Mikrofiltracijos įtaka rutino kiekybinių rodiklių pokyčiams filtratuose

DARBAS ATLIKTAS FARMAKOGNOZIJOS KATEDROJE (KLINIKOJE, INSTITUTE) PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ

Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Mikrofiltracijos įtaka rutino kiekybinių rodiklių

pokyčiams filtratuose“.

1. Yra atliktas mano paties (pačios).

2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.

3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-18 PRANAS ŠIMANAUSKAS

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-18 PRANAS ŠIMANAUSKAS

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-19 VALDAS JAKŠTAS

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE (KLINIKOJE, INSTITUTE)

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-21 Prof. Sonata Trumbeckaitė

(aprobacijos data ) (katedros (klinikos, instituto) vedėjo (-os) (vadovo (-ės)) (parašas) vardas, pavardė)

Baigiamojo darbo recenzentas

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

(vardas pavardė) (parašas)

Baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

FARMAKOGNOZIJOS KATEDRA

PRANAS ŠIMANAUSKAS

Mikrofiltracijos įtaka rutino kiekybinių rodiklių

pokyčiams filtratuose

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas:

Prof. V. Jakštas

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

FARMAKOGNOZIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanas:

Prof. dr. Ramunė Morkūnienė

Data:

Mikrofiltracijos įtaka rutino kiekybinių rodiklių

pokyčiams filtratuose

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas:

Prof. V. Jakštas

Data:

Recenzentas:

Parašas:

Data:

Darbą atliko:

Magistrantas

Pranas Šimanauskas

Data:

KAUNAS, 2020

TURINYS

1.1 Flavonoidų cheminė struktūra ir fizikocheminės savybės ... 16

1.2 Flavonoidus kaupiančios vaistinės augalinės žaliavos ... 17

1.3 Flavonoidų poveikis organizmui ... 17

1.4 Rutinas ... 18

1.5 Polimerai ir jų savybės ... 19

1.6 Mikrofiltrų gamyboje paprastai naudojamos polimerinės medžiagos ... 19

1.6.1 Nailonas ir jo savybės ... 20

1.6.2 PET – polietileno tereftalatas ir jo savybės. ... 21

1.6.3 PP – polipropilenas ir jo savybės ... 22

1.6.4 CA – celiuliozės acetatas ir jo savybės ... 23

1.6.5 PTFE – politetrafluoretilenas ir jo savybės ... 24

1.6.6 PVDF – polivinilideno fluoridas ir jo savybės ... 24

1.6.7 PES - polietersulfonas ir jo savybės ... 25

1.6.8 RC – regeneruota celiuliozė ir jos savybės ... 27

1.6.9 MCE – mišrus celiuliozės esteris ir jo savybės ... 27

1.7 Literatūros apžvalgos apibendrinimas ... 28

2. TYRIMO METODIKA ... 31

2.1. Tyrimo objektas ... 31

2.2. Naudotos medžiagos ir regentai ... 31

2.4. Tiriamųjų tirpalų ruošimas ... 31

2.5. Ultraefektyviosios skysčių chromatografijos metodika. ... 32

2.6. Statistinė analizė ... 33

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 34

3.1 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant nailono membraną ... 34

3.2 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant polivinilideno fluorido membraną... 37

3.3 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant politetrafluoroeteno membraną... 38

3.4 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant polietersulfono membraną 42 3.5 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant regeneruotos celiuliozės membraną... 43

3.6 Rezultatų apibendrinimas ... 45

Išvados ... 47

Rekomendacijos ... 48

SANTRAUKA

P. Šimanausko magistro baigiamasis darbas „Mikrofiltracijos įtaka rutino kiekybinių rodiklių pokyčiams filtratuose“. Mokslinis vadovas: Prof. Valdas Jakštas; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Medicinos akademijos, Farmacijos fakulteto, Farmakognozijos katedra. – Kaunas.

Tyrimo objektas ir metodai: Tyrimo objektas – mikrofiltracijos filtrai ir rutino tirpalų filtratai. Metodas - ultraefektyviosios skysčių chromatografijos metodu buvo atliekamas flavonoidų tirpalų koncenctracijos pokyčio stebėjimas. Flavonoidų nustatymui panaudotas skysčių chromatografas „Waters ACQUITY H-class UPLC“ su diodų matricos detektoriumi „ACQUITY UPLC eLambda 800 nm“, chromatografinė kolonėlė „ACQUITY UPLC BEH C18” 2,1x50mm (Waters), kurios sorbento dalelių dydis - 1,7 µm, o aplinkos temperatūra - 30°C. Injekcijos tūris - 1 μl. Chromatografiniam skirstymui buvo naudotas 0,1 % trifluoracto rūgšties vandeninis tirpalas (eliuentas A) ir acetonitrilas (eliuentas B).

Darbo tikslas: nustatyti kai kurių filtravimo membranų įtaką rutino tirpalų filtratų kiekybinės sudėties rodikliams.

Darbo uždaviniai:

1. Įvertinti nailono polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

2. Įvertinti polivinilideno fluorido polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

3. Įvertinti politetrafluoroetileno polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

4. Įvertinti polietersulfono polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

5. Įvertinti regeneruotos celiuliozės polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

Rezultatai ir išvados:

1. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą per nailono polimerinės medžiagos pagrindu pagamintus mikrofiltrus, nustatyta, kad nailono membrana sąveikauja su rutinu etanolio-vandens tirpiklio aplinkoje. Pirmoje frakcijoje (5 lašai) nustatyta tik 62,76% analitės (rutino) lyginant su kontroliniu tirpalu.

2. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą per polivinilideno florido pagrindu pagamintus mikrofiltrus, nustatyta, kad analitiškai reikšmingos rutino ir mikrofiltro sąveikos etanolio-vandens tirpiklio aplinkoje nėra, kadangi tirtų frakcijų kiekybinio atkuriamumo rodikliai artimi 100% lyginant su kontroliniu tirpalu.

3. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą politetrafluoroetileno pagrindu pagamintais mikrofitrais, reikšmingos rutino ir mikrofiltro sąveikos etanolio-vandens tirpiklio aplinkoje nenustatyta, kadangi tirtų frakcijų koncentracijų rodikliai yra artimi 100% lyginant su kontroliniu tirpalu. Nustatyta, kad filtro membranos porų dydis 0,2 µm - 1 µm diapazone neturi įtakos analitės koncentracijos rodikliams.

4. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą per polisulfono pagrindu pagamintus mikrofiltrus nustatytas analitiškai reikšmingas rutino koncentracijos padidėjimas lyginant su kontroliniu tirpalu.

5. Ištyrus rutino tirpalo filtratus gautus filtruojant tirpalą regeneruotos celiuliozės pagrindu pagamintais mikrofiltrais nustatytas analitiškai reikšmingas rutino koncentracijos padidėjimas.

SUMMARY

Pranas Šimanauskas master‘s thesis „The impact of microfiltration on changes of rutin quantitative parameters“. Science manager Prof. Valdas Jakštas; Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Faculcy of Farmacy, Departament of Pharmacognosy – Kaunas, 2020. Object and methods: The object of research is microfiltration filters and filtrates of rutin solutions.

Method – concentration changes of flavonoids solutions were monitored by ultra-efficient liquid chromatography. For this experiment was used determination of flavonoids, a liquid chromatograph “Waters ACQUITY H-class UPLC” with a diode array detector “ACQUITY UPLC eLambda 800 nm”, chromatographic column “ACQUITY UPLC BEH C18” 2.1x50mm (Waters) with a sorbent particle size of 1,7 µm, and the ambient temperature is 30°C. Injection volume: 1 µl. Aqueous 0,1% trifluoroacetic acid (eluent A) and acetonitrile (eluent B) were used for chromatographic separation.

Aim: to examine the impact of different filtration membranes on the quantitative composition of rutin solutions.

The tasks:

1. To evaluate the impact of microfilters based on nylon polymer material on the concentration parameters of rutin filtrates.

2. To evaluate the impact of microfilters based on polyvinylidene fluoride polymer material on the concentration parameters of rutin filtrates.

3. To evaluate the impact of microfilters based on polytetrafluoroethylene polymer material on the concentration parameters of rutin filtrates.

4. To evaluate the impact of microfilters based on polyethersulfone polymer material on the concentration parameters of rutin filtrates.

5. To evaluate the impact of microfilters based on regenerated cellulose polymer material on the concentration parameters of rutin filtrates.

Results and conclusions:

1. After examining the filtrates of the rutin solution obtained by filtering the solution through microfilters based on a nylon polymer material, it was found that the nylon membrane interacts with rutin in an ethanol-water solvent environment. Only 62.76% of analyte (rutin) was detected in the first fraction (5 drops) compared to the control solution.

2. After examining the filtrates of the rutin solution obtained by filtering the solution through polyvinylidene fluoride-based microfilters showed that there is no analytically significant

interaction between rutin and the microfilter in the ethanol-water solvent environment, as the quantitative reproducibility of the tested fractions is close to 100%.

3. After examining the filtrates of the rutin solution obtained by filtering the solution with polytetrafluoroethylene-based microfilters did not show a significant rutin – microfilter interaction in the ethanol-water solvent environment, as the concentrations of the tested fractions are close to 100% compared to the control solution. It was found that the pore size of the filter membrane in the range of 0.2 µm - 1 µm does not affect the analyte concentration parameters.

4. After examining the filtrates of the rutin solution obtained by filtering the solution through polysulphone-based microfilters showed an analytically significant increase in the concentration of rutin compared to the control solution.

