Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та

Спорту України

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук

Екстракція катіонних форм органічних речовин

Міцелярними фазами на основі додецилсульфату натрію

02.00.02 - аналітична хімія

Старова Вікторія Сергіївна

Київ - 2011

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі аналітичної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, доцент

Куліченко Сергій Анатолійович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

доцент кафедри аналітичної хімії

Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, доцент

Блажеєвський Микола Євстахійович,

Національний фармацевтичний університет, м.Харків,

професор кафедри фізичної та колоїдної хімії

доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Трохимчук Анатолій Костянтинович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Київ,

провідний науковий співробітник кафедри неорганічної хімії

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Незважаючи на високу чутливість існуючих інструментальних методів аналізу, вирішення сучасних аналітичних задач кількісного визначення мікрокомпонентів у складних матрицях потребує попереднього концентрування. Наразі міцелярна екстракція фазами неіонних поверхнево-активних речовин (НПАР) розглядається як екобезпечна альтернатива екстракції органічними розчинниками. Поєднання міцелярно-екстракційного клнцентрування з фізико-хімічними методами визначення дозволяє реалізувати високі коефіцієнти концентрування при використанні малих об'ємів проби і сприяє розробці чутливих гібридних аналітичних методик. Неповне вилучення іонних та гідрофільних сполук, а також втрата біологічної активності субстратів внаслідок нагрівання системи обмежують можливості використання екстракції фазами НПАР.

Зазвичай вилучення іонних сполук органічними розчинниками або фазами ПАР проводять шляхом їх переведення у незаряджену форму варіюванням кислотності середовища або введенням додаткових аналітичних реагентів, що погіршує селективність і ускладнює процедуру екстракції. Підвищення повноти вилучення іонних форм органічних речовин можна досягти використанням міцелярних фаз на основі іонних ПАР внаслідок спільного прояву електростатичних та гідрофобних взаємодій між субстратом та приймаючою фазою. Внутрішня організованість таких систем слугує чинником збільшення вибірковості екстракції.

Визначення мікрокількостей лікарських речовин (ЛР) та білкових субстратів у фізіологічних рідинах та на твердих носіях є актуальною проблемою при проведені клінічних та криміналістичних експертиз. Виділення індивідуальних білків та ЛР зі складних сумішей часто ускладнене лабільністю субстрату, варіативністю природи та багатокомпонентністю матриць. Застосування міцелярних фаз на основі аніонної ПАР додецилсульфату натрію (ДДСН) вбачається перспективним для концентрування катіонних форм органічних речовин та створює передумови для розробки чутливих гібридних аналітичних методик визначення ЛР та білків.

Формування аніоноактивних фаз відбувається при охолодженні розчинів ДДСН та у присутності модифікуючих добавок електролітів або гідротропів. Однак, коефіцієнти концентрування мікрокомпонентів в об'ємні кристалічні осади ДДСН є незначними. З іншого боку, компактні рідкі фази ДДСН утворюються з концентрованих розчинів за високих температур або у сильнокислих середовищах, що обмежує можливості використання їх в аналізі. З огляду на це, створення нових типів міцелярних аніоноактивних фаз та дослідження можливості їх раціонального застосування для аналітичного концентрування вбачається актуальною задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано відповідно з Координаційними планами НДР кафедри аналітичної хімії хімічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка “Індикаторні системи та композиційні реагенти для екоаналізу та скринінгового контролю якості фармпрепаратів і продуктів харчування” №01БФ037-09 (номер державної реєстрації 0101U002179) та “Комбіновані та гібридні методи аналізу із застосуванням адсорбентів, композиційних матеріалів та міцелярних екстрагентів” №06БФ037-06 (номер державної реєстрації 0106U005891).

Мета і завдання дослідження

Мета роботи - розробити міцелярно-екстракційні системи на основі аніонної поверхнево-активної речовини додецилсульфату натрію для аналітичного концентрування катіонних форм органічних речовин.

Для досягнення поставленої мети необхідно було розв'язати наступні задачі:

· дослідити фазоутворення у розчинах аніонної ПАР додецилсульфату натрію у присутності модифікуючих добавок електролітів, аліфатичних і ароматичних спиртів і кислот при різних температурах та встановити оптимальні умови формування аніоноактивних фаз для аналітичного концентрування катіонних форм органічних речовин;

· порівняти солюбілізаційну активність фаз ДДСН стосовно катіонних, аніонних, цвіттер-іонних барвників і аліфатичних карбонових кислот та прослідкувати вплив заряду і гідрофобності органічних речовин на їх міжфазовий розподіл;

· дослідити вплив гідрофобності, будови та протолітичних властивостей лікарських речовин кислотної та основної природи на їх розподіл в організованих системах на основі ДДСН, а також встановити умови їх кількісного вилучення;

· розробити гібридні методики спектрофотометричного та хромато-графічного визначення мікрокількостей дротаверину і папаверину з попереднім концентруванням у фазу ДДСН;

· розробити методики вилучення та концентрування білків різної природи аніоноактивними фазами з біологічних рідин, тканин та твердих носіїв; вивчити каталітичну активність білків у міцелярно-екстракційній системі ДДСН.

Об'єкт дослідження - міцелярно-екстракційне концентрування катіонних форм органічних речовин фазами на основі аніонної ПАР додецил-сульфату натрію.

Предмет дослідження - вплив концентраційних умов, заряду, гідрофобності, будови, протолітичних властивостей лікарських речовин кислотної і основної природи та білків на їх вилучення аніоноактивною фазою додецилсульфату натрію.

Методи дослідження - дослідження розподілу органічних барвників та алкалоїдів проводили спектрофотометричним методом; розподіл органічних протолітів контролювали рН-метричним титруванням; визначення мікрокількостей металів у фазі ДДСН проводили методом атомно-абсорбційної спектроскопії; при розробці методики визначення мікрокількостей папаверину використовували метод ВЕРХ; вивчення агрегатного стану рідкої модифікованої фази ДДСН проводили методами рентгеноструктурного аналізу та інфрачервоної спектроскопії.

Наукова новизна одержаних результатів

· Розроблено умови отримання аніоноактивних міцелярних фаз додецилсульфату натрію для екстракції катіонних форм органічних речовин. Показано, що високі коефіцієнти концентрування катіонних форм лікарських речовин та білків реалізуються у модифікованій саліциловою кислотою та хлоридом натрію міцелярно-екстракційній системі на основі ДДСН.

