of europium ions (17300 cm-1). A synergistic effect has been established, which is manifested in the combined action of two complexes (Eu(III)–BPh and Eu(III)–FAV) and exceeds the sum of the Ilum of each of them separately. The synergism is caused by formation of a multiligand complex. It was established that a mixed ligand complex Eu(III)–BPh–FAV (1:1:1) is formed. The possibility of using the complex compound Eu(III)-BPh as a new luminescent probe for the determination of favipivir has been shown. The luminescence intensity is maximum at pH 7.5 (urotropin buffer). The excitation band λexc = 315 nm was chosen for analytical purposes. It was found that the introduction of different amounts of favipiravir into aqueous solutions of the Eu(III)-BPh complex causes an increase in 4f-luminescence of europium (III) (transition 5D0 → 7F2, λemis = 615 nm) and the lifetime of its excited state. Calibration curve was linear over the concentration range of favipivir 0.5-10.0 Bg/ml. The developed method is validated by the following parameters: specificity, linearity, accuracy, limit of quantitative determination. The proposed method is characterized by satisfactory metrological characteristics and ease of implementation and can be recommended for the determination of FAV in tablets.