5. After examining the filtrates of the rutin solution obtained by filtering the solution with regenerated cellulose-based microfilters showed an analytically significant increase in rutin concentration

PADĖKA

Už suteiktas darbo sąlygas dėkoju Farmacijos fakulteto Farmacinių technologijų institutui. Taip pat noriu padėkoti įmonei UAB Labochema LT, ir ypatingai Tadui Joskaudui už dovanotus mikrofiltrų bandinukus.

SANTRUMPOS

CA – celiuliozės acetatas; CD – cukrinis diabetas;

H-PTFE – hidrolizuotas politetrafluoretilenas; MCE – mišrus celiuliozės esteris;

PEG – polietilenglikolis; PES – polietersulfonas; PET – poliesteris; PP – polipropilenas; Pr. Kr. – prieš Kristų; PTFE – politetrafluoretilenas; PVDF – polivinilideno difluoridas; RC – regeneruota celiuliozė;

UPLC – (ultra-performance liquid chromatography) – ultra efektyvioji skysčių chromatografija; UV – ultravioletinė;

ĮVADAS

Farmacijoje ir artimose mokslo ir praktikos srityse atliekama daug įvairių tyrimų tiek kokybės užtikrinimo ir kontrolės, tiek eksperimentinės plėtros tikslais. Tokie tyrimai kaip kietų vaistų formų tirpumo, puskiečių formų bioprieinamumo, o taip pat kiekybės, turinio vienodumo, maišymo vienodumo, priemaišų likučių tyrimai, kaip ir bionalitiniai mėginių tyrimai, dažnai yra vykdomi analizei taikant įvairias efektyvias skirstymo metodikas. Tokie efektyvūs skirstymo metodai kaip HPLC ir UPLC reikalauja preanalitinio tiriamojo tirpalo ruošimo procedūrinio išplėtimo valymu nuo mikrodalelių ir kitų dalelių, kurios būtų pavojingos tiek analitinei įrangai (pradedant inžektoriaus sistema, baigiant detektoriaus pratakiąja kiuvete), tiek nejudriai fazei [10]. Valymas ir nuskaidrinimas gali būti atliekamas pritaikius išcentrinę jėgą ar kitus fizikocheminius principus (pvz.: pritaikant elektrovaros jėgas), tačiau paprastai tokie tirpalų apdorojimo būdai negarantuoja tinkamo išvalymo. Todėl vykdant efektyviąją skysčių chromatografiją paprastai reikalaujama, kad mėginys būtų filtruojamas membraniniais mikrofiltrais. Membraninis mikrofiltras paprastai yra sudarytas iš polimerinės porėtos membranos. Polimerinė medžiaga, naudojama mikrofiltro gamybai gali būti įvairi ir parenkama atsižvelgiant į įvairius analitinius tikslus. Akivaizdu, kad polimeras turėtų netirpti, neirti, nebrinkti ir nesąveikauti su tiriamojo tirpalo tirpikliu, būti atsparus papildomo slėgio ar vakuumo panaudojimui, o jo porų dydis turėtų būti tinkamas ir vienodas visame membranos paviršiuje. Yra grupė polimerų, kurie taikomi filtruoti hidrofiliniams tirpalams (nailonas, poliesteris, celiuliozė ir kiti ) ir taip pat yra grupė polimerų, kuriuos galima taikyti filtruojant hidrofobinio tirpiklio tirpalus (poliesteris, teflonas ir kt.). Moksliniuose šaltiniuose aprašoma [30], kad įvairios polimerinės medžiagos gali sąveikauti su įvairias funkcines grupes turinčiomis monomerinėmis medžiagomis ar kitais polimerais (ar oligomerais). Tarpmolekulinės sąveikos (pvz.: elektrostatinė sąveika, vandenilio ryšys ir hidrofobinė sąveika) paprastai vyksta tarp specifinių funkcinių grupių ar dėka stereostruktūrinių savybių, prie kurių reikėtų priskirti ir porų ypatybes (diametrą ir jo išsibarstymą, geometrinės formos charakteristikas). Nenuostabu, kad net žinant preliminarias polimero savybes ir porėtumą, negalima numatyti visų galimų sąveikų, kurios galėtų pasireikšti polimerą panaudojant kaip filtro medžiagą ir kartu taikant padidintą slėgį. Vėlgi, nėra galimybės tiksliai numatyti tos įvairovės cheminių junginių, kurie galėtų būti farmacinio, biologinio ar augalinio mėginio tirpale filtravimo metu taip visiškai apribojant galimybes iš anksto numatyti filtro tinkamumą konkrečios analitės filtravimui. Filtravimo sistemos problematiškumas, kaip ir jos vertinimas didėja didėjant tirpalo kompleksiškumui, todėl augalinių ekstraktų ar jų komponentų filtravimas yra labai opi analitinė problema [33].

Farmacinių mėginių tyrimas yra kritinės svarbos vertinant vaistų kokybę, todėl analitės koncentracijos pokyčiams dėl membranos filtro poveikiui įvertinti turėtų būti naudojami filtro įteisinimo

14

tyrimai. Akivaizdu, kad skirtingi membranos filtrai priklausomai nuo fizikocheminių savybių vis tik gali surišti analitę ar tirpiklį skirtingais laipsniais, priklausomai nuo membranos ir analitės tipo, taip pat nuo analitės koncentracijos ir kompleksiškumo, taip galimai iškreipdami analitinės verifikacijos ar validacijos eksperimentų rezultatus, o kartu ir sekantį kokybės stebėsenos procesą. Galima tik numanyti, kokia žala kyla kokybės tyrimų rezultatų vertinimui, jei nekompetetingai pasikliaujama bendra metodo validacija (kuria lyg ir pagrindžiamas tyrimo tikslumas), tačiau neatliekamas filtro įteisinimo ar filtro keitimo metodo atsparumo vertinimas analitinio vystymo stadijoje. Tokiu būdu gaunant atkartojamą rezultatą, kuris net ir artimas tiksliniam atgavimui (100 proc.) augalinio produkto specifikacijoje ar ženklinime nurodyto kiekio (ar kiekybinio rodiklio) iš tikrųjų galima kartotinai ar nuolat nepastebėti koncentracijos poslinkio ir taip neužtikrinti būtinų kokybės ribų produktui ar ruošiniui.

Vykdomo magistrinio darbo tyrimo tikslas buvo ištirti galimas sąveikas tarp augalinės kilmės farmacinių analičių ir populiarių membraninių filtrų siekiant pateikti rekomendacijas dėl filtrų parinkimo kuriant analitinį metodą ir jį patvirtinant.

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas: nustatyti kai kurių filtravimo membranų įtaką rutino tirpalų filtratų kiekybinės sudėties rodikliams.

D

1. Įvertinti nailono polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

2. Įvertinti polivinilideno fluorido polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

3. Įvertinti politetrafluoroetileno polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

4. Įvertinti polietersulfono polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

5. Įvertinti regeneruotos celiuliozės polimerinės medžiagos pagrindu pagamintų mikrofiltrų įtaką rutino filtratų koncentracijos rodikliams.

16

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1 Flavonoidų cheminė struktūra ir fizikocheminės savybės

Flavonoidai yra augalų antrinių metabolitų klasė. Tai polifenoliniai junginiai, kuriems būdingas C6-C3-C6 bendras struktūrinis pagrindas. Tai yra viena didžiausių polifenolinių junginių grupių. Flavonoidai yra kristalinės formos dariniai, turintys tam tikrą lydymosi temperatūrą. Šios grupės junginiai randami beveik visų rūšių augaluose, tačiau, kaip ir visų antrinių metabolitų, kiekybinis pasiskirstymas skiriasi tarp skirtingų augalų organų [29]. Flavonoidai lemia geltoną, orandžinę ir raudoną žiedų spalvas. Taip pat jų randama lapuose, stiebuose, sėklose. Iš flavonoidų labiausiai ištirti ir geriausiai žinomi yra rutinas (vitaminas P1), hesperidinas (vitaminas P2), kvercetinas, antocianinai, proantocianidinai, flavonai. Šie aromatiniai junginiai augaluose susidaro iš aromatinių rūgščių, 19 fenilalanino, tirozino ir acetato liekanų. Šie pigmentai augalui suteikia skonį, spalvą ir aromatą. Moksliniuose šaltiniuose aprašyta daugiau kaip 4000 skirtingų flavonoidų [32].

Visi flavonoidai yra suskirstyti į grupes:  Flavonolius  Flavonus  Katechinus  Flavononus  Antocianus  Izoflavonoidus

Flavonoidai priklausomai nuo savo grupės gali būti bespaviai arba geltoni kristalai. Pavyzdžiui, flavonams ir flavonoliams būdingai gelsva spalva o flavononai, izoflavononai ir katechinai yra bespalviai junginiai. Flavonoidų tirpumas priklauso nuo jų glikozidinimo laipsnio. Flavonoidiniai glikozidai tirpsta praskiestuose alkoholiuose ir karštame vandenyje. Aglikonai yra tirpūs dietilo eteryje, acetone, alkoholiuose ir beveik netirpūs šaltame vandenyje. Flavonoidams būdingas optinis aktyvumas, taip pat šie junginiai dalyvauja oksidacijos – redukcijos reakcijose [28]

1.2 Flavonoidus kaupiančios vaistinės augalinės žaliavos

Flavonoidai kaupiasi visose augalo dalyse, tačiau gausiausia jų šaknyse, lapuose, žieduose ir vaisiuose. Flavonoidus kaupainčios VAŽ [35]:

 Gudobelių žiedai – Flos Crataegi;  Gudobelių vaisiai – Fructus Crataegi;  Gudobelių lapai – Folium Crataegi;  Sukatžolių žolė – Herba Leonuri;

 Juodavaisių aronijų vaisiai – Fructus Aroniae melanocarpae;  Šlamučių žiedai – Flos Helichrysi;

 Karčiųjų rūgčių žolė – Herba Polygoni hydropiperis;  Bitkrėslių žiedai – Flos Tanaceti;

 Dėmėtųjų rūgčių žolė – Herba Polygoni persicaria;  Takažolių žolė – Herba polygoni aviculare;

 Dirvenių šaknys – Radix Ononidis;  Rugiagėlių žiedai – Centaurea cyani;  Lakišių žolė – Herba Bidentis;

 Pelkinių pūkelių žolė – Herba Gnaphalii .

