Математическое планирование эксперимента при поиске оптимальных условий концентрационного анализа кортифена Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

профилактики раковых заболеваний, наша отечественная онкология, базирующаяся главным образом на лечебных мероприятиях, становится не только менее гуманной, но и нерациональной и невыгодной. Для исправления такого положения прежде всего необходима определенная переориентация как научных кадров, так и органов здравоохранения на задачи профилактической онкологии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Долл Р., Пито Р. Причины рака: Пер. с англ.— Киев, 1984.

2. Заридзе Д. Г. // Вопр. онкол.— 1988.— № 6.— С. 656—663.

3. Заридзе Д. Г., Ильницкий А. П., Левшин В. Ф. и др. Профилактика злокачественных опухолей // Обзорная информация. Медицина здравоохран. Серия: Онкология. Вып. 1,— ВНИИМИ,— М., 1987.'

4. Заридзе Д. Г., Букин Ю. В., Орлов Е. Н. и др. // Республиканский съезд онкологов, рентгенологов и радиологов Казахстана, 2-й: Материалы.— Алма-Ата, 1988.— С. 28—29.

5. Заридзе Д. Г., Букин Ю. В., Драудин-Крыленко В. А. и др. // Вопр. питания.— 1989.—№ 2.— С. 21—24.

6. Левшин В. Ф., Заридзе Д. Г. // Вопр. онкол.— 1990.— № 3,—С. 286—290.

7. Михайлов Э. А., Сагайдак В. Н,, Голубева Е. А. // Там же.— № 9.— С. 1095—1099.

8. Семиглазов В. Ф., Моисеенко В. М., Бавли Я■ Л. и др. // Там же,— 1988,— № 8,— С. 969—991.

9. Труды международной конференции «Здоровый образ жизни».— Ленинград, 12—14 декабря 1990 г.

10. Frentzel-Beyme R. Survey of the results of worldwide research about prevention of primary cancer.— Heidelberg, 1989.

11. Hakatna М., Pukkala E. //S. Epidem. Commun Health.— 1979,—Vol. 33.— P. 257—261.

12. Hanley J. А. Ц Bull. WHO.— 1986,— Vol. 64,— P. 1311— 1320.

13. Morrison A., Brison Khaiid N. // J. nat. Cancer Inst.— 1988,—Vol. 80.— P. 1540—1547.

14. Shapiro S. et al. // Ibid.— 1982,—Vol. 69,—P. 349—355.

15. Strax F. //Cancer.— 1984,—Vol. 53,—P. 665—670.

16. Zaridze D. G., Kuvshinov J. P., Matiakin E. et al. // Nat. Cancer Inst. Monogr.— 1985.— Vol. 69.— P. 259—262.

17. Screen Cancer Uterine Cervix; IARC Work Group Cervic Cancer Screen UICC Proj. Group Eval. Screen Progr. Cancer.— Lyon, 1986.

18. Screening for Cancer / Eds P. C- Prorok, A. B. Miller // UICC Technical Report Series.— Vol. 78.— UICC.— Geneva, 1984.

19. U. S. Department of Health and Human Services: The Health Consquences of Smoking: Cancer. // A Report of the Surgeon General. DHHS Publication No (PHS) 82—50179,— Washington, 1982.

20. Cancer Control Objectives for the Nation: 1985—2000 / Eds P. Greenwald, E. Sondik. NCI Monographs.— 1986.— N 2.

Поступила 22.01.9t

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Теоретические исследования

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 199! ,

УДК 616.277.3:615.074:519.2

М. А- Краснова, А. П. Полозкова, И. А. Соколова, Т. X. Басиева

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВА НИ Е ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ПОИСКЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО АНАЛИЗА КОРТИФЕНА ^

НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей, НИИ канцерогенеза

Для количественного определения кортифена в субстанции и лекарственной форме применили метод фотометрии в видимой области, основанный на реакции Фудживары. Эта реакция положена в основу концентрационных методов анализа препаратов, производных хлорэтиламина [2].

Количественный выход конечного продукта реакции зависит от ряда факторов: pH, количества основного реактива (щелочной раствор никотиновой кислоты), температуры и продолжительности гидролиза по органически связанному хлору. Такую сложную задачу нахождения оптимальных условий протекания реакции Фудживара решали с использованием метода математического планирования эксперимента [1* 3, 4], учитывающего взаимное влияние факторов. В качестве плана была выбрана регулярная реплика 24-' полного факторного эксперимента. Критерием оптимизации служила оптическая плотность (у), а независимыми переменными:XI — концентрация никотиновой кислоты, Х2—концентрация гидроксида калия, х3 — температура, х4 — время нагревания.

Условия опытов и их результаты представлены в табл. 1.

Опыты проводили по следующей методике: точную массу препарата, р-авную 0,0050 г, помещали в коническую колбу вместимостью 50 мл со шлифом, прибавляли 0,2 мл косточкового масла, 1 мл ацетона, 5 мл основного реактива, степень щелочности и концентрацию никотиновой кислоты в котором варьировали согласно условиям опыта. Содержимое колбы нагревали на горячей водяной бане, температуру которой и время нагревания также варьировали.

По результатам эксперимента методом наименьших квадратов были оценены коэффициенты регрессии и получено следующее уравнение, адекватно описывающее зависимость оптической плЬт-ности от значений варьируемых факторов: :

1/=0,085 +0,0072 ■Х2+0,0327-Л’з+0,0078-Х,Х2+0,0107-^2X3.