· Встановлено, що міжфазовий розподіл органічних речовин у модифікованій міцелярно-екстракційній системі ДДСН залежить від гідрофобності, протолітичних властивостей та дескрипторів будови субстрату - індексу молекулярного зв'язування, радіусу та об'єму молекули. Показано підвищення вибірковості екстракції органічних речовин за розмірами молекули внаслідок супрамолекулярної будови аніоноактивної міцелярної фази ДДСН. Розроблено прогностичні моделі для кількісної оцінки вилучення ряду лікарських речовин кислотної та основної природи у міцелярну фазу ДДСН.

· Встановлено зменшення значень констант дисоціації гідрофільних органічних речовин основної, кислотної та амфолітної природи у міцелярному середовищі ДДСН та відповідне збільшення значень рК для ряду гідрофобних лікарських речовин. При цьому, показник гідрофобності органічних субстратів визначає напрямок та величину зміни констант їх дисоціації у розчині ДДСН.

· Встановлено, що білкові субстрати різної гідрофобності кількісно вилучаються у аніоноактивну фазу ДДСН за умов існування позитивно зарядженої форми та при значеннях рН, близьких до ізоелектричної точки білку (рІ). Показано збереження нативної природи білку у модифікованій фазі ДДСН.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлені ряди солюбілізаційної активності міцелярних фаз на основі ДДСН дозволили здійснити вибір оптимальної аніоноактивної фази та сформулювати область її раціонального застосування для цілей аналітичного концентрування. Використання рідкої міцелярної фази ДДСН, модифікованої саліциловою кислотою та хлоридом натрію, забезпечує кількісне вилучення катіонних форм ЛР основної природи з lgP>2,5 та молекулярних форм ЛР кислотної природи з lgP>3,5. Встановлено умови практично повного вилучення (R>95%) в аніоноактивну фазу ДДСН білків різної природи при збереженні їх каталітичної активності.

Розроблено методики спектрофотометричного визначення дротаверину та високоефективного рідино-хроматографічного (ВЕРХ) визначення папаверину у сечі з попереднім концентруванням їх катіонних форм (рН=2) модифікованою міцелярною фазою ДДСН, що характеризуються задовільною чутливістю та точністю. Для дротаверину та папаверину межа визначення (МВ) та відносне стандартне відхилення (S_r) становлять 0,25мкг/мл; ? 0,03 та 0,01мкг/мл; S_r?0,06, відповідно. На прикладі альбуміну та гемоглобіну розроблено методики визначення (S_r<0,09) білків на тканинах та твердих носіях з попереднім концентруванням аніоноактивною фазою. Солюбілізуючу здатність ДДСН використано для вилучення білку з поверхні (R>90%), а подальше формування фази ДДСН-для отримання концентрату (К50). Умови міцелярно-екстракційного концентрування випробувано при визначенні казеїну у молоці (R>90%, K?50, S_r?0,05) та при визначенні загального вмісту білку у сечі (R>90%, K?20, S_r?0,06). Різноспрямовану дію ДДСН на протолітичні властивості ЛР різної гідрофобності використано для одночасного рН-метричного визначення парацетамолу (S_r=0,027) та теофіліну (S_r=0,13) у складі таблеток «Теофедрин ІС».

Особистий внесок здобувача. Постановку задачі досліджень здійснено науковим керівником за участю дисертанта. Аналіз даних літератури, виконання експериментальних досліджень та розробка аналітичних методик здійснено автором самостійно. Вивчення впливу спиртових модифікаторів та поліелектролітів на фазоутворення у розчинах ДДСН здійснено за участю магістра ЩербиниМ.Г. Дослідження розподілу ЛР основної природи проведено спільно зі студенткою Базилюк Я.В. Вплив ПАР на рІ овальбуміну дослідили спільно зі студенткою КостюкО.В. Аналіз результатів досліджень щодо одержання міцелярних фаз на основі ДДСН та впливу модифікаторів на фазоутворення у розчинах аніонної ПАР проведено разом з к.х.н., доцентомДорощукомВ.О. (Всі - Київський національний університет імені Тараса Шевченка). Загальне обговорення результатів дисертаційної роботи та формулювання висновків здійснено спільно з науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи було представлено на: VIІІ, ІХ, X, та XІ Всеукраїнських конференціях студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії» (Україна, 2007, 2008, 2009 і 2010); International Conference Modern Physical Chemistry for Advanced Materials (Ukraine, 2007); Конференції молодих вчених «Колоїдно-хімічні проблеми охорони довкілля» (Україна, 2007); 18^th International Congress of Chemical and Process Engineering (Czech Republic, 2008); vi всеукраїнській конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії, (Україна, 2008); V^th scientific international conference in chemistry "Kiеv - Toulouse" (Ukraine, 2009); Всеукраїнській конференції студентів та аспірантів “Хімічні Каразінські читання” (Україна, 2009, 2010).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10статей в наукових фахових журналах та 16 тез доповідей на профільних наукових конференціях.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 6розділів, висновків, списку використаних джерел літератури та додатків. Роботу викладено на 150 сторінках машинописного тексту, вона вміщує 38 таблиць (1 на окремій сторінці), 33 рисунки, список використаних джерел літератури з 233 найменувань та 4 додатки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі співставленням даних літератури показано перспективність використання міцелярних фаз на основі іонних ПАР для аналітичного концентрування як способу розширення можливостей методу міцелярної екстракції. Розглянуто головні закономірності формування міцелярних фаз на основі аніонної ПАР додецилсульфату натрію. Наведено приклади використання таких фаз для концентрування білкових субстратів, барвників з різною хімічною структурою, поліциклічних ароматичних вуглеводнів, сполук порфірину та іонів металів у вигляді комплексів з органічними лігандами. Відзначається підсилення аналітичного сигналу та зниження межі визначення мікрокомпонентів у міцелярних розчинах ДДСН за рахунок зміни природи реакційного середовища. Констатується підвищення ступенів вилучення мікрокомпонентів в аніоноактивні фази ДДСН, модифіковані добавками електролітів та гідротропів. Однак, відсутність даних літератури щодо закономірностей формування гідротроп-модифікованих міцелярних фаз ДДСН та можливостей їх раціонального застосування для цілей концентрування обумовлює необхідність проведення систематичного дослідження впливу органічних модифікаторів на фазоутворення у розчинах АПАР.