1.3 Flavonoidų poveikis organizmui

Flavonoidai turi įvairų biologinį poveikį daugeliui žinduolių ląstelių sistemų in vitro ir in vivo. Įrodyta, kad flavonoidai turi antimikrobinių, antivirusinių savybių, taip pat, antikancerogeninių, antioksidacinių, mutageninių, priešuždegiminių ir antidiabetinių savybių.

Istoriniuose šaltiniuose yra aprašomi keli gydymo būdai, naudojant flavonoidų turinčius preparatus kaip antimikrobines medžiagas. Pavyzdžiui, Argentinos liaudies medicinoje infekcinėms ligoms gydyti buvo naudojamas astrinių šeimai priskiriamas augalas actekinis serentis ( Tagetes minuta.

Lot.), kurio sudėtyje yra flavonoido kvercetagetin-7-arabinozil-galaktozido. Taip pat, Senajame

testamente yra aprašomos ir propolio gydomosios savybės. Hipokratas (460 – 377 m. pr. Kr.) balzamą, kurio sudėtyje buvo propolio išrašė senovės Graikijoje opos ir voties gydymui [6].

Pastaraisiais dešimtmečiais uždegiminiai procesai buvo pripažinti pagrindinių įvairių žmogaus ligų rizikos veiksniu. Ūmus uždegimas yra trumpalaikis ir šeimininko imuninė sistema po uždegimo geba lengvai sugražinti reikiamą aplinką normaliam ląstelės gyvavimui.

18

Lėtinės uždegiminės reakcijos yra linkusios į patologinį lėtinių ligų progresavimą. Tai pasireiškia uždegiminių ląstelių įsiskverbimu, per didele citokinų gamyba ir barjerinės funkcijos praradimu. Tikslinis lėtinio uždegimo mažinimas yra naudingas kovojant su įvairiomis žmonių ligomis. Nustatyta, kad flavonoidų darinys flavopiridolis slopina nuo ciklino priklausomas kinazes, slopina uždegimą ir moduliuoja imuninį atsaką [6].

Literatūroje aprašomas ir flavonoidų poveikis reaguliuojant gliukozės kiekį sergant cukriniu diabetu. Cukrinis diabetas (CD) tai sutrikimų visuma, kuriuos sukelia sutrikęs organizmo gebėjimas panaudoti gliukozę. Tai endokrininė liga, kai dėl sutrikusios hormono insulino funkcijos kraujyje daugėja gliukozės. Insulinas skatina gliukozės patekimą iš kraujo į ląsteles, reguliuoja riebalų, baltymų ir angliavandenių apykaitą. Cukrinis diabetas skirstomas į dvi pagrindines kategorijas: 1 ir 2 tipo. Nors abiejų tipų cukriniai diabetai yra skirtingi jų patogenezė ir įvairios komplikacijos, kurios pavojingos žmonių gyvybei, būdingos abiems [5].

2017 atliktame tyrime su diabetu sergančiomis pelėmis nustatyta, kad flavonoidas rutinas gali mažinti gliukozės koncentraciją kraujyje. Nustatyta, kad pelių organizmuose, kurioms buvo duota suvartoti 50-100mg/kg rutino, sumažėjo gliukozės ir hemoglobino A1c koncentracija [6].

1.4 Rutinas

Rutinas arba vitaminas P buvo atrastas dar 1842 m. Šis flavonolių grupės flavonoidas yra plačiai naudojamas medicinoje, ypač gydant kraujagyslių sutrikimus, tokius kaip kapiliarų pralaidumas ir trapumas. Rutinas, kaip ir beveik visi flavonoidų grupės junginiai, sugeba šalinti laisvuosius radikalus, todėl pasižymi antioksidantiniu aktyvumu [8]. Taip pat rutinas pasižymi metalų chelatinėmis savybėmis, slopindamas metalų jonų sukeltą peroksidaciją. Rutino hidrolizė organizme vykdoma gliukozidazės būdu. Veikiant žarnyno mikroflorai fermentinės reakcijos metu rutinas verčiamas į kvercetiną ir rutinozę [24]. Dėl mažo rutino tirpumo vandenyje, kuris siekia tik 0,125g/l, šis flavonoidas yra mažai naudojamas gaminant maisto papildus ir vaistines medžiagas.

Šį flavonoidą dažniausiai sintetina aukštesni augalai, ir naudoja kaip apsaugą nuo UV spinduliuotės. Didžiausi šio flavonoido kiekiai yra aptinkami vynuogėse ir grikiuose [8].

Nustatyta, kad rutino derinys su kurkuminu gali skatinti kurkumino sąveiką su žmogaus albumino serumu ir pagerinti jo biologinų prieinamumą. Taip pat rutinas, kaip ir kiti flavonoidai, gali sąveikauti su antitrombocitiniu vaistu tikagrelolu, konkuruodami dėl prisijungimo prie žmogaus albumino serumo. Dėl šios priežasties gali padidėti laisvojo tikagrelolo koncentracija kraujo plazmoje.

Dėl didėjančio neurologinių sutrikimų ir smegenų patologijų paplitimo pasaulyje vis dažniau yra tiriamas ir neuroprotekcinis rutino poveikis. Kadangi smegenys dėl mažo antioksidantų apsaugos

lygio yra jautrios oksidacijai, rutinas, dėl savo antioksidantinių savybių gali būti naudojamas kaip vaistinis preparatas [8].

1 pav. Cheminė rutino struktūra [8]

1.5 Polimerai ir jų savybės

Tai medžiagos, kurios sudarytos iš daug besikartojančių monomerų, sujungtų kovalentiniais cheminiais ryšiais. Polimeras – tai atomų grandinė, prie kurios jungiasi kiti atomai ar atomų grupės [12]. Polimerinės medžiagos pasižymi daugybe unikalių savybių, kurios daro juos naudingus įvairiose biomedžiagose, naudojamose odontologijoje ar gydant širdies ir kraujagyslių ligas.

Farmacijos pramonėje polimerinės medžiagos yra naudojamos ir kaip vaistų pakavimo priemonė ir kaip sudedamoji vaistinių preparatų dalis. Dažniausiai polimerai dedami į vaistinį preparatą norint keisti jo skonį ar kvapą, taip pat norint valdyti veikliųjų medžiagų atsipalaidavimą, padidinti vaistinio preparato stabilumą ar pagerinti bioprieinamumą. Polimerai farmacijoje gali būti naudojami ir kaip mikrofiltrų sudedamosios dalys – membranos. Norint naudoti polimerinės membranas vaistinių preparatų ar biologinių skysčių filtravimui, reikia tiksliai žinoti jų įvairių medžiagų surišimo savybes ir galimas sąveikas su vaistinėse medžiagose ar biologiniuose skysčiuose esančiais komponentais [5].

1.6 Mikrofiltrų gamyboje paprastai naudojamos polimerinės medžiagos

 Nailonas

20

 H-PTFE – hidrolizuotas politetrafluoretilenas  PVDF – polivinilideno difluoridas  CA – celiuliozės acetatas  RC – regeneruota celiuliozė  PP – polipropilenas  PET - poliesteris  PES – Polietersulfonas

 MCE – mišrus celiuliozės esteris

1.6.1 Nailonas ir jo savybės

Tai poliamidas su pasikartojančiomis amidų grupėmis. Nailonas buvo pirmasis plačiau išgarsėjęs plastikas, kurį pirmą kartą pagamino „DuPont“ kompanija 1935 metais. Šis poliamidas susidaro reaguojant vienodoms dalims diamino ir dikarboksirūgšties. Tai daugialypė medžiaga, kuri pasižymi fiziniu stiprumu, atsparumu karščiui, lankstumu, tąsumu, biosuderinamumu bei atsparumu cheminėms medžiagos [20].

Stiprumas: Nailonas yra tvirta medžiaga, kuri savo patvarumo nepraranda su amžiumi, tačiau nailonui sušlapus, jis praranda savo stiprumo ir patvarumo savybes. Tai yra vienas lengviausių, tačiau tuo pačiu metu ir vienas stipriausių pluoštų [31].

Šilumos poveikis: Nailonas yra nedegus pluoštas, tačiau esant aukštai temperatūrai lydosi [3]. Reakcija su rūgštimis: Nailonas yra mažai atsparus rūgštims ir gali būti pažeistas stiprių rūgščių.

1 lentelė. Nailono pluošto savybės [21], [25], [22], [1]

Tempiamasis stipris Geras

Atsparumas dilimui Geras

Sugeriamumas Patenkinamas

Statinis atsparumas Prastas Atsparumas karščiui Patenkinamas Mechaninis atsparumas Geras

Tamprumas Geras Atsparumas liepsnai Nedegus

1.6.2 PET – polietileno tereftalatas ir jo savybės

Tai termoplastinis polimeras priklausantis poliesterių grupei. Natūralios būklės šis polimeras yra labai lanksti, bespalvė ir pusiau kristalinė derva. Ši medžiaga plačiai naudojama dėl jos mechaninio, šiluminio ir cheminio atsparumo bei matmenų stabilumo. Polietileno tereftalatas plačiai naudojamas pluoštų ir plėvelių pavidalu. Šis termoplastinis polimeras naudojamas daugiau nei 40% viso pasaulio sintetinio pluošto poreikiui užimti.

