Ученые предложили потенциометрический сенсор с рекордной чувствительностью для обнаружения анестетиков

Местные анестетики широко применяются как в медицине, так и в обычной бытовой жизни. Однако в определенных дозах они обладают токсичностью, а также могут вызывать побочные эффекты. У некоторых людей на анестетики и вовсе аллергия, что может оказаться смертельно, если вовремя не оказать помощь.

Важно уметь точно определять концентрацию действующего вещества в препарате, а также в моче пациента, чтобы по времени выведения через почки правильно подбирать нужное количество анестетика. Чаще всего используют хроматографические методы, например высокоэффективную жидкостную хроматографию, но этот подход требует наличия квалифицированного сотрудника и дорогого оборудования. Гораздо проще потенциометрические методы, позволяющие обнаруживать катионы анестетиков — именно эта форма молекулы наиболее активна. Крупные положительные ионы блокируют натриевые каналы нервных волокон, в результате не происходит возбуждения клеток и передачи сигнала. Для обнаружения больших катионов нужны такие же большие анионы на сенсоре, но большинство получающихся устройств обладает довольно низкой чувствительностью.

Сотрудники Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН (Москва) смогли создать высокочувствительный сенсор, в основу которого легли ПВХ-мембраны с ионно-парными комплексами протонированного прокаина (он же новокаин) и 2-бис-октадецилсульфо-клозодекабората.

Прибор оказался способен определять от 2×10⁻⁸ до 5×10⁻⁷ мкМ различных местных анестетиков. Это самый низкий предел обнаружения среди известных аналогов. Лучше всего прибор выявлял катионные формы новокаина, а также лидокаин и артикаин. Предложенный метод был успешно применен для анализа фармацевтических составов и образцов мочи, содержащих искомые препараты в низких концентрациях (0,5–100 мкг/мл).

Новая система очень чувствительна к катионам анестетиков и дает точные (ошибка между пробами менее 5%) значения концентрации как в аптечном препарате, так и в моче пациента. При этом она проста и не требует дорогого и сложного оборудования. Подход может использоваться в медицинской практике и при тестировании анестетиков и позволит подбирать безопасные и эффективные концентрации в каждом конкретном случае.