Огляд даних літератури показав актуальність задачі визначення мікрокількостей лікарських речовин та білків у біологічних зразках та природних об'єктах. Невід'ємною складовою сучасних гібридних методик визначення мікрокількостей таких субстратів є процедура їх попереднього вилучення та концентрування. Запропоновані у літературі методи концентрування (переважно, рідинна екстракція та сорбція) характеризуються неповним вилученням як молекулярних, так і іонних форм органічних речовин та можуть призводити до втрати біологічної активності субстратів. З іншого боку, використання фаз ДДСН для аналітичного концентрування катіонних форм лікарських речовин та білків потенційно забезпечує підвищення ступенів їх вилучення за рахунок одночасного прояву гідрофобних та електростатичних взаємодій. Разом з цим, підвищення каталітичної активності білків у міцелярних середовищах АПАР сприяє розробці нових методів вилучення та визначення нативних форм білкових субстратів. Таким чином, створення та використання модифікованих міцелярно-екстракційних систем на основі аніонної ПАР додецилсульфату натрію вбачається перспективним для вилучення мікрокількостей лікарських речовин та білків із складних сумішей. Сполучення міцелярної екстракції фазами ДДСН з різними фізико-хімічними методами визначення сприяє розробці нових гібридних аналітичних методик з покращеними метрологічними характеристиками.

У другому розділі обґрунтовано вибір об'єктів та методів експериментальних досліджень. Наводиться мотивація вибору ДДСН, як фазоутворювача аніоноактивних міцелярних фаз. Обґрунтовано вибір модифікаторів міцелярно-екстракційних систем на основі ДДСН. Варіюванням природи модифікатора, концентраційних та температурних умов показана можливість зміни агрегатного стану аніоноактивних фаз ДДСН від кристалічного об'ємного осаду до компактної в'язкої рідини. Знайдено оптимальні умови отримання міцелярних фаз, придатних для концентрування мікродомішок. Обґрунтовано вибір трифенілметанових, тропеолінових, сульфофталеїнових барвників та аліфатичних монокарбонових кислот (C_nH_2n+1COOH з n 1-15), як модельних субстратів, для дослідження впливу природи, загальної гідрофобності та заряду субстрату на ступінь вилучення аналітів міцелярними фазами ДДСН. Для виявлення головних чинників, що впливають на розподіл фармацевтичних субстратів, здійснено та обґрунтовано вибір ЛР кислотної та основної природи, що характеризуються різною гідрофобністю, будовою та фармакологічною дією. Наведено способи проведення розрахунків при побудові прогностичних регресій, які зв'язують ступінь вилучення та коефіцієнт розподілу ЛР з дескрипторами гідрофобності, будови та протолітичних властивостей субстрату. Наведено методики контролю розподілу вивчених у роботі органічних субстратів та іонів металів у модифікованих системах ДДСН. Зазначено способи визначення і розрахунків кислотно-основних характеристик досліджених органічних протолітів у розчинах Апар, коллоїдно-хімічного стану розчинів білків, каталітичної активності гемопротеїнів у концентраті, а також методики встановлення ліофільних властивостей, складу та агрегатного стану модифікованої фази ДДСН. катіонний аніоноактивний лікарський гідрофобність

У третьому розділі на прикладі ароматичних та аліфатичних спиртів і карбонових кислот досліджено вплив природи та гідрофобності органічного модифікатора на температуру фазоутворення (Т_ФУ), об'єм міцелярної фази (V_МФ) ДДСН та її агрегатний стан. Показано, що здатність аліфатичних кислот та спиртів впливати на фазоутворення у розчинах ДДСН залежить від кількості атомів вуглецю в їх вуглеводневому радикалі. Встановлено можливість розділення модифікуючих добавок у залежності від їх гідрофобності на дві групи, що характеризуються певною специфікою впливу на параметри фазоутворення. Так, у присутності модифікуючих добавок першої, умовно виділеної, групи коротколанцюгових (n<7) гідрофільних монокарбонових кислот та спиртів, у системі формуються об'ємні кристалічні осади (Т_ФУ=30єС). З іншого боку, довголанцюгові аліфатичні (n>7) та гідрофобні ароматичні (lgP>1) монокарбонові кислоти та спирти підвищують температуру фазоутворення та зменшують об'єм міцелярної фази. Показано формування компактних в'язких рідких міцелярних фаз при одночасному введенні у розчини ДДСН органічних модифікаторів другої умовно виділеної групи та електроліту (рис.1). Встановлена можливість регулювання агрегатного стану модифікованих фаз ДДСН варіюванням у системі концентраційних умов.



Рис.1.Залежність температури фазо-утворення (1) та об'єму міцелярної фази (2) у системі ДДСН-NaCl-H₂Sal від концентрації саліцилової кислоти. C_ДДСН= 0,1 моль/л, С_NaCl= 1,0 моль/л, V₀= 10 мл

Виявлено, що серед досліджених гідротропів, максимальне стиснення проби забезпечують добавки саліцилової, каприлової та ундеканової кислот, а також фенолу, окти-лового та децилового спиртів. При цьому, в системах, що містять довголанцюгові спирти та кислоти, Т_ФУ є високою (>42?C). Необхідність нагрівання таких систем обмежує можливості методу і звужує асортимент речовин, що можуть вилучатися міцелярними фазами ДДСН. З іншого боку, фазоутворення у системі ДДСН-NaCl-фенол відбувається при 15?C, але застосування такої фази для концентрування мікрокомпонентівдещообмежується токсичністю фенолу. Міцелярна фаза ДДСН, модифікована саліциловою кислотою і хлоридом натрію, характеризується низькими значеннями Т_ФУ (=30єС) і V_МФ. Тому, саме така міцелярно-екстракційна система була використана в роботі для цілей концентрування. Знайдено оптимальні концентраційні умови формування рідкої міцелярної фази ДДСН: C_ДДСН> 0,05 моль/л, С_H2Sal> 0,02 моль/л, С_NaCl> 0,4 моль/л, pH<4. За таких умов у системі реалізуються прийнятні значення коефіцієнту концентрування при використанні невеликих об'ємів проби: К=20, V₀=10мл або К=50, V₀=50мл.

Встановлено збільшення вмісту компонентів у модифікованій міцелярній фазі ДДСН відповідно зі збільшенням їх концентрації у вихідному розчині. Аналіз даних табл. 1 свідчить, що збільшення вмісту хлориду натрію сприяє утворенню твердих осадів, а підвищення концентрації саліцилової кислоти - навпаки, стимулює формування рідкої міцелярної фази. Встановлено переважаючий вміст води у складі фази. На основі даних рентгеноструктурного аналізу та ІЧ спектрів модифікованої міцелярної фази ДДСН підтверджено її гелеподібну природу.