 Privalumai ir pagrindinės savybės [9]:

 Stiprus ir lengvas, todėl lengvai ir efektyviai trasnportuojamas;

 Geros dujų ( deguonies, anglies dioksido) ir drėgmės barjerinės savybės;  Geros elektros izoliacinės savybės;

 Platus temperatūros diapazonas ( -60 – 130 ° C);  Atsparus lūžiams ir skylimams;

 Saugus kontaktuojant su maistu ir gėrimais.  Atsparumas:

 Geras atsparumas alkoholiams, aliejams, riebalams, alifatiniams angliavandeniliams ir praskiestoms rūgštims.

 Vidutinis atsparumas praskiestiems šarmams, aromatiniams ir halogenintiems angliavandeniliams.

 Trūkumai:

 Dėl lėto kristalizacijos greičio sunkiau formuojamas;

 Negali būti naudojamas su verdančiu vandeniu ir stipriomis bazėmis;

 Aukštoje temperatūroje ( > 60 ° C) negali būti naudojamas kartu su ketonais, aromatiniais ir chlorintais angliavandeniliais bei praskiestomis rūgštimis ir bazėmis;

22

1.6.3 PP – polipropilenas ir jo savybės

Tai termoplastinis polimeras pagamintas iš propileno monomerų derinio. Polipropileną pirmą kartą polimerizavo 1951 m. mokslininkų pora Paul Hogan ir Robert Banks. Šiandien tai yra vienas dažniausiai gaminamų plastikų pasaulyje.

Pagrindinės polipropileno charakteristikos [4]:

1. Cheminis atsparumas. Praskiestos bazės ir rūgštys nereaguoja su polipropilenu, todėl šis polimeras yra geras pasirinkimas cheminių talpyklų gamyboje.

2. Tamprumas ir kietumas.

3. Mechaninis atsparumas. Polipropilenas išlaiko savo formą po stipraus sukimo arba lenkimo. 4. Izoliacija. Polipropilenas turi labai aukštą atsparumą elektros energijai ir gali būti naudojamas

elektroninių prietaisų komponentams gaminti.

5. Pralaidumas. Nors polipropilenas yra skaidrus, dažniausiai jis gaminamas natūraliai nepermatomas. Polipropilenas gali būti naudojamas tais atvejais, kai reikalingas nedidelis šviesos pralaidumas.

Polipropilenas, kaip ir kiti plastikai, paprastai pradedamas gaminti distiliuojant angliavandenių kurą į mažesnes grupes vadinamas frakcijomis, iš kurių yra išrenkamos tam tikros frakcijos, kurios veikiamos katalizatoriais kad būtų gautas plastikas (vykstant polimerizacijai ir polikondensacijai).

Polipropileno privalumai:  Lengva ir nebrangi gamyba;  Didelė lenkimo jėga;

 Slidus paviršius;  Nesugeria drėgmės;

 Atsparus daugeliui bazių ir rūgščių;  Atsparus smūgiams;

 Geras elektros izoliatorius [16]. Polipropileno trūkumai:

 Aukštas šiluminio plėtimosi koeficientas, kuris riboja jo naudojimą aukštoje temperatūroje;  Praleidžia UV spindulius;

 Neatsparus chlorintiems tirpikliams ir aromatinėms medžiagoms;  Sunkiai dažomas, nes turi silpnas sukibimo savybes;

 Labai degus;

 Jautrus oksidacijai [13].

1.6.4 CA – celiuliozės acetatas ir jo savybės

Tai organinis ir sintetinis junginys, kuris gali būti gaunamas kietos būsenos arba miltelių pavidalu. CA gaunama veikiant gamtinį homopolisacharidą celiuliozę acto rūgšties anhidridu. Tokiu būdu celiuliozė yra suskaidoma į mažesnius polimerus, kurie turi 200-300 vienetų gliukozės polimero grandinėje, o celiuliozės hidroksilas pakeistas acetato grupėmis. Acetilceliuliozė pirmą kartą buvo gaminama Paryžiuje, 1865 m.Paul Schützenberger ir Laurent Naudin.

2 Lentelė. Celiuliozės acetato savybės [17]

Atsparumas šviesai Geras

Degumas Nedegi

Lydimosi temperatūra 306 ° C

Tankis 1,27 – 1,34

Molekulinė masė 1811,699g / mol.

Vandens absorbcija Gera

Atsparumas stipriems šarmams Prastas

Tirpumas rugštyse Geras

Acetilceliuliozė netirpsta šiuose organiniuose tirpikliuose:  Acetone;

 Cikloheksanolyje;  Nitropropane;  Etileno dichloride.

Celiuliozės acetato produktai yra lankstūs, kieti, patvarūs tempimui, jų nepažeidžia bakterijos ar kiti mikroorganizmai, taip pat acetilceliuliozės gaminiai nepraleidžia vandens. Tačiau šie gaminiai gali keisti savo matmenis esant dideliems temperatūros ir drėgmės pokyčiams [27].

24

Mikrofiltrai pagaminti iš acetilceliuliozės dažniausiai yra naudojami ultrafiltracijoje. Norint paruošti pagerintų savybių mikrofiltrų membranas celiuliozė buvo modifikuojama naudojant polietilenglikolį (PEG 600). Šios membranos labai mažai jungiasi su baltymais ir mažai ekstrahuojamos, todėl jas rekomenduojama naudoti tais atvejais, kai reikalingas pilnas baltymų atskyrimas [2].

Celiuliozės acetatas yra naudojamas pusiau pralaidžiam tablečių sluoksniui sukurti, ypač osmosinių pompų tipo tabletėse [18].

1.6.5 PTFE – politetrafluoretilenas ir jo savybės

Politetrafluoretilenas arba PTFE (teflonas) yra ypač universalus dramblio kaulo baltumo ir nepermatomas plastikinis fluoro turintis polimeras. Jis pagamintas iš laisvųjų radikalų polimerizuojant daugelį tetrafluoreteno molekulių ir yra tinkamas įvairiems tikslams įvairiose pramonės srityse, tokiose kaip aviacijos, maisto ir gėrimų pramonė, farmacija ir telekomunikacija. Dėl unikalių medžiagos savybių šie filtrai yra idealūs gravimetrinėi, cheminei ir mikroskopinėi mėginio dalelių analizei.

PTFE lydymosi temperatūra yra apie 327 ° C, o grynas PTFE yra beveik visiškai netirpus daugumoje tirpiklių ir chemikalų. Taip pat PTFE yra termiškai stabilus, todėl gali būti naudojamas nuo -200 laipsnių iki +260 laipsnių Celsijaus.

Kitos naudingos politetrafluoreteno savybės yra atsparumas mechaniniams veiksniams net esant žemai temperatūrai, didelis elektrinis atsparumas, atsparumas vandeniui (dėl didelio fluoro elektroneigiamumo) ir mažas trinties koeficientas. PTFE tankis taip pat yra labai didelis (2200 kg/m3). Pagrindinis PTFE naudojimo minusas yra tas, kad ši medžiaga neturi gero atsparumo radiacijai, todėl paveikta radiacijos PTFE gali suirti.

PTFE naudojimo privalumai: didžiausias PTFE pranašumas yra jo universalumas, todėl šią medžiagą galima naudoti daugybėje pramonės sričių [39].

1.6.6 PVDF – polivinilideno fluoridas ir jo savybės

PVDF (polivinilideno fluoridas) yra pusiau kristalinis, kietas, stabilus termoplastinis fluoropolimeras. Šį polimerą išrado dr. Heijji Kawai 1969 metais. Šis polimeras pasižymi aukšta darbine temperatūra (iki 150 ° C), dideliu cheminiu atsparumu, dideliu mechaniniu stiprumu.

PVDF naudojomas tais atvejais, kai reikalaujama didžiausio grynumo ir yra dirbama su stipriais chemikalais. Šio fluorpolimero netirpumas ir elektrinės savybės atsiranda dėl besikeičiančio CH2 grupių poliškumo polimero grandinėje. Palyginus su kitais fluoropolimerais PVDF turi mažą tankį (1.78g/cm3_). Pagrindinės PVDF savybės:

 Atsparumas karščiui;  Didelis atsparumas dilimui;

 Mažas dujų ir skysčių pralaidumas;  Mažas svoris;

 Mechaninis patvarumas;  Atsparumas radiacijai;

 Atsparumas cheminei korozijai;  Perdirbamas.

PVDF galima perdirbti naudojant metodus, kurie taip pat yra taikomi kitiems standartiniams termoplastikams.

Metodai:  Išspaudimas

 Ipurškimas, suspaudimas ir perkėlimas  Apdirbimas automatinių mašinų pagalba.

Dervos džiovinimas prieš perdirbimą dažniausiai nėra būtinas, tačiau reikia užtikrinti, kad būtų pašalintos tam tikros vietos, kuriuose išlydyta derva galėtų kauptis ir termiškai suirti, jei laikymo laikas yra per ilgas [38].

1.6.7 PES - polietersulfonas ir jo savybės

Sulfoniniai polimerai arba polisuflonai yra aukštos temperatūros termoplastikų klasė, kurią sudaro bendras struktūrinis vienetas – difenilo sulfonas. Dėl savo amorfinės molekulinės struktūros PES polimeras yra permatomas. Dėl struktūroje esančių sulfoninių grupių šis polimeras pasižymi puikia temperatūros tolerancija, tačiau jį galima perdirbti naudojant įprastą plastiko perdirbimo įrangą. Polietersulfono stiklėjimo temperatūra yra 225 ° C. Šis termoplastikas išlaiko stabilius matmenis plačiame temperatūros diapazone. PES pradeda deformuotis temperatūrai pakilus iki 203 ° C, esant 264 psi [26].

