Электрохимическое окисление и проточно-инжекционное определение ксантина, гипоксантина и мочевой кислоты на электроде, модифицированном углеродными нанотрубками с электроосажденным оксидом иридия

Махмутова Г.Ф.,¹ Челнокова И.А.²,Дёгтева М.А.³

1Казанский (Приволжский) федеральный университет,

Казань, Россия.

Аспирант 2г.

mahmutova_guzel@mail.ru

2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия. Молодой учёный.

3Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия. Студент IV курса.

Научный руководитель: Шайдарова Л.Г.

Поиск новых экспрессных, высокочувствительных и селективных методов определения биологически активных веществ (БАВ) является актуальной задачей современной аналитической химии. Для определения БАВ используют различные физико-химические методы, в том числе вольтамперометрию с химическими модифицированными электродами (ХМЭ). Использование электрокаталитического отклика ХМЭ позволяет повысить чувствительность и селективность определения БАВ. В качестве модификаторов широко используют платиновые металлы и их соединения. Углеродные нанотрубки (УНТ) являются одним из наиболее перспективных материалов используемых в качестве подложки для нанесения различных модификаторов.

В настоящей работе сопоставлены электрокаталитические свойства оксида иридия (IrO_x), электроосажденного на поверхности немодифицированного и модифицированного углеродными нанотрубками стеклоуглеродного электрода (СУ), при окислении ксантина (Кс), гипоксантина (ГКс) и мочевой кислоты (МК), которые являются важными биологическими объектами анализа.

В нейтральной среде Кс и МК окисляются на немодифицированном СУ в далекой области потенциалов (при Е > 0.95 В и Е > 0.65 В соответственно), ГКс не окисляется. Установлено, что УНТ и оксид IrO_x проявляют каталитическую активность при окислении Кс, ГКс и МК. Катализ проявляется в уменьшении перенапряжения окисления субстрата и увеличении тока окисления модификатора. Осаждение оксидов оксида IrO_x на поверхность электрода, модифицированного УНТ приводит к увеличению каталитического эффекта при окислении Кс, ГКс и МК. При этом каталитический отклик ХМЭ отличается высокой стабильностью и воспроизводимостью.

Установлена возможность совместного определения Кс, ГКс и МК на ХМЭ на основе УНТ с электроосажденным оксидом IrO_x (IrO_x-УНТ-СУ). Достигнутая разность потенциалов пиков окисления рассматриваемых БАВ на этом ХМЭ составляет 350 - 400 мВ.

Разработан способ амперометрического детектирования Кс, ГКс и МК на электроде IrO_x-УНТ-СУ в условиях проточно-инжекционного анализа (ПИА). Изучено влияние гидродинамических и электрохимических параметров ПИА-системы на величину аналитического сигнала. На основе полученных данных установлены рабочие условия регистрации ПИА-сигнала на ХМЭ. Зависимость величины ПИА-сигнала от концентрации БАВ линейна в интервале от 510^-6 М до 510^-2 М. Относительное стандартное отклонение не превышает 5 % во всем определяемом диапазоне концентраций.

Применение хроматографических методов (оф вэжх, вэтсх) для определения стероидных гормонов в биологических жидкостях

Объедкова Е.В.

Санкт-Петербургский государственный университет,

Санкт-Петербург, Россия.

Аспирант 1г.

obedkovaev@gmail.com

Научный руководитель: Карцова А.А.

Наряду с методом ОФ ВЭЖХ активное развитие при определении биологически активных веществ в объектах природного происхождения в последние годы получает метод высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ВЭТСХ) с денситометрическим детектированием, обладающий рядом достоинств: экспрессность, возможность одновременного количественного определения различных образцов и стандартов, детектирование непосредственно на слое сорбента, простота аппаратурного оформления и легкость смены элюирующих систем.

Разработан способ одновременного ВЭТСХ-определения в сыворотке крови и моче стероидных гормонов и синтетических лекарственных средств, используемых при нарушении стероидогенеза. Метод ОФ ВЭЖХ с УФ-детектированием выбран в качестве референтного. Установлены пределы обнаружения аналитов. Результаты востребованы в практике клинической медицины (СЗГМУ им. И.И. Мечникова).

В процессе выполнения работы необходимо было решить ряд проблем: снизить пределы обнаружения аналитов и повысить селективность их разделения. Применение грамотной стратегией off-line концентрирования при подготовке пробы к анализу и использование различных модификаторов хроматографических систем способствует их решению. В работе предложены способы пробоподготовки сыворотки крови и мочи к последующему хроматографическому анализу стероидных гормонов. Выявлены возможности жидкостно-жидкостной и твердофазной экстракций с использованием различных элюирующих систем и сорбционных материалов (силикагель, С18 и сверхсшитый полистирол Purosep 270), а также модификаторов хроматографических систем (циклодекстринов, детергентов катионной и анионной природы), позволяющих варьировать селективность разделения. Выявлено влияние модификаторов (β-циклодекстрин, додецилсульфат натрия, цетилтриметиламмоний бромид) на значения факторов разрешения и эффективность.

В условиях ВЭЖХ и ВЭТСХ получены метаболические стероидные профили образцов сыворотки крови и мочи здоровых пациентов и больных с эндокринными нарушениями и проведена их хемометрическая обработка с использованием метода главных компонент.