Встановлено формування компактних в'язких фаз ДДСН у присутності желатину та катіонного поліелектроліту полігексаметиленгуанідіній хлориду, що є придатними для аналітичного концентрування. Модифіковані поліелектролітом фази ДДСН здатні утворювати тонкі щільні плівки, які є перспективними для розробки плівкових сенсорів.

Таблиця 1

Склад модифікованої міцелярної фази ДДСН (V₀= 10 мл, рН=2)

Умови отримання фази	Мольні долі компонентів у фазі	Агрегатний стан фази
СДДСН, моль/л	СH2Sal, моль/л	СNaCl, моль/л	ДДСН	H2Sal	NaCl	Н2О
0,05	0,04	1,0	0,010	0,005	0,010	0,98	Суміш рідкої та твердої фаз
0,07	0,04	1,0	0,044	0,013	0,017	0,93	Рідка фаза
0,1	0,04	1,0	0,048	0,007	0,020	0,93	Рідка фаза
0,1	0,04	0,7	0,074	0,008	0,024	0,89	Рідка фаза
0,1	0,04	1,3	0,070	0,006	0,071	0,85	Суміш рідкої та твердої фаз
0,1	0,02	1,0	0,069	0,001	0,005	0,93	Суміш рідкої та твердої фаз
0,05	0,02	1,0	0,083	0,021	0,083	0,81	Рідка фаза

У четвертому розділі на прикладі катіонних, аніонних, цвіттер-іонних барвників та аліфатичних монокарбонових кислот, як модельних речовин, відстежили вплив заряду, будови та гідрофобності органічних субстратів на їх розподіл у міцелярно-екстракційних системах ДДСН та порівняли солюбілізаційну активність кристалічних та рідких аніоноактивних фаз. Показано, що на відміну від кристалічних осадів у системах ДДСН, ДДСН-NaCl і ДДСН-гідротроп, рідкі міцелярні фази Ддсн-NaCl-гідротроп забезпечують досягнення високих коефіцієнтів концентрування органічних субстратів. Одночасне використання саліцилової кислоти та хлориду натрію, як модифікаторів, сприяє кількісному вилученню мікрокомпонентів у рідку фазу ДДСН.

На підставі даних з вилучення модельних субстратів у фазу ДДСН-NaCl-H₂Sal (табл.2) сформульовано екстракційний ряд органічних субстратів залежно від заряду часточки: катіонні > незаряджені (цвіттер-іонні) > аніонні субстрати. Підсилення солюбілізації електростатичним притяганням протилежно заряджених часточок субстрату та приймаючої фази забезпечує практично повне вилучення катіонних форм органічних речовин. При збільшенні заряду катіонного субстрату ступінь вилучення у міцелярну фазу додатково збільшується, а для аніонних форм - навпаки, зменшується. Підвищення загальної гідрофобності субстратів підсилює їх екстракцію. Показано найбільшу доцільність використання міцелярної фази, що утворюється у системі ДДСН-NaCl-H₂Sal, для концентрування позитивно заряджених та гідрофобних незаряджених органічних речовин. Примітним є збереження екстракційного ряду субстратів при їх вилученні у поліелектроліт-модифіковану фазу ДДСН. У таку аніоноактивну фазу органічні субстрати катіонної природи також вилучаються практично повністю.

Показано, що із збільшенням довжини вуглеводневого радикалу аліфатичних монокарбонових кислот ступінь їх вилучення у модифіковану міцелярну фазу ДДСН зростає. Розрахунок вільної енергії пересольватації карбонових кислот при їх міцелярній екстракції підтверджує здатність модифікованої фази ДДСН кількісно вилучати як гідрофільні, так і гідрофобні субстрати. Так, внесок метиленового фрагменту кислот в енергію пересольватації становить -0,11кДж/моль, а для карбоксильної групи 0,95кДж/моль. При вилученні карбонових кислот у фазу ДДСН, порівняно з екстракцією органічними розчинниками та фазами НПАР, спостерігається часткове нівелювання впливу гідрофобності субстрату (зростання значення G_CH2) та поліпшення солюбілізації гідрофільних карбоксильних груп (зменшення G_COOH).

Таблиця 2

Ступінь вилучення барвників різної природи фазою ДДСН-NaCl-H₂Sal (С_R=4•10^-5 моль/л, C_ДДСН=0,1 моль/л, C_NaCl=1,0 моль/л, С_H2Sal= 0,04 моль/л, V₀=10 мл)

Реагент	Мr	Форма реагенту	R, %
Трифенілметанові барвники
Малахітовий зелений	329	R+	97
Метиловий фіолетовий	346	R+	98
Кристалічний фіолетовий	372	R+	>99
Цвіттер-іонні реагенти
Метиловий оранжевий	327	R±	65
		R-	63
Тропеолін-000	350	R±	79
		R-	47
Тропеолін -00	375	R±	88
		R-	68
Сульфофталеїнові індикатори
Феноловий червоний	354	R-	65
		R2-	34
Бромфеноловий червоний	512	R-	66
		R2-	28
Бромтимоловий синій	540	R-	84
		R2-	62
Бромкрезоловий пурпурний	624	R-	88
		R2-	73
Бромфеноловий синій	670	R-	87
		R2-	76

Встановлено збільшення ступеню вилучення іонів металів у фазу ДДСН-NaCl-H₂Sal зі зменшенням розчинності їх сульфатів та зі збільшенням радіусу іону. Примітною є висока якість кореляції ступеню вилучення іонів металів від їх розміру.

У п'ятому розділі вивчено вплив дескрипторів гідрофобності (константа розподілу у системі вода н-октанол, lgP), будови (індекс молекулярного зв'язування першого порядку ч¹ і радіус молекули r) та протолітичних властивостей (константа дисоціації у воді рК_а та у міцелярному розчині ДДСН рК_еф) лікарських речовин кислотної та основної природи на ступінь їх вилучення у міцелярну фазу ДДСН, модифіковану саліциловою кислотою та хлоридом натрію. Показано можливість досягнення практично повного вилучення катіонних форм ЛР основної природи з lgP?2,5 у рідку аніоноактивну фазу. З іншого боку, кількісне вилучення молекулярних форм кислотних ЛР спостерігається лише для субстратів з lgP>3,5. Встановлено, що найбільший вплив на вилучення ЛР здійснюють гідрофобність та протолітичні властивості, а дескриптори будови субстрату впливають меншою мірою. Цікаво, що, з послабленням протонодонорних властивостей ЛР кислотної природи ступінь вилучення підвищується (рис. 2), а вилучення ЛР основної природи покращується із зростанням їх протоноакцепторної здатності. Показано, що значний вплив рК на вилучення ЛР може бути обумовлений величиною заряду протону «якірного» функціонального угруповання субстрату. Разом з тим, зі збільшенням радіусу молекули субстрату та її розгалуженості, ступінь вилучення ЛР зменшується (рис. 3). Виявлений для ЛР та іонів металів (розділ 4) вплив розміру субстратів на параметри вилучення підтверджує внутрішню організованість міцелярних фаз ДДСН.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2.Залежність ступеню вилучення ЛР кислотної природи у фазу ДДСН-NaCl-H₂Sal від рК_а. С_ЛР= 0,01 моль/л, С_NaCl= 1,0 моль/л, С_H2Sal= 0,04 моль/л, С_ДДСН= 0,1 моль/л, рН= 2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3. Залежність ступеню вилучення алкалоїдів у фазу ДДСН-NaCl-H₂Sal від радіусу їх молекул. С_ЛР= 1•10^-3 моль/л, С_ДДСН= 0,05 моль/л, С_H2Sal= 0,02 моль/л, С_NaCl= 1,0 моль/л, рН=2.