26

3 lentelė Polietersulfono pagrindinės savybės [26]

Atsparus Neatsparus

Rūgštims Ketonams

Šarmams Esteriams

Aliejams Halogenintiems angliavandeniliams Riebalams Aromatiniams angliavandeniliams Alifatiniams angliavandeniliams

Alkoholiams

Polietersulfono privalumai:  Optinis skaidrumas;

 Atsparumas hidrolizėi ir sterilizacijai;  Izoliacinės savybės;

 Tvirtumas esant ypač aukštoms temperatūroms;  Biosuderinamumas.

Polietersufono trūkumai:  Kaina;

 Apdorojamas gali būti tik esant aukštai temperatūrai;  Neatsparumas poliniams tirpikliams;

 Mažas atsparumas UV spinduliuotei.

1.6.8 RC – regeneruota celiuliozė ir jos savybės

Regeneruota celiuliozė – tai medžiagų klasė, kuri gaminama celiuliozę paverčiant tirpiu celiuliozės dariniu ir vėliau ją regeneruojant, paprastai sudarant pluoštą (viskozę) arba plėvelę (celofaną). Terminas viskozė yra bendras bet kokiam regeneruotam celiuliozės pluoštui.

Šiam pluoštui pagaminti naudojama celiuliozė, kuri išgaunama iš medžio ar augalų pluošto. Regeneruotos celiuliozės pluoštas yra pirmasis žmogaus sukurtas pluoštas, naudojamas tekstilės ir drabužių pramonėje, o pirmomis vystymo dienomis, 1850-1860 metais, buvo vadinamas „dirbtiniu šilku“, nes gamintojai tikėjosi pagaminti dirbtinį pluoštą, kuris pakeistų šilką [37].

Regeneruotos celiuliozės fizikocheminės savybės leidžia šį pluoštą naudoti ir filtracijoje. Filtrai su šiuo pluoštu puikiai tinka dalelių pašalinimui iš tirpiklių dėl savo atsparumo įvairiems tirpikliams.

Pagrindinės savybės:  Hidrofiliškumas;

 Lengvas sudrėkinamumas;

 Atsparus beveik visiems tirpikliams ir vandeniniams tirpalams, kurių ph yra 3-12;  Mažas nespecifinis adsorbcijos laipsnis [23], [34].

1.6.9 MCE – mišrus celiuliozės esteris ir jo savybės

Tai plačiai naudojama medžiaga membraniniams filtrams gaminti, kurie naudojami biologiškai inertiškoms ir labai grynoms medžiagoms tirti [11]. Celiuliozės nitrato arba kitaip vadinamos mišraus celiuliozės esterio membranos filtrai yra sudaryti iš celiuliozės nitrato ir nedidelio kiekio celiuliozės acetato.

Celiuliozės acetatas yra netirpus celiuliozės darinys, kuris yra netoksiškas, nedirginantis odos, atsparus karščiui ir mažai higroskopiškas. Celiuliozės acetate acetilo kiekis svyruoja nuo 29% iki 44,8%. [40] Su šiais filtrais yra atliekama DNR ir baltymų mikrodializė, oro užterštumo stebėjimas ir dalelių šalinimas. Šie filtrai taip pat yra naudojami pieno mikrobiologijoje bei norint filtruoti mieles, pelėsius ar dumblius [11].

MCE savybės [7], [14], [19]:  Didelis srauto greitis;

 Atsparus aukštai temperatūrai;  Hidrofiliškas;

28

 Nereaguoja su pirogenais;  Reaguoja su baltymais.

1.7 Literatūros apžvalgos apibendrinimas

Flavonoidai – tai polifenoliai junginiai, kuriems būdingas C6-C3-C6 bendras struktūrinis pagrindas. Šios gurpės junginiai randami beveik visų rūšių augaluose, tačiau kiekybinis pasiskirstymas skiriasi tarp skirtingų augalo organų. Labiausiai ištirti flavonoidai yra rutinas (vitaminas P1), hesperidinas (vitaminas P2), kvercetinas, antocianiai, flavonai. Įrodyta, kad flavonoidai turi antimikrobinių, antivirusinių savybių, taip pat, antikancerogeninių, antioksidantinių, mutageninių, priešuždegiminių ir antidiabetinių savybių [32].

Flavonoidai yra kristalinės formos dariniai, turintys tam tikrą lydymosi temperatūrą. Šie junginiai priklausomai nuo grupės gali būti bespalviai arba geltoni kristalai. Flavonoidų tirpumas priklauso nuo jų glikozidinimo laipsnio. Šiems junginiams būdingas optinis aktyvumas bei dalyvavimas oksidacijos – redukcijos reakcijose [28].

Rutinas arba vitaminas P yra priskiriamas flavonolių grupei ir yra plačiai naudojamas medicinoje, ypač gydant kraujagyslių sutrikimus, tokius kaip kapiliarų pralaidumas ir trapumas. Rutinas sugeba šalinti laisvuosius radikalus, todėl pasižymį antioksidantiniu aktyvumu. Šį flavonoidą dažniausiai sintetina aukštesni augalai, ir naudoja kaip apsaugą nuo UV spinduliuotės. Didžiausi šio flavonoido kiekiai yra aptinkami vynuogėse ir grikiuose [8].

Polimerai, tai medžiagos sudarytos iš daug besikartojančių monomerų, sujungtų kovalentiniais cheminiais ryšiais. Farmacijos pramonėje polimerinės medžiagos naudojamos kaip vaistų pakavimo priemonė ir kaip vaistų sudedamoji dalis. Polimerinės medžiagos farmacijoje gali būti naudojamos ir kaip mikrofiltrų sudedamosios dalys – membranos [29], [32].

Polimerinės membranos, kurios naudojamos filtruoti hidrofiliniams tirpalams būna pagamintos iš nailono, poliesterio ar celiuliozės. Membranos, kurios naudojamos filtruoti hidrofobinio tirpiklio tirpalus dažniausiai būna pagamintos iš poliesterio ir teflono. Moksliniuose šaltiniuose aprašoma, kad įvairios polimerinės medžiagos gali sąveikauti su įvairias funkcines grupes turinčiomis monomerinėmis medžiagomis ar kitais polimerais (ar oligomerais).

Nailonas – tai pirmasis plačiau išgarsėjęs plastikas, kuris susidaro reaguojant vienodoms dalims diamino ir dikarboksirūgšties. Nailonas yra daugialypė medžiaga, pasižyminti fiziniu atsparumu, yra atspari karščiui, lanksti. Šis polimeras nepraranda savo patvarumo savybių su amžiumi, tačiau sušlapus jis praranda savo stiprumo ir patvarumo savybes [19].

Polietileno tereftalatas ( PET) – tai termoplastinis polimeras priklausantis poliesterių grupei. Ši medžiaga pasižymi dideliu mechaniniu bei cheminiu atsparumu. Šis polimeras yra stiprus ir lengvas, pasižymi geromis dujų ir dregmės barjerinėmis savybėmis, bei geromis elektros izoliacinėmis savybėmis. Taip pat polieteleno tereftalatas yra atsparus lūžiams ir skylimams. Didelis šio polimero privalumas yra platus darbinis temperatūros diapazonas (-60 – 130 ° C). Polietileno tereftalatas pasižymi geru atsparumu alkoholiams, aliejams, riebalams, alifatiniams angliavandeniliams bei praskiestoms rūgštims [9].

Polipropilenas – vienas dažniausiai gaminamų plastikų pasaulyje. Jis pasižymi cheminiu atsparumu praskiestoms bazėms ir rūgštims, mechaniniu atsparumu, kadangi išlaiko savo formą po stipraus sukimo arba lenkimo. Polipropileno privalumai yra atsparumas smūgiams, gera elektros izoliacija, bei lengva ir nebrangi gamyba. Tačiau dėl aukšto šiluminio plėtimosi koeficiento šis polimeras negali būti naudojamas aukštoje temperatūroje. Polipropilenas yra neatsparus chlorintiems tirpikliams, aromatinėms medžiagoms, yra labai degus bei jautrus oksidacijai. [15], [4], [13].

Celiuliozės acetatas – tai organinis ir sintetinis junginys, kuris gaunamas celiuliozę veikiant acto rūgšties anhidridu. Šis polimeras yra atsparus šviesai , nedegus. Celiuliozės acetatas yra lanksti, patvari tempimui medžiaga, jos nepažeidžia bakterijos ar kiti mikroorganizmai, tačiau šis polimeras pasižymi prastu atsparumu šarmams ir gali keisti savo matmenis esant dideliems temperatūros ir drėgmės pokyčiams [27], [17].

Politetrafluoroetilenas arba kitaip dar vadinamas teflonu yra ypač universalus plastikinis fluorpolimeras. Šis polimeras yra visiškai netirpus daugelyje tirpiklių ir chemikalų. Teflonas yra termiškai stabili medžiaga, todėl ji gali būti naudojama plačiame teperatūrų diapazone ( nuo -200° C iki +260 ° C). Taip pat šis polimeras pasižymi atsparumu mechaniniams veiksniams, dideliu elektriniu atsparumu, dėl fluoroelektroneigiamumo pasižymi atsparumo vandeniui ir mažu trinties koeficientu. Pagrindinis šios polimerinės medžiagos minusas yra prastas atsparumas radiacijai [38].

