Использование высокоэффективной жидкостной хроматографии в контроле протекания процессов химической деструкции производных 5-нитроимидазола на примере метронидазола

Abstract

В статье представлены результаты исследования процессов химической деструкции производных 5-нитроимидазола на примере метронидазола с применением метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Актуальность работы обусловлена необходимостью уменьшения остаточных количеств антимикробных лекарственных препаратов в окружающей среде. В качестве объекта исследования использовалась фармацевтическая субстанция метронидазола, подвергнутая воздействию различных деструктивных факторов: гидролизу (в нейтральной, кислой, слабокислой, щелочной и слабощелочной среде) и окислению (с применением пероксида водорода 3 % и 30 % в нейтральной, слабокислой и слабощелочной среде, реактива Фентона, гипохлорита натрия и персульфата калия). Установлено, что наибольшую эффективность разрушения нативной структуры метронидазола обеспечивают гидролиз раствором гидроксида натрия, разведенного при комнатной температуре, окисление 3 %-ым раствором пероксида водорода в слабощелочной среде, использование реактива Фентона и комбинация персульфата калия с сульфатом железа (II). Выявлено, что некоторые способы (в частности, окисление гипохлоритом натрия и пероксидом водорода 30 %) приводят к неполному разрушению нативной структуры молекулы. Полученные данные могут быть использованы при разработке эффективных способов обезвреживания фармацевтических отходов, содержащих метронидазол.

This study investigates the chemical degradation of 5-nitroimidazole derivatives using metronidazole as a model compound. High-performance liquid chromatography (HPLC) was employed to assess the efficiency of hydrolysis and oxidation under various conditions. The most effective methods for degrading the native structure of metronidazole were alkaline hydrolysis with diluted sodium hydroxide at room temperature, oxidation with 3 % hydrogen peroxide in a mildly alkaline medium, Fenton’s reagent, and potassium persulfate in the presence of iron(II) sulfate. Some methods, such as oxidation with 30 % hydrogen peroxide and sodium hypochlorite, resulted in incomplete degradation. The findings highlight promising approaches for reducing pharmaceutical residues in the environment.