Врахування спільного впливу дескрипторів гідрофобності, будови та протолітичних властивостей субстрату забезпечує можливість кількісного прогнозування вилучення лікарських речовин у модифіковану аніоноактивну фазу. Для ЛР кислотної природи: R=-2,48+20,0•lgP+0,96•¹+6,67•рК_а, а для ЛР основної природи: R=140,8+5,55•lgP-0,62•¹-5,78•рК_еф. Запропоновані моделі характеризуються задовільною точністю (стандартна похибка 2,6 і 3,8 відповідно) та можуть бути використані для прогнозу вилучення широкого ряду ЛР. Так, з урахуванням точності, розраховане значення R антранілової кислоти (lgP=1,21, ¹=4,72, рК_а=4,14), є тотожним експериментально знайденому і становить 54%. Примітно, що поширення на алкалоїди, розрахованої на основі розподілу СЧАО моделі, знижує якість прогнозування несуттєво. Так, для кофеїну (lgP= -0,23, ¹=6,15, рК_еф=10,3) розрахований ступінь вилучення (78%) корелює з експериментально знайденим значенням R (82%).

Явище підсилення протоноакцепторних властивостей органічних основ та послаблення дисоціації органічних кислот у міцелярних середовищах АПАР є достатньо вивченим. При цьому, збільшення гідрофобності протолітів у їх гомологічних рядах сприяє збільшенню ефективних значень рК. У роботі виявлено різноспрямований вплив ДДСН на протолітичні властивості ЛР основної, кислотної та амфолітної природи залежно від їх гідрофобності (рис. 4). Показано, що у розчині ДДСН значення рК_а гідрофільних ЛР зменшуються, а гідрофобних-навпаки, збільшуються. У фармакології при розробці нових ЛР найважливішим параметром біологічної активності є значення їх lgP, що відповідає за міжклітинний трансфер фармацевтичного субстрату через ліпідну мембрану. Виявлена у роботі лінійна залежність ДрК=(рК_еф-рК_а)= f(lgP) дозволяє кількісно прогнозувати значення lgP органічних субстратів на основі вимірювань їх констант дисоціації у розчинах ддсн.

1 - пролін;

2 - фенілаланін;

3 - лізиноприла дигідрат;

4 - теофілін;

5 - ізоніазид;

6 - етамбутол гідрохлорид;

7 - нікотинова кислота;

8 - кофейна кислота;

9 - ацетилсаліцилова к-та;

10 - антранілова кислота;

11 - азелаїнова кислота;

12 - бензойна кислота;

13 - корична кислота;

14 - ондасетрон гідрохлорид;

15 - амброксол гідрохлорид;

16 - папаверин гідрохлорид;

17 - дротаверин гідрохлорид

Рис. 4. Зміна протолітичних властивостей лікарських речовин різної природи у розчині ДДСН залежно від їх гідрофобності. С_ЛР= 0,01моль/л, С_ДДСН= 0,1 моль/л.

Різноспрямовану дію ДДСН на протолітичні властивості ЛР різної гідрофобності використано у роботі для одночасного визначення вмісту парацетамолу (S_r=0,027) та теофіліну (S_r=0,13) у складі таблеток «Теофедрин ІС». Так, при близькості рК_а у воді, у міцелярному розчині ДДСН значення рК теофіліну (lgP=-0,5) зменшується на 0,6, а парацетамолу (lgP=0,46) - збільшується на 0,5 одиниць, що надає можливість та зумовлює доцільність їх визначення у складі суміші методом рН-метричного титрування.

Рис.5. Залежність ступеню вилучення папаверину від концентрації саліцилової кислоти (1) та хлориду натрію (2) у модифіковану міцелярну фазу ДДСН. С_ЛР= 0,01 моль/л, C_ДДСН= 0,1 моль/л, С_NaCl= 1,0 моль/л (1), С_H2Sal= 0,04 моль/л (2), рН= 2, V₀= 10 мл.

на прикладі папаверину та ібупрофену дослідили вплив концентрації всіх компонентів модифікованої системи ДДСН на вилучення ЛР основної та кислотної природи. Практично повне вилучення субстратів відбувається за умов формування рідкої міцелярної фази (рис.5) та домінування катіонної форми основного або молекулярної форми кислотного субстрату (рН<pK_еф).

Запропоновані умови використано при розробці гібридних методик визначення спазмолітиків міотропної дії, а саме похідних ізохіноліну - дротаверину та папаверину. Умови концентрування випробувано при аналізі модельних розчинів та при визначенні добавок гідрохлоридів дротаверину та папаверину у сечі. Розроблено методики спектро-фото-мет-рич-ного визначення дротаверину та ВЕРХ визначення папаверину у сечі з попереднім концентруванням їх катіонних форм (рН=2) міцелярною фазою ДДСН, що характеризуються задовільною чутливістю та точністю, табл. 3.

Таблиця 3

Результати визначення папаверину та дротаверину з попереднім концентруванням міцелярною фазою ДДСН (n=3, P=0,95)

Введено, мкг/мл	Знайдено, мкг/мл	Sr
Папаверин (методом ВЕРХ)
6,8	6,2 ± 0,6	0,050
13,6	12,5 ± 1,2	0,051
6,8*	6,0 ± 0,8	0,071
13,6*	12,0±1,7	0,076
Дротаверин (СФ методом)
22	23 ± 2	0,027
43	44 ± 1	0,010
86	85 ± 1	0,015
43*	42 ± 2	0,016

Для дротаверину МВ 0,25мкг/мл, S_r ? 0,03, K=20; для папаверину - МВ 0,01мкг/мл, S_r?0,06, K=10. Чутливість методик є достатньою для визначення вмісту ЛР у реальних пробах фізіологічних рідин. З огляду на фармако-кінетичні властивості й середні дози застосування, вміст папаверину у сечі становить 6,0 мкг/мл, а дротаверину 10-20 мкг/мл.