Polivinilideno fluoridas – tai pusiau kristalinis, kietas ir stabilus termoplastinis fluoropolimeras. Šis polimeras pasižymi aukšta darbine temperatūra, dideliu cheminiu atsparumu bei dideliu mechaniniu

30

stiprumu. Šis polimeras dažniausiai naudojamas norint išgauti didžiausią grynumą ir kai yra dirbama su stipriais chemikalais. Dėl besikeičiančio CH2 grupių poliškumo polimerinėje grandinėje šis polimeras pasižymi netirpumu ir geromis elektrinėmis savybėmis. Ne taip kaip kitas fluoropolimeras teflonas, polivinilideno fluoridas pasižymi atsparumu radiacijai. Taip pat šis polimeras pasižymi geru mechaniniu patvarumu, atsparumu cheminiai korozijai [37].

Polietersulfonas – tai polisulfonas, kurio pagrindinis struktūrinis vienetas yra difenilo sulfonas. Dėl savo amorfinės molekulinės struktūros šis polimeras yra permatomas. Polietersulfonas pasižymi puikia temperatūros tolerancija. Šis polimeras yra atsparus rūgštims, šarmams, aliejams, riebalams, alifatiniams angliavandeniliams bei alkoholiams, tačiau pasižymi prastu atsparumu ketonams, esteriams bei halogenintiems ir aromatiniams angliavandeniliams. Pagrindiniai šio polimero privalumai yra atsparumas hidrolizei ir sterilizacijai, geros izoliacinės savybės bei biosuderinamumas, tačiau šis polimeras pasižymi neatsparumu poliniams tirpikliams ir mažu atsparumu UV spinduliuotei [25].

Regeneruota celiuliozė – tai medžiaga, kuri gaminama celiuliozę paverčiant tirpiu celiuliozės dariniu ir vėliau ją regeneruojant. Šios medžiagos fizikocheminės savybės leidžia šį pluoštą naudoti filtracijoje. Šis pluoštas puikiai tinka dalelių iš tirpiklių pašalinimui, nes yra atsparus įvairiems tirpikliams. Pagrindinės regeneruotos celiuliozės savybės yra hidrofiliškumas, lengvas sudrėkinamumas bei atsparumas tirpikliams bei vandeniniams tirpalams, kurių ph yra 3-12 [22], [32].

Mišrus celiuliozės esteris – medžiaga, pagaminta iš celiuliozės nitrato ir nedidelio kiekio celiuliozės acetato. Šis polimeras naudojamas membraniniams filtrams gaminti, kurie yra naudojami biologiškai inertiškoms ir labai grynoms medžiagoms tirti. Šie filtrai gali būti naudojami DNR ir baltymų mikrodializei atlikti, oro užterštumo stebėjimui bei norint filtruoti mieles ar dumblius. Pagrindinės šio polimero savybės yra atsparumas aukštai temperatūrai, didelis srauto greitis, hidrofiliškumas. Taip pat šis polimeras pasižymi baltymu surišimu [11], [14], [7].

Analitės sulaikymas daugiausia priklauso nuo membranos ir analitės fizikinių ir cheminių savybių, nes surišimas atsiranda dėl įvairių antrinių sąveikos tarp analitės ir membranos. Kai kurios įprastos antrinės sąveikos, dėl kurių jungiasi analitės, yra elektrostatinė sąveika, vandenilinis ryšys ir hidrofobinė sąveika.

2. TYRIMO METODIKA

2.1. Tyrimo objektas

Tyrimo objektas – mikrofiltracijos filtrai ir rutino tirpalo filtratai.

2.2. Naudotos medžiagos ir regentai

 Išgrynintas vanduo gautas laboratorijoje distiliavimo būdu.

 Dejonizuotas vanduo, ruoštas laboratorijoje naudojant Milli – Q („Millipore“, Bedforfas, JAV) vandens gryninimo sistemą.

 96 proc. (v/v) etanolis „Vilniaus degtinė“ (Vilnius, Lietuva).

 Trifluoracto rūgštis (99,8 proc.) ir acetonitrilas (99,9 proc.) iš „Sigma – Aldrich“ (Buchsas, Šveicarija).

 Sterilūs švirkštai su adata „Terumo“ 10ml. ( Levenas, Belgija)  Mikroincertai iš „Sigma – Aldrich“ (Buchsas, Šveicarija).

2.3. Naudoti aparatai

Rutino etaloninės medžiagos svėrimui buvo naudotos analitinės svarstyklės („Sartorius CP64 – OCE“, Getingenas, Vokietija). Rutino koncentracijos vertinimui buvo naudota ultraefektyviosios skysčių chromatografijos metodika (žr. 2.5) ir chromatografinė sistema Waters ACQUITY (Milford, JAV).

2.4. Tiriamųjų tirpalų ruošimas

Ruošiant pamatinį rutino tirpalą, etaloninė medžiaga ištirpinta 40% v/v etanolio-vandens mišinyje, kad tirpale būtų 10 mikrogramų flavonoido. Gaminant tiriamąjį flavonoido tirpalą buvo paimta po 5 lašus (0,1385ml) pamatinio rutino tirpalo, jis buvo leidžiamas į chromatografiniuose buteliukuose esančius mikroinsertus. Naudojant vieną mikrofiltrą buvo gaminama 20 skirtingų frakcijų rutino tirpalo mėginių. 1 frakcijai gaminti buvo naudojami pirmieji 5 prafiltruoti lašai, 2 frakcijai – 6-10 lašai, 3 frakcijai 11-15 lašai ir taip toliau iki 20 frakcijos (96 – 100 lašai). Buteliukai su mėginiais buvo patalpinti į chromatografą ir tirti UESC metodu. Tiriamieji tirpalai po paruošimo laikyti šaldytuve 4°C aplinkos

32

temperatūroje ne ilgiau 24 h; tyrimo metu tiek tiriamieji, tiek kontroliniai mėginiai termostatuoti chromatografe 4°C aplinkos temperatūroje.

2.5. Ultraefektyviosios skysčių chromatografijos metodika.

UPLC metodu buvo atliekamas rutino koncentracijos pokyčio stebėjimas. Rutino nustatymui panaudotas skysčių chromatografas „Waters ACQUITY H-class UPLC“ su diodų matricos detektoriumi „ACQUITY UPLC eLambda 800 nm“, chromatografinė kolonėlė „ACQUITY UPLC BEH C18” 2,1x50mm (Waters), kurios sorbento dalelių dydis - 1,7 µm, o aplinkos temperatūra - 30°C. Injekcijos tūris - 1 μl. Skirstymui buvo taikoma judrios fazės gradientas, sudarytas iš 0,1 % trifluoracto rūgšties vandeninio tirpalo (eliuentas A) ir acetonitrilo (eliuentas B). Gradiento tirpalų srauto debitas - 0,6 ml/min. Gradientinis judrios fazės kompozicijos kitimas pateiktas lentelėje.

Laikas (min) A (%) B (%) 0,00 80 20 0,05 80 20 0,50 40 60 0,70 20 80 0,90 80 20 2,50 80 20

Rutino kiekybiniam įvertinimui eliuato tirpale spektrofotometriniu būdu naudota 360,0±1,2 nm UV absorbcijos sritis. Detektoriaus nuskaitymo dažnis buvo 80 taškų per sekundę. Rutino analitės sulaikymo trukmė buvo apie 0,52 min. Kaip kiekybinis rodiklis buvo vertintas analičių smailių plotas. Duomenų apdorojimui ir statistinių rodiklių įvertinimui taikyta programinė įranga ,,Empower 3” (Waters). Kiekvieno tirpalo tyrimai kartoti 3 kartus. Būdinga chromatograma pateikta 3 paveiksle.

3 pav. Chromatograma

2.6. Statistinė analizė

Duomenys apdoroti naudojant programinę įrangą ,,Empower 3” (Waters) bei „Microsoft Office Excel“ (Microsoft) kompiuterinę programą. Vertinimui taikytas duomenų vidurkis, standartinis nuokrypis ir variacijos koeficientas. Duomenims patikrinti taikytas statistinio reikšmingumo lygmuo p, p<0,05 rodiklių skirtumai laikyti statistiškai reikšmingais.

34

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

3.1 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant nailono membraną

Rutino koncentracijos lygio kitimas frakcijose filtravimui naudojant nailono membraną atskleistas 4 lentelėje. Lentelėje pateikti rezultatai išreikšti rutino koncentracijos atkuriamumo dydžiais, išreikštais kontrolinio rutino tirpalo (tirpiklis - vandens ir etanolio mišinys) koncentracijos procentiniais ekvivalentais, nustatomais tiriamojo rutino tirpalo smailės ploto santykį su kontrolinio tirpalo rutino smailės plotu padauginus iš šimto. Tyrimui naudotas 0,45 µm porų dydžio nailono mikrofiltras ir rutino tirpalas, kurio koncentracija buvo 10 μg/ml.