(I)

При определении доверительных интервалов и установлении статистической значимости использовалась ошибка опыта Б2у=0,00009 с 16 степенями свободы, оцененная по результатам 3 параллельных наблюдений.

Из уравнения (1) следует, что оптическая плотность повышается при увеличении концентраций никотиновой кислоты (^1) и гидроксида калия (Х2) и температуры (Хз)- .

Зависимость от рремени признана незначимой из-за слишком малого интервала варьирования.

На следующем этапе был реализован факторный план из 4 опытов с дополнительным опытом в центре эксперимента для проверки адекватности (табл. 2). Концентрация гидроксида калия, равная 20 %, не изменилась!

Таблица

Матрица планирования и результаты эксперимента

Уровень Независимые переменные Критерий оптимизации

варьирования X, X2 X, X, У ,

—1 10 15 60 20

+1 15 20 80 30

№ опыта:

1 — 1 — 1 — 1 — 1 0,063

2 — 1 — 1 + 1 + 1 0,117

3 — 1 + 1 — 1 + 1 0,048

4 — 1 + 1. + 1 — 1 0,130

5 + 1 —1 — 1 + 1 0,049

6 ■ +1 — 1 + 1 — 1 0,082

7 + 1 + 1 — 1 — 1 0,050

8 + 1 + 1 +1 + 1 0,141

Т а б л и ц а 2

Результаты проверки адекватности уравнения (1)

Уровень Независимые переменные Критерий

варьирования *3 X, У

—1 15 80 30

0 17,5 90 ■ 45

+1 20 100 60

№ опыта 1 — 1 — 1 + 1 0,174

2 . —1 + 1 — 1 0,203

3 + 1 — 1 — 1 0,095

4 + 1 + 1 + 1 0,382

5 0 0 0 0,238

Ошибка опыта, вычисленная по результатам параллельных наблюдений, оказалась равной 52у= —0,00034. По результатам эксперимента были рассчитаны коэффициенты регрессии. С учетом статистической значимости полученное уравнение приняло вид:

у=0,215+0,0803-Х3+0,0663-Х,. (2)

Анализ уравнения (2) показал, что оно адекватно описывает результаты эксперимента (расчетное значение критерия оптимизации в пятом опыте равно 0,24 при /'=1,8, оптическая плотность повышается с увеличением времени и температуры, дальнейшее увеличение времени .нагревания при выполнении реакции Фудживары не приводит к достоверному повышению оптической плотности (табл. 3).

Таким образом, использование метода математического планирования эксперимента позволило достоверно признать следующие условия: ^1 = = 15; Аг=20; -АГ3= 100; Х4=80. В окончательном варианте методика количественного определения кортифена в лекарственной форме осуществляется следующим образом.

Таблица 3

Зависимость оптической плотности (у) от времени нагревания (X,)

№ опыта X,. х, Xз X, У

1 15 20 80 80 0,343

2 15 20 80 100 0,350

3 15 20 80 : 120 - 0,352

Таблица 4

Оценка воспроизводимости фотоэлектроколорнметрической методики количественного определения кортифена в лекарственной форме в модельных опытах

Величина оптической Найдено кортифена, Метрологические

плотности % характеристики

0,339 97,89

0,335 97,63

0,355 102,50

0,359 103,60

0,345 99,60

0,345 99,60

Х= 100,14 52=5,90 5^2,43 5*=0,99 еа=2,55

■^отн=2.55

Точный объем раствора кортифена, соответствующий 5 мг препарата, помещают в коническую колбу вместимостью 50 мл со шлифом, прибавляют 1 мл ацетона, перемешивают и добавляют 5 мл 15 % раствора никотиновой кислоты в 20 % растворе гидроксида калия.

Содержимое колбы помещают в кипящую водяную баню и Нагревают 80 мин, охлаждают до комнатной температуры и количественно переносят 95 % спиртом (около 30 мл) в мерную колбу вместимостью 50 мл, прибавляют 95 % спирта до метки, перемешивают. Выдерживают 30 мин и фо-тометрируют на фотоэлектроколориметре ФЭК-56 М при светофильтре № 2 в кювете 10 мм.

Параллельно выполняют контрольный опыт и проводят определения со стандартным образцом кортифена субстанции, отвечающей всем требованиям проекта ВФС.

Статистические данные приведены в табл. 4. Как видно, вероятная случайная ошибка не превышает 3 %.

Вывод. Методом математического планирования («крутое восхождение») разработана многофакторная методика количественного определения кортифена в лекарственной форме (по видоизмененной реакции Фудживары), отличающаяся специфичностью и селективностью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пан-дер-Верден Б. Л. Математическая статистика.— М., 1960.

2. Колочевская М. Н., Шемякин Ф. М., Лопатин П. В.// Фармацйя.— 1974.— № 4.— С. 55—57.

3. Налимов В. В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов.— М., 1965.

4. Финиш Д. Введение в теорию планирования эксперимента,—М., 1970.

Поступила 19.06.90

Экспериментальные исследования

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 618-006.34.04-092:571.169

И. Е. Кушлинский, Л. С. Бассалык, Ю. Н. Соловьев, Е. С. Ревазова, В. П. Сметник, И. Т. Старкова, А. Т. Амирасланов, Л. А. Еремина, П. А. Синюков, А. Н. Феденко, Ю. В. Пашков, Л. В. Валентей, Л. Т. Лякина