У шостому розділі наведено дані з вилучення білків різної природи міцелярними фазами ДДСН, модифікованими добавками електролітів, органічних кислот і спиртів. Показано, що модифікація міцелярної фази ДДСН саліциловою кислотою та хлоридом натрію забезпечує кількісну екстракцію як гідрофобних, так і гідрофільних білків.

Таблиця 4

Ступінь вилучення білків модифікованою фазою ДДСН

(Сбілку=1 мг/мл, СДДСН=0,1 моль/л, CNaCl=1,0 моль/л, СН2SaI=0,04 моль/л, рН=2,5)

Білок	Мr, Дa	R, %
Овальбумін	4,3•104	98
Гемоглобін	6,4•104	95
БСА	6,7•104	96
Казеїн	(7,5-10)•104	> 99
Желатин	30•104	> 99

Обрані оптимальні концентраційні умови міцелярної екстракції білкових субстратів. Показано, що максимальне вилучення білків досягається за умов утворення рідкої міцелярної фази ДДСН. Покращення зв'язування субстрату із зменшенням його вмісту в розчині є характерною особливістю більшості міцелярно-екстракційних систем. При цьому, зі збільшенням молекулярної маси (Mr) ступінь вилучення білку аніоноактивною фазою загалом підвищується, табл. 4.

На прикладі овальбуміну та желатину встановлено практично повне вилучення білків у аніоноактивну міцелярну фазу ДДСН за умов існування позитивно зарядженої форми субстратів та при значеннях рН ? рІ (рис.6).



Рис.6.Залежність ступеню вилучення овальбуміну від рН у системах ДДСН-NaCl (1) і ДДСН-H₂Sal-NaCl (2). C_ДДСН= 0,1 моль/л, C_H2Sal= 0 (1); 0,04 (2) моль/л, C_NaCl= 1,0 моль/л, С_білку= 1 мг/мл,V₀=10мл.

На підставі даних рН-метричного титрування розраховано ефективні значення констант дисоціації аміно- (pK_NH2) та карбоксильних груп (pK_СООН) овальбуміну у присутності компонентів модифікованої міцелярно-екстракційної системи, а також визначено відповідні значення рІ, табл.5.

Таблиця 5

Значення pK_NH2, pK_СООН та рІ овальбуміну у присутності ПАР та модифікаторів (С_ДДСН= 0,1 моль/л, С_H2Sal= 0,04 моль/л, C_NaCl=1,0 моль/л)

Система	pKNH2	pKСООН	pI
Водний розчин	6,27	3,46	4,86
ДДСН	6,52	4,52	5,52
NaCl	6,24	3,71	4,97
H2Sal	5,11	2,90	4,00
ДДСН-NaCl-H2Sal	5,08	3,42	4,25

Встановлено збільшення рІ білку у розчинах ДДСН і, навпаки, зменшення цього показника у присутності саліцилової кислоти. Додавання електроліту призводить до незначного зростання рІ овальбуміну, що зумовлено зміною іонної сили середовища. Введення саліцилової кислоти у міцелярні розчини нівелює вплив ДДСН і сприяє зменшенню рІ. Внаслідок взаємно компенсуючого впливу компонентів, значення рІ овальбуміну у модифікованій системі ДДСН становить ?4, і відповідає умовам його максимального вилучення.

На підставі виявлених закономірностей розроблено методики визначення овальбуміну, як модельного білкового субстрату, на тканинах та твердих носіях спектрофотометричним методом за біуретовою реакцією з попереднім концентру-ванням аніоноактивною фазою ДДСН, табл. 6. Солюбілізуючу здатність розчинів ДДСН

Використано для вилучення білку з поверхонь (R>90%), а подальше формування фази ДДСН-для отримання концентрату (К50). Показано, що максимальне вилучення білку з поверхні відбувається при рН?рІ. Наведені у табл. 6 значення R є добутком ступенів змивання білку з поверхні та його вилучення у міцелярну фазу ДДСН. З урахуванням залежності R=f(C_білку) знайдений вміст білку є статистично тотожним нанесеним кількостям субстрату.

Розроблені умови міцелярно-екстракційного концентрування модифікованою фазою ДДСН випробувані при визначенні вмісту казеїну в молоці (S_r?0,05, R>90%). Реалізований коефіцієнт концентрування (K?50) дає можливість використання такого підходу при визначенні вмісту білку у біорідинах. Розроблена гібридна методика визначення загального вмісту білку у сечі з попереднім концентруванням модифікованою фазою ДДСН характеризується високою чутливістю (МВ= 2,5мкг/мл, K=20 при V₀=10мл), правильністю і точністю, табл. 7 (вміст білку розраховували з урахуванням ступеню його вилучення в аніоноактивну фазу). Збереження нативної природи білкових субстратів після їх виділення є жорсткою вимогою при проведені імунно-хімічних досліджень, у медичній та харчовій промисловості при отримані концентратів вірусів, бактерій та білків. Як показник збереження нативного стану білків у роботі використано їх каталітичну активність та колоїдно-хімічний стан системи. Зазвичай, денатурація білку у розчинах викликає збільшення розміру колоїдних агрегатів. Дослідженням спектрів каламутності розчинів білку показано відсутність висолюючої дії компонентів міцелярно-екстракційної системи, і, як наслідок, збереження ступеню дисперсності розчинів овальбуміну за умов експерименту. Встановлено, що екстракція білків відбувається за рахунок їх солюбілізації та наступного формування при охолоджені міцелярної фази ДДСН.

Таблиця 7

Результати визначення загального вмісту білку у сечі (n=4, P=0,95)

Введено, мкг/мл	Знайдено, мкг/мл	Sr
10	10±0,9	0,057
25	25±2	0,050
50	49±3	0,038
100	95±6	0,040

На прикладі гемоглобіну (Hb) досліджено зміну каталітичної активності білку при вилученні у модифіковану міцелярну фазу ДДСН. Як індикаторну, використано реакцію окиснення бромпірогалолового червоного пероксидом водню. Встановлено дворазове підвищення каталітичної активності гемоглобіну у міцелярній фазі ДДСН, порівняно з його активністю у водному розчині, табл. 8. Примітно, що за відсутності гемоглобіну швидкість реакції у міцелярній фазі ДДСН навіть уповільнюється. Нами також показано можливість дворазового підвищення пероксидазної активності інших гемопротеїнів (каталази та пероксидази), що додатково підтверджує збереження нативної природи білків у модифікованій аніоноактивній фазі ДДСН.

