Elektroforeza kapilarna w analizie leków - badanie możliwości zastosowań w analizie toksykologiczno sądowej

Katarzyna Madej, Michał Woźniakiewicz

Abstract

Elektroforeza kapilarna (CE) należy do stosunkowo nowych technik analitycznych. Technika ta charakteryzuje się wysokim potencjałem rozdzielczym (105 - 106 półek teoretycznych), krótkim czasem analizy (kilka do kilkunastu minut), zużyciem małej objętości próbki (pojedyncze nl) oraz niewielkich ilości elektrolitów (kilka ml).

CE posiada szeroki zakres zastosowań, obejmujący analizę biochemiczną, farmaceutyczną, sądową, kliniczną, żywności i zanieczyszczeń środowiska. Wykorzystywana jest w badaniu genów, tkanek, płynów biologicznych, próbek wód, gleb i powietrza oraz leków. W analizie farmaceutycznej pozwala na oznaczanie składników, kontrolę czystości i rozdziały chiralne. Tak duży potencjał analityczny stawia CE w rzędzie najpoważniejszych konkurentów dla wysokosprawnej chromatografii cieczowej.

Podstawą rozdziału w elektroforezie kapilarnej są różnice w prędkości migracji badanych analitów w polu elektrycznym. Rozdział analitów następuje wewnątrz kwarcowej kapilary (śr. wewn. 20-100 ľm, długość 20-100 cm) wypełnionej odpowiednim elektrolitem, gdzie pod wpływem przyłożonego napięcia (5-30 kV) w zależności od ładunku, masy, rozmiaru i budowy anality poruszają się z różną prędkością. Najczęściej stosowaną metodą detekcji z CE jest spektrofotometria w zakresie UV, jakkolwiek wykorzystuje się również inne techniki, takie jak fluorescencja lub spektrometria mas. Posługując się tym samym zestawem aparaturowym, a zmieniając tylko elektrolit i /lub kapilarę możliwe jest zastosowanie kilku różnych wariantów separacyjnych opartych na różnych mechanizmach fizykochemicznych. Najczęściej stosowanymi wariantami CE w analizie leków są: kapilarna elektroforeza strefowa (CZE), micelarna elektrokinetyczna chromatografia kapilarna (MECC) oraz rozdziały kapilarne.

W naszej Pracowni Chemii Sądowej szczególnie interesuje nas analiza leków w aspekcie toksykologiczno-sądowym. Do ważnych z tego punktu widzenia grup farmakologicznych leków należą m.in.: barbiturany, benzodiazepiny oraz leki psychotropowe z grup fenotiazyn (PHE) i trójcyklicznych antydepresantów (TCA). Aktualnie badamy możliwość zastosowania dwóch wariantów separacyjnych elektroforezy kapilarnej (CZE i MECC) do analizy PHE i TCA w materiale biologicznym (we krwi), a także w preparatach farmaceutycznych (w celu ich ewentualnej identyfikacji). Uzyskane wyniki analiz wskazują, iż warto zająć się rozwijaniem i optymalizacją metod CE do analizy leków w materiałach badanych dla potrzeb sądowych.

W świetle powyższego, CE wydaje się być alternatywną lub komplementarną techniką w stosunku do powszechnie stosowanych technik analitycznych w toksykologii sądowej, takich jak wysokosprawna chromatografia cieczowa lub chromatografia gazowa.