Адсорбція та хімічні перетворення лідокаїну на поверхні високодисперсного кремнезему

Abstract

Встановлено, що найвища адсорбція лідокаїну на поверхні кремнезему при рН~8,1, близькому до величини рКа лідокаїну (рК=7,9), тобто в області рН, оптимальній для реалізації максимальної біологічної дії. Методом термопрограмованої десобційної мас-спектрометрії досліджено взаємодію анестетика лідокаїну з поверхнею високодисперсного кремнезему. Для зразка лідокаїну, отриманого методом рівноважної адсорбції з лужного середовища, при температурі 220–230ºС на термодесорбційних кривих спостерігаються максимуми для іонів з m/z 171, 147, 131, 130, 121, 116, тобто в цих умовах відбувається десорбція лідокаїну в молекулярній формі в результаті розкладу адсорбційного комплексу четвертинної амонієвої солі лідокаїну по силанольній групі. Розраховано кінетичні параметри розкладу цього адсорбційного комплексу: енергія активації, порядок реакції та передекспоненційний множник.

Установлено, что максимальная адсорбция лидокаина на поверхности кремнезема наблюдается при рН~8,1, близком к величине рКа лидокаина (рК=7,9), то есть в области рН, оптимальной для реализации максимального биологического действия. Методом термопрограммированной десорбционной масс-спектрометрии исследовано взаимодействие анестетика с поверхностью высокодисперсного кремнезема. Для образца лидокаина, полученного методом равновесной адсорбции из щелочной среды, при температуре 220–230ºС на термодесорбционных кривых наблюдаются максимумы для ионов с m/z 171, 147, 131, 130, 121, 116, то есть в этих условиях происходит десорбция лидокаина в молекулярной форме в результате разложения адсорбционного комплекса четвертичной аммониевой соли лидокаина по силанольной группе. Рассчитаны кинетические параметры разложения этого адсорбционного комплекса: энергия активации, порядок реакции и предэкспоненциальный множитель.

It has been found that the highest adsorption of lidocaine on silica surface is observed at рН~8.1 similar to рКа of lidocaine (рК=7.9), that is in a region of рН optimal for realization of maximum biological effect. The interaction of lidocaine with fumed silica surface has been studied by the temperature-programmed desorption mass spectrometry. Maxima for ions with m/z of 171, 147, 131, 130, 121, 116 on the thermal desorption curves have been observed at the temperature of 220-230°C for the lidocaine sample prepared by the equilibrium adsorption procedure from alkaline medium. That is, under these conditions desorption of lidocaine in molecular form takes place as a result of decomposition of adsorption complex between quaternary ammonium salt of lidocaine and silanol group. The kinetic parameters of decomposition (activation energy, order of reaction, pre-exponential factor) of this adsorption complex on silica surface have been calculated.