Таблиця 8

Каталітична активність гемоглобіну у міцелярній фазі ДДСН (C_Нb=0,017 мг/мл, С_БПЧ=3,6·10^-6 моль/л, С_Н2О2 = 6,0•10^-6 моль/л, С_ДДСН=0,05 моль/л, С_НSaI=0,02 моль/л, С_NaCI=1,0 моль/л)

Кінетичні параметри реакції	Водний розчин	Міцелярна фаза
Максимальна швидкість реакції (Vmax, хв-1)	0,041	0,101
константа Міхаеліса (KM, моль/л)	1,4•10-6	1,9•10-6
Активність гемоглобіну (A, моль -1•хв-1)	5,2•104	11•104

Підвищення каталітичної активності гемопротеїнів у модифікованій міцелярно-екстракційній системі ДДСН використано для розробки методики визначення гемоглобіну на твердих поверхнях з попереднім концентруванням в аніоноактивну фазу. Дані табл.9 свідчать про правильність та достатню точність отриманих результатів; ступінь вилучення гемоглобіну з поверхонь різного типу становить 96-98%.

Таблиця 9

Результати визначення гемоглобіну на поверхнях різного типу (n=3, P=0,95)

Тип поверхні	Нанесено Hb, мг	Знайдено Hb, мг	Sr
Дерево	0,18	0,17±0,03	0,094
Тканина (бавовна)	0,36	0,35±0,02	0,031
Скло	0,18	0,18±0,01	0,029

Актуальність проблеми визначення мікрокількостей білків зумовлює необхідність пошуку альтернативних експресних аналітичних систем з покращеними метрологічними показниками. У роботі розроблено гібридну методику спектрофотометричного визначення білкових субстратів за реакцією з сульфофталеїновими індикаторами з попереднім міцелярно-екстракційним концентруванням у фазу ДДСН, табл. 10. Методика ґрунтується на утворенні асоціатів аніонів сульфофталеїнів з катіонними формами білків і є найбільш контрастною при рН?рК_a барвника. З огляду на це, вивчено вплив компонентів модифікованої системи ДДСН на ефективні значення рК_a бромфенолового синього, бромкрезолового пурпурного та бромкрезолового зеленого (БКЗ), що характеризуються високою гідрофобністю та утворюють найстійкіші асоціати. На підставі отриманих даних знайдено оптимальні умови концентрування та визначення вмісту білку на твердому носії з БКЗ. Показано, що серед досліджених індикаторів, використання БКЗ забезпечує досягнення найнижчої межі визначення (МВ=1,5мкг/мл; К=20 при V₀=50мл), а високу контрастність реакції реалізовано у роботі для розробки методики експресного візуального визначення білків (S_r=0,08).

Таблиця 10

Результати визначення овальбуміну на скляній поверхні з бромкрезоловим зеленим після екстракції у модифіковану фазу ДДСН. (n=3, P=0,95)

Введено, мг	Знайдено, мг	Sr
0,50	0,49±0,02	0,024
1,0	0,97±0,08	0,044
2,0	1,9±0,1	0,028

Запропоновані умови вилучення та визначення білкових сполук можуть бути реалізовані в різноманітних системах для моніторингу наявності та вмісту білку на поверхні твердих зразків і у розчинах.

ВИСНОВКИ

1.Розроблено умови одержання рідкої компактної фази з розчинів ДДСН у присутності електроліту та органічних модифікаторів кислотної природи для цілей концентрування. Найбільші коефіцієнти концентрування мікрокомпонентів досягаються при модифікації міцелярно-екстракційної системи ДДСН саліциловою кислотою та хлоридом натрію (К=20, V₀=10 мл; К=50, V₀=50мл). Міцелярна екстракція органічних речовин у фазу ДДСН-NaCl-H₂Sal зростає у ряду: аніонні < незаряджені (цвіттер-іонні)< катіонні субстрати. Зменшення внеску метиленового та відповідне збільшення внеску карбоксильного фрагментів у вільну енергію пересольватації карбонових кислот при їх міцелярній екстракції пояснює здатність модифікованої фази ДДСН вилучати як гідрофобні, так і гідрофільні субстрати.

2.Катіонні форми лікарських речовин основної природи з lgP>2,5 та молекулярні форми кислотних ЛР з lgP>3,5 вилучаються у модифіковану фазу ДДСН практично повністю. Збільшення ступеню вилучення ЛР кислотної природи відбувається з послабленням їх протонодонорних властивостей, а для ЛР основної природи - із зростанням їх протоноакцепторної здатності. Підвищення вибірковості та ступеню вилучення у рядах ЛР та іонів металів зумовлене супрамолекулярною будовою міцелярної фази. Врахування спільного впливу дескрипторів гідрофобності, будови і протолітичних властивостей субстрату забезпечує кількісне прогнозування вилучення ЛР у фазу ДДСН.

3.У міцелярному розчині ДДСН значення констант дисоціації гідрофобних субстратів збільшуються, а гідрофільних - навпаки, зменшуються. Лінійний характер залежності ДpK=f(lgP) дає можливість прогнозувати показник lgP лікарських речовин на основі вимірювань констант їх дисоціації у розчинах ддсн. Різноспрямована дія ДДСН на протолітичні властивості органічних речовин різної гідрофобності забезпечує одночасне рН-метричне визначення вмісту ЛР з близькими значеннями рК_а: при встановленні вмісту теофіліну в суміші з більш гідрофобним парацетамолом у складі таблеток «Теофедрин ІС» S_r 0,13 та 0,027, відповідно.

4.Практично повне вилучення білків у рідку модифіковану фазу ДДСН досягається за умов існування позитивно зарядженої форми білкового субстрату та при значеннях рН, близьких до ізоелектричної точки білку. У міцелярну аніоноактивну фазу білкові субстрати вилучаються у нативній формі із збереженням їх каталітичної активності.