4 lentelė. Filtruojant pro nailono membraną filtrato frakcijose nustatytas kiekybinių rodiklių atkuriamumas, išreikštas procentiniais ekvivalentais

Tūris, lašai Pirmo eksperimento vidurkis (n 3), proc. Antro eksperimento vidurkis (n 3), proc. Bendras vidurkis, proc. Bendras variacijos koeficientas (proc.) 5 62,72 62,79 62,76 0,23 10 70,54 68,30 69,42 1,77 15 80,72 81,61 81,17 0,77 20 88,73 85,44 87,08 2,07 25 96,82 87,85 92,34 5,32 30 90,86 97,82 94,34 4,05 45 98,59 103,61 101,10 2,72 50 101,17 104,75 102,96 1,91 60 103,94 104,13 104,04 0,11 65 102,85 105,57 104,21 1,43 70 106,17 108,16 107,16 1,02 80 108,43 104,08 106,25 2,25 90 101,61 103,54 102,58 1,03 100 105,54 107,22 106,38 0,87

Nailonas paprastai naudojamas tirpalų su mažomis molekulėmis filtravimui, bet retai tiriant baltymus ir peptidus, nes žinoma, kad tokius junginius nailonas suriša [36]. Nailonai (poliamidai) skiriasi amidinėmis grupėmis (CONH) ir apima skirtingos struktūros polimerines medžiagas (pvz., Nylon 6,6; Nylon 6,12; Nylon 4,6; Nylon 6; Nylon 12 etc.) [41]. Struktūriniai poliamidų skirtumai

suteikia labai platų galimų savybių spektrą. Kaip rodo 4 lentelėje pateikti duomenys, vis tik rutinas taip pat stipriai gali jungtis su filtrais, pagamintais naudojant nailono (poliamido) membraną. Nustatyta, jog prafiltravus pirmuosius 5 lašus (0,1385 ml) pro tiriamą filtrą praėjo tik 62,76% rutino lyginant su kontroliniu tirpalu. Literatūros šaltiniuose [42] aptikta eksperimentinių duomenų, kad nailono membrana reikšmingai sąveikauja su tokiomis analitėmis kaip acetilsalicilo rūgštis. Rutinas ir acetilsalicilo rūgštis yra fenolio junginiai panašūs savo amfifilinėmis ir silpnomis rūgštinėmis savybėmis. Panašios rutino ir acetilsalicilo rūgšties savybės galėtų būti vienu iš galimų sąveikos su nailono membranomis pasireiškimo veiksnių. Pažymėtina, kad nailono polimero membranoje yra aminorūgščių ir karboksirūgščių funkcinės grupės, taip pat būdingi amidiniai ryšiai, kurie gali sąveikauti su rūgštinėmis arba šarminėmis analitėmis per elektrostatinę ir vandenilinių jungčių sąveiką, dėl ko rutinas ir fizikochemiškai panašios analitės gali stipriai jungtis prie tinkamų vietų ant polimero paviršiaus ir blogai desorbuojamos atgal į tirpalą.

Frakcijose iki 45 lašų tūrio (1,2465 ml) pastebimas rutino koncentracijos didėjimas, kuris siejamas su galimu nailono membranos aktyvių vietų įsisotinimu rutino molekulėmis (4 lentelė). Vykstant membranos įsisotinimui tirpalo koncentracijos analitinis atkuriamumas naudojant nailono švirkšto filtrus galėtų būti pagerintas paprasčiausiai prisotinant švirkšto filtrą mėginio junginių molekulėmis, tokiu būdu pilnai blokuojant ant membranos paviršiaus esančias potencialias analitės surišimo vietas.

Kai membraninis filtras yra prisotintas (45-50 lašų), tolesnio analitės surišimo nebestebima, ką paaiškinti galima tuo, kad švirkšto filtrų paviršiaus plotas yra ribotas, o kartu yra ribotas skaičius funkcinių vietų, leidžiančių surišti tiriamą analitę.

Šis soties taškas priklauso nuo nailono membranos ir rutino analitės ypatybių. Literatūros šaltinių duomenimis, soties taškas gali būti priklausomas ir nuo analitės koncentracijos [42]. Skelbiama, kad paprastai, kai mažėja analitės koncentracija, padidėja tūris, reikalingas visiškai prisotinti filtrą.

Paskutinėms frakcijoms (50-100 lašų arba 1,385 – 2,77 ml) būdinga rutino koncentracija didesnė nei 100 proc. Reikšminga, kad visų tirtų mėginių rodikliai viršija 100 proc., o bendras visų abiejų eksperimentų šių frakcijų rezultatų vidurkis siekia 104,80 proc., variacijos koeficientui sudarant 2,06 proc. (kontrolės rodiklai atitinkamai: 100 proc. ir 0,27 proc.). Toks reikšmingas 100 proc. viršijantis rezultatas gali būti paaiškinamas [42] analitės desorbcija į tirpalą arba [43] nailoninės membranos sąveika su tirpikliu (pvz.: brinkimu), kuri pasireiškia tik po ilgesnio poveikio laikotarpio (ar tirpalo debito). Nepriklausomai nuo to, kas lemia tokį rutino koncentracijos padidėjimą, tenka konstatuoti kad vėlesnės filtratų frakcijos taip pat nėra analitiškai priimtinos kaip ir pradinės (kurių koncentracija buvo ženkliai mažesnė nei 100 proc.). Tokiu atveju analitiškai priimtini galėtų būti du sprendimai: [42] atsisakyti nailono (poliamido) filtrų ruošiant analizei farmacinius tiriamuosius mėginius, kai tiriama analitė yra rutinas, [43] ieškoti ne membranos įsisotinimo tūrio, o parinkti konkrečią filtrato frakciją,

36

kurios vidutinė koncentracija būtų artimiausia 100 proc., lyginant su kontrole. Pavyzdžiui, 40-50 lašų jungtinis rezultatų vidurkis yra 102,03 proc. Deja, tokioje tikslinėje frakcijoje jungtinis variacijos koeficientas siekia 2,43 proc. Ir nors toks variacijos rodiklis yra artimas tiksliniam rezultatui analitinių metodų validacijai farmacijoje (iki 2 proc.), tačiau lyginant dviejų atliktų tyrimų eksperimentus aptikti akivaizdūs skirtumai tarp membraninio filtro įsisotinimo greičio, kadangi skiriasi pradinių frakcijų koncentracijos (1 lentelė). Nors daryti išvados dėl tarpfiltrinės variacijos iš dviejų eksperimentų rezultatų (kad ir su pakartojimais) negalima, visgi atmesti hipotezės, kad net vienos gamybinės serijos filtrų membranų skirtumai gali atsiliepti tiriamojo tirpalo koncentracijų skirtumams, negalima.

Apibendrinat rezultatus, gautus tiriant nailono (poliamido) membranos filtrų sąveiką su rutino tirpalu (tirpiklis - vandens ir etanolio mišinys) būtina pažymėti, kad nustatyti rutino koncentracijos pokyčiai filtravimo pro nailono membraninius filtrus metu. Filtravimo pro nailono membraninį filtrą tūrio frakcijose nustatyta skirtinga rutino koncentracija. Didesnio tūrio filtratuose nustatytas kontrolei (100 proc.) artimesnis koncentracijos lygis, tačiau nebuvo įmanoma nustatyti farmacinei analizei tinkamo filtro įsisotinimo ar frakcijos tūrio, kurio koncentracijos ir variacijos rodikliai būtų tinkami farmacinės analizės reikšmėms. Rekomenduojama nenaudoti nailono (poliamido) filtrų vykdant rutino sudėtyje turinčių tirpalų fitocheminę ar farmacinę analizę. Kartu atsižvelgiant į gautus rezultatus rekomenduotina ypatingai atidžiai vertinti nailono membraninius filtrus, kurie naudojami gaminant sterilius tirpalus su rutinu.

3.2 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant polivinilideno fluorido

membraną.

5 lentelė. Filtruojant pro polivinilideno fluorido membraną filtrato frakcijose nustatytas rutino kiekybinių rodiklių atkuriamumas, išreikštas kontrolinio tirpalo koncentracijos procentiniais ekvivalentais. Tūris, lašai Pirmo eksperimento vidurkis(n 3), proc. Antro eksperimento vidurkis(n 3), proc. Bendras vidurkis, proc. Bendras variacijos koeficientas (proc.) 5 97,35 94,74 96,05 0,28 10 95,93 94,88 95,42 0,32 25 97,65 103,43 100,54 0,17 35 98,01 103,41 100,71 0,05 45 98,22 98,48 95,35 0,24 50 97,96 97,84 97.9 0,08 55 97,22 97,02 97,12 0,42 60 96,99 105,79 99,89 0,08 65 96,49 97,12 95,80 0,22 75 102,25 94,48 98,57 0,09 80 103,01 96,07 99,54 0,46 90 103,85 95,11 99.48 0,32

5 lentelėje pateikti rutino koncentracijos rodiklio kitimo filtratų frakcijose rodikliai filtravimui naudojant polivinilideno fluorido (PVDF) membraną. Šiam tyrimui naudotas 0,45 µm porų dydžio filtras ir rutino tirpalas, kurio koncentracija buvo 10 µg/ml.

PVDF filtrai gali būti ir hidrofobiniai ir hidrofiliniai. Polivinilideno fluorido mikrofiltrai gali būti naudojami tiriant baltymus ir peptidus, nes nustatyta, kad šis polimeras mažiausiai suriša šiuos junginius. Taip pat šiuos mikrofiltrus galima naudoti norint filtruoti tirpalus su mažomis molekukėmis [44]. Naudojantis lentelės duomenimis galima spręsti, kad rutinas mažai sąveikauja su mikrofiltrais pagamintais naudojant PVDF. Nustatyta, kad prafiltravus pirmuosius 5 lašus (0,1385 ml) pro filtrą praėjo 96,05% rutino lyginant su kontroliniu tirpalu. Literatūros šaltiniuose aptikta informacijos, kad PVDF membrana nežymiai sąveikauja su analitėmis, tokiomis kaip acetaminofenas, acetilsalicilo rūgštis ir kofeinas. Mažą sąveiką su polivinilideno fluorido membranomis galima paaiškinti labai mažu funkcinių grupių kiekiu, kurios gali sąveikauti su įvairiomis analitėmis [42].

Pirmose dvejose frakcijose ( iki 10 lašų arba iki 0,277 ml) nustatomas iki 96,05% rutino lyginant su kontroliniu tirpalu. Visose kitose frakcijose iki 2,77 ml ( iki 100 lašų) naudojant PVDF

38

membranos filtrą nenustatomas žymus rutino sulaikymas. Visose frakcijose bendras prafiltruoto rutino procentas yra artimas 100% lyginant su kontroliniu tirpalu.

