Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН разработали уникальный высокоселективный мембранный сенсор на наиболее распространенные местные анестетики. Полученная тест-система перспективна для использования в судебной экспертизе.

Результаты работы опубликованы в журнале Talanta

Местные анестетики «выключают» ощущение боли в ограниченной области. Они коммерчески более доступны, чем обезболивающие препараты общего действия, но при этом их трудно обнаружить. В настоящее время в медицине, ветеринарии и пищевой промышленности разработаны точные способы определения антибиотиков, тогда как для выявления анестетиков до сих пор не существует доступных и быстрых методов анализа.

В медицинской практике остро стоит проблема измерения концентрации лекарственных препаратов, например, если медицинский персонал сомневается в точности подбора дозы анестетика, то предпочитает изготовить новый раствор. В свою очередь, при экспертизе зачастую требуется оперативно определить следовые количества местных анестетиков.

Российские ученые предложили решение этой проблемы. Они создали уникальный датчик, экспрессно определяющий концентрацию целого ряда местных анестетиков. Этот датчик селективен, но не к конкретному веществу, а к определенному классу фармацевтических соединений. Авторам удалось добиться столь высокой специфичности за счет использования инновационного для этой области применения компонента – кластерного аниона бора.

Работу прокомментировал ее автор, аспирант лаборатории химии легких элементов и кластеров ИОНХ РАН Евгений Турышев: «Существует проблема детектирования анестетиков: поскольку эти вещества быстро разлагаются, окисляются, их иногда невозможно довезти до лаборатории. Именно поэтому необходима тест-система для быстрого выявления таких веществ. В своем исследовании мы применили новые нетипичные для сенсорики соединения, так как существующие на сегодняшний день материалы обычно селективны только к определенным ионам – калию, натрию. Наши сенсоры чувствительны к таким анестетикам, как артикаин, лидокаин, прокаин, а также к другим органическим молекулам, относящимся к классам эфиров и амидов».

Созданная тест-система на основе кластерных соединений бора, введенных в полимерные мембраны, позволяет определить эти вещества в биологических жидкостях, а также в смесях с другими веществами, в том числе в фармацевтических препаратах. При этом присутствие других ионов и молекул не влияет на чувствительность сенсора. В среднем одно измерение занимает 20 секунд с погрешностью менее 5%.

При необходимости представленный сенсор можно модифицировать таким образом, чтобы заставить его «почувствовать» другие классы веществ. Для этого достаточно просто выдержать мембрану в специальном растворе.

Источник: Eugeniy S. Turyshev, Aleksander V. Kopytin, Konstantin Y.Zhizhin, Alexey S. Kubasov, Liliya K. Shpigun, Nikolay T. Kuznetsov. Potentiometric quantitation of general local anesthetics with a new highly sensitive membrane sensor. Talanta. Volume 241, 1 May 2022, 123239. https://doi.org/….2022.123239