5.Методики спектро-фотометричного визначення дротаверину та ВЕРХ визначення папаверину у сечі з попереднім концентруванням у модифіковану фазу ДДСН характеризуються задовільною чутливістю та точністю: для дротаверину МВ 0,25мкг/мл, S_r ? 0,03, а для папаверину - МВ 0,01мкг/мл, S_r ? 0,06. Розроблені умови міцелярно-екстракційного концентрування у фазу ДДСН використані для кількісного вилучення білків (R>90%, К50) та їх спектрофотометричного визначення за біуретовою реакцією у фізіологічних рідинах (МВ=2,5 мкг/мл), на тканинах і твердих поверхнях (S_r<0,09). Гібридні методики, основані на сполученні міцелярної екстракції фазами ДДСН із спектрофотометричним визначенням білків з бромкрезоловим зеленим, характеризуються високою чутливістю (МВ 1,5мкг/мл при К=20), точністю (S_r<0,04) та контрастністю реакції, що забезпечує можливість їх експресного візуального визначення на твердих поверхнях (S_r=0,08).

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. КуличенкоС. А. Мицеллярные фазы на основе додецилсульфата натрия для целей концентрирования / КуличенкоС. А.,Дорощук В. А., Старова В. С. // Журн. прикл. химии. - 2008. - Т. 81, № 8. - С.1263-1268. (Особистий внесок: дослідження фазоутворення та міжфазового розподілу основних трифенілметанових барвників, цвіттер-іонних індикаторів, сульфофталеїнів та аліфатичних монокарбонових кислот у залежності від їх заряду та гідрофобності в міцелярно-екстракційних системах ДДСН у присутності модифікуючих добавок хлориду натрію та фенолу, розробка методики визначення альбуміну на тканині з попереднім концентруванням фенол-модифікованою аніоноактивною фазою, обговорення результатів, написання статті).

2. Старова В. С. Фазоутворення у розчинах аніонної ПАР додецилсульфату натрію у присутності поліелектролітів / Старова В. С., Щербина М. Г., КуліченкоС.А.// Вісник Київ. ун-ту. Хімія. - 2008. - Т. 47. - С. 13-17. (Особистий внесок: дослідження умов отримання придатної для концентрування мікрокомпонентів модифікованої хлоридом полігексаметиленгуанідинію фази ДДСН, вивчення розподілу іонів металів та органічних субстратів у такій поліелектроліт-модифікованій системі, обговорення результатів, написання статті).

3. Фазообразование в растворах додецилсульфата натрия в присутствии алифатических и ароматических спиртов / С.А. Куличенко, В.С.Старова, В.А.Дорощук, М.Г.Щербина // Укр. хим. журн. - 2009. - Т. 75, № 5-6. - С. 39-44. (Особистий внесок: дослідження впливу спиртових модифікаторів на фазоутворення у міцелярно-екстракційних системах ДДСН у присутності та за відсутності хлориду натрію залежно від їх гідрофобності, обговорення результатів, написання статті).

4. КуличенкоС.А. Кислотно-индуцированные мицеллярные фазы додецил-сульфата натрия для концентрирования органических субстратов / С.А.Куличенко, В.С.Старова // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2009. - Т. 52, № 11. - С. 74-78. (Особистий внесок: дослідження впливу аліфатичних та ароматичних монокарбонових кислот на фазоутворення у міцелярних розчинах ДДСН у присутності та за відсутності хлориду натрію, обговорення результатів, написання статті).

5. Kulichenko S.A. Phase separation in the anionic surfactants solutions in the presence of salicylic acid / S.A.Kulichenko, V.S. Starova // Chem. Pap. - 2010. - Vol. 64, № 1. - P. 98-105. (Особистий внесок: дослідження зміни температури фазоутворення, об'єму та агрегатного стану міцелярної фази ДДСН у присутності саліцилової кислоти та хлориду натрію, вивчення міцелярної екстракції різних іонних форм органічних барвників та аліфатичних монокарбонових кислот різної гідрофобності у аніоноактивну фазу, обговорення результатів, написання статті).

6. Куліченко С.А. Коллоидно-химическое состояние белка в мицеллярных растворах ДДСН / С.А.Куліченко, В.С.Старова // Укр. хим. журн. - 2010. - Т. 76, №2. - С. 118-125. (Особистий внесок: дослідження колоїдно-хімічного стану овальбуміну у міцелярних розчинах ДДСН у присутності модифікуючих добавок саліцилової кислоти та хлориду натрію, вивчення впливу температури на ступінь дисперсності розчинів овальбуміну, обговорення результатів, написання статті).

7. Мицеллярно-экстракционное концентрирование катионных форм лекарственных веществ модифицированной фазой додецилсульфата натрия / В.С.Старова, М.Г.Щербина, Я.В.Базилюк, С.А.Куличенко // Укр. хим. журн. - 2010. - Т. 76, № 11. - С.164-171. (Особистий внесок: вивчення впливу дескрипторів гідрофобності, будови та протолітичних властивостей субстрату на розподіл лікарських речовин основної природи у модифікованій системі на основі ДДСН, розрахунок моделей для кількісного прогнозування повноти вилучення фармацевтичного субстрату у аніоноактивну фазу, розробка гібридної методики визначення дротаверину у сечі з попереднім міцелярно-екстракційним концентруванням, обговорення результатів, написання статті).

8. Старова В.С. Ізоелектрична точка білку у розчинах поверхнево-активних речовин / Старова В.С., Костюк О.В., Куличенко С.А. // Вісник Київ. ун_ту. Хімія. - 2010.- Вип. 48. - С. 49-53. (Особистий внесок: дослідження впливу білків різної природи на фазоутворення у розчинах ДДСН, розробка умов міцелярно-екстракційного вилучення білків з твердих поверхонь, обговорення результатів, написання статті).

9. Старова В.С.Концентрирование белков модифицированными мицеллярными фазами додецилсульфата натрия / В.С. Старова, С.А. Куличенко // Журн. аналит. химии. - 2010. - Т. 65, №12 -С. 1244-1249. (Особистий внесок: дослідження впливу електроліту, добавок органічних кислот та спиртів на вилучення овальбуміну та казеїну у модифіковані міцелярні фази ДДСН, встановлення оптимальних умов концентрування білків низькотемпературними аніоноактивними фазами, розробка міцелярно-екстракційної методики вилучення білків з тканин, твердих носіїв та біологічних рідин, обговорення результатів, написання статті).

10. КуличенкоС.А.Межфазное распределение фармацевтических субстратов кислотной природы в модифицированной мицеллярно-экстракционной системе на основе додецилсульфата натрия / С.А.Куличенко, В.С.Старова // Доповіді НАН України. - 2010. - № 12. - С. 128-133. (Особистий внесок: дослідження впливу гідрофобності, будови та протолітичних властивостей лікарських речовин кислотної природи на їх вилучення у фазу ДДСН, розробка моделей для кількісного прогнозування вилучення молекулярних форм ЛР кислотної природи у аніоноактивну фазу, обговорення результатів, написання статті).