Norint apibendrinti rezultatus gautus tiriant PVDF (polivinilideno fluorido) membranos filtrų sąveiką su rutino tirpalu ( tirpiklis – vandens ir etanolio mišinys) reikia pažymėti, kad ryškūs pokyčiai filtruojant polivinilideno fluorido membraniniais filtrais nenustatyti. Šis filtras gali būti naudojamas filtruoti tirpalus su mažomis molekulėmis, kadangi, dėl savo mažo funkcinių grupių skaičiaus PVDF membranos gali tik nežymiai sąveikauti su įvairiomis analitėmis.

3.3 Rutino koncentracijos kitimas filtravimui naudojant politetrafluoroeteno

membraną

6 lentelė. Filtruojant per politetrafluoroeteno membraną, kurios porų dydis 0,2 µm, filtrato frakcijose nustatytas rutino kiekybinių rodiklių atkuriamumas, išreikštas kontrolinio tirpalo koncentracijos procentiniais ekvivalentais. Tūris, lašai Pirmo eksperimento vidurkis(n 3), proc. Antro eksperimento vidurkis(n 3), proc. Bendras vidurkis, proc. Bendras variacijos koeficientas (proc.) 5 103,76 101,84 102,80 1,11 10 101,97 101,05 101,51 0,50 20 103,86 101,37 102,62 1,33 25 105,32 102,19 103,75 1,38 30 104,36 101,41 102,89 1,61 35 103,51 101,30 102,41 1,18 40 101,06 101,29 101,17 0,23 45 103,81 102,66 103,23 0,62 55 106,93 102,29 104,61 2,50 65 103,57 101,06 102,32 1,40 70 105,79 101,14 103,46 2,49 75 103,72 103,72 103,72 0,23 85 103,31 105,48 104,40 1,16 95 103,58 106,33 104,95 1,49

7 lentelė. Filtruojant per politetrafluoroeteno membraną, kurios porų dydis 0,45 µm, filtrato frakcijose nustatytas rutino kiekybinių rodiklių atkuriamumas, išreikštas kontrolinio tirpalo koncentracijos procentiniais ekvivalentais.

Tūris, lašai Pirmo eksperimento vidurkis (n 3), proc. Antro eksperimento vidurkis (n 3), proc. Trečio eksperimento vidurkis (n 3), proc. Bendras vidurkis, proc. Bendras variacijos koeficientas (proc.) 5 99,37 99,79 98,69 99,28 0,58 10 96,20 99,39 97,39 97,66 1,51 15 100,15 100,00 98,31 99,48 0,96 20 100,34 99,54 98,90 99,59 0,66 25 99,73 99,82 98,04 99,20 0,89 30 99,93 99,81 98,72 99,49 0,65 35 99,43 100,42 99,11 99,66 0,64 40 99,99 100,58 98,65 99,74 0,91 45 98,61 100,09 99,12 99,27 0,84 50 98,49 100,08 98,68 99,08 0,83 55 99,88 100.84 99,05 99,92 0,84 60 100,21 99,86 98,80 99,62 0,62 65 100,21 100,21 99,48 99,97 0,57 70 99,62 100,25 99,22 99,69 0,51 75 99,63 100,17 99,63 99,81 0,36 80 99,75 100,06 99,60 99,81 0,30 85 99,66 99,39 98,41 99,15 0,62 90 99,99 99,75 99,07 99,60 0,44 95 98,54 98,54 98,26 98,44 0,25 100 100,00 98,90 99,36 99,42 0,52

40

8 lentelė. Filtruojant pro politetrafluoroeteno membraną, kurios porų dydis 1 µm, filtrato frakcijose nustatytas rutino kiekybinių rodiklių atkuriamumas, išreikštas kontrolinio tirpalo koncentracijos procentiniais ekvivalentais.

Rutino koncentracija frakcijose filtravimui naudojant PTFE membranos mikrofiltrus pateikta 6, 7 ir 8 lentelėse. Rutino atkuriamumo įvertinimui buvo naudojamas tas pats 10 μg/ml rutino tirpalas (tirpiklis – vandens ir etanolio mišinys), kuris kaip kontrolė buvo įleistas į chromatografą netaikant filtravimo. Lentelėse pateikti rezultatai išreikšti rutino koncentracijos atkuriamumo dydžiais, išreikštais kontrolinio rutino tirpalo koncentracijos procentiniais ekvivalentais. Tyrimui naudotas PTFE (politetrafluoroetenas) mikrofiltras, kurio porų dydis yra 0,2 µm (6 lentelė), 0,45 µm (7 lentelė) ir 1 µm (8 lentelė).

Politetrafluoroeteno membranos yra pusiau standžios, permatomos. Naudojant šią membraną pagaminti filtrai turi išskirtinai mažas trinties charakteristikas ir puikų cheminį atsparumą. Dėl savo atsparumo savybių politetrafluoroetenas tinkamas tirti praskiestas rūgštis, praskiestus šarmus, aliejus ir tepalus, alifatinius ir aromatinius angliavandenilius, bei alkoholius. PTFE filtrai gali būti naudojami plačiame temperatūros diapazone (nuo 260 ° C iki –180 ° C) [15].

Remiantis 6 lentele, kurioje aprašyti rezultatai, tyrimui naudojant mikrofiltrą, kurio porų dydis yra 0,2 µm galima teigti, kad PTFE polimeras su flavonoido kvercetino diglikozidu rutinu sąveikauja labai minimaliai. Naudojant šį mikrofiltrą nustatyta, kad daugumos frakcijų rutino koncentracijos rodikliai viršija 100% lyginant su kontroliniu tirpalu ( tirpiklis – vandens ir etanolio mišinys). Tokius rezultatus gali lemti menka PTFE sąveika su tirpikliu (vandens ir etanolio mišiniu) bei mažas skaičius

Tūris, lašai Pirmo eksperimento vidurkis (n 3), proc. Antro eksperimento vidurkis (n 3), proc. Bendras vidurkis, proc. Bendras variacijos koeficientas (proc.) 5 101,69 103,29 102,49 0,84 10 100,43 101,22 100,83 0,50 15 102,48 103,42 102,95 0,59 25 102,57 104,04 103,31 0,83 30 98,86 104,18 102,73 1,63 45 99,73 100,74 100,29 0,69 50 97,01 105,59 101,45 0,69 55 100,44 105,37 102,90 0.17 60 100,82 102,11 101,46 0,82 65 104,44 102,12 103,28 1,31 70 102,7 104,45 103,57 0,84 75 99,97 102,19 101,08 1,33 90 99,72 100,45 100,09 0,54

politetrafluoroeteno funkcinių grupių, kurios gali sąveikauti su tiriamąja analite. Bendras visų rezultatų vidurkis siekia 103, 13 proc. (su standartiniu nuokypiu 1,11).

Tyrimui naudotajant mikrofiltrą, kurio porų dydis yra 0,45 µm jau pirmose visų trijų bandymų frakcijose (5 lašai, kas atitinka 0,1385 ml) nustatyta, kad pro membraną prasisunkusiame tirpale vidutiniškai yra 99,28% rutino lyginant su kontroliniu tirpalu. Tokį rezultatą galėjo lemti nedidelė politetrafluoroeteno sąveika su tirpikliu bei polimero funkcinų grupių nedidelė sąveika su analite. Nustatyta, kad visose 0,45 µm filtro frakcijose iki 100 lašų (atitinka 2,63-2,77 ml) rutino atkuriamumas vidutiniškai sudarė 99,40% lyginant su kontroliniu tirpalu. Gauti rezultatai yra vertinami, kaip priimtini šio filtro pripažinimui tinkamu naudoti kiekybiškai filtruojant rutino tirpalus.

PTFE 1 µm membraninio tirpalo frakcijų rezultatai skyrėsi nuo gautų tiriant 0,45 µm filtrą (7 lentelė). Aptikta, kad daugumos filtruojant gautų frakcijų koncentracijos rodikliai viršija 100 proc. Bendras visų rezultatų vidurkis siekia 101,96 proc. (su standartiniu nuokrypiu 1,83). Tokie rezultatai parodo, kad didesnis porų dydis neturėtų būti siejamas su geresniu rezultatų atkuriamumu, kadangi ištyrus 3 filtrus su skirtingu porų dydžiu, nebuvo pastebimas rezultatų gerėjimas didėjant mikrofiltro membranos porų dydžiui. Šiuo atveju, nors ir membranos polimeras buvo toks pats, lemiamą vaidmenį galėjo turėti tokie tirpalo-paviršiaus sąveikos veiksniai kaip plėvelės paviršiaus geometrinės charakteristikos ir greitesnis pratekėjimo debetas ar mažesnis slėgis į paviršių, kurie taip pat galėjo veikti paviršiaus struktūrų geometriją. Literatūros šaltinių duomenimis, PTFE kaip ir kitos hidrofobinės medžiagos gerai tinka organiniams mėginiams ir tirpikliams, tačiau kai kurie organiniai tirpikliai gali absorbuotis į membranos medžiagą, ypač ilgai liečiantis [45]. Jei toks veiksnys buvo stebimas ir šiuo atveju, tuomet tikslinga filtravimo procesą taikant PTFE filtrą vykdyti kuo įmanoma greičiau, siekiant išvengti tirpalo koncentracijos padidėjimo dėl vieno iš tirpiklio komponentų sulaikymo membranoje.

Apibendrinant galima teigti, kad PTFE filtras yra tinkamas rutino tirpalui filtruoti, kadangi dėl savo mažo aktyvių funkcinių grupių skaičiaus šio polimero membranos gali tik nežymiai sąveikauti su įvairiomis analitėmis. Rekomenduojama naudoti 0,45 µm porų diametro filtrus, filtravimo procesą vykdant kuo įmanoma trumpesniu laiko periodu.