Ανάπτυξη ηλεκτροχημικού αισθητήρα για τον προσδιορισμό (φαρμακευτικών ουσιών) λοσαρτάνης
Loading...
Date
Authors
Νικολάου, Παύλος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Οι υβριδικοί οργανικοί-ανόργανοι ημιαγωγοί (ΗΟΙS) έχουν προσελκύσει το ευρύ επιστημονικό ενδιαφέρον για τις οπτοηλεκτρονικές, ιδιότητες που παρουσιάζουν καθώς και της χρήσης τους σε φωτοβολταϊκά. Στην παρούσα εργασία οι HOIS έχουν συνθεθεί, χαρακτηριστεί και ακινητοποιηθεί σε ηλεκτρόδιο γραφίτη/SiO2 (GSiHE), όπου χρησιμοποιήθηκε ως ηλεκτροχημικός αισθητήρας. Αυτά τα ηλεκτρόδια χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση της λοσαρτάνης (LOS), μιας φαρμακευτικής δραστικής ουσίας που δρα ως ανταγωνιστής των υποδοχέων της αγγειοτενσίνης-ΙΙ. Η ηλεκτροχημική ανάλυση των αποτελεσμάτων επιτέυχθηκε με την τεχνική της κυκλικής βολταμμετρίας καθώς και για τον χαρακτηρισμό της επιφάνειας του, χρησιμοποιήθηκαν αναλυτικές τεχνικές Field Emmision Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), X-Ray Diffraction (XRD). H ανάλυση των ηλεκτροχημικών αποτελεσμάτων οδήγησε σε συμπεράσματα για το γραμμικό εύρος του αισθητήρα 4 x 10-5-3.2 x 10-4 Μ (R=0.989) καθώς και για το όριο ανίχνευσης (3μΜ). Τέλος, ο εν λόγω αισθητήρας παρουσιάζει χαρακτηριστικά όπως η καλή επαναληιμότητα, αναπαραγωγημότητα και σταθερότητα για την ανίχνευση της LOS σε εμπορικώς διαθέσιμα σκευάσματα.
Εν τούτης, στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια απλή μέθοδος παρασκευής μεσοπορώδων ηλεκτροδίων SnO2 σε υπόστρωμα ΙΤΟ για την ακινητοποίηση πεπτιδίου μικροπεροξειδάσης (ΜΡ-11).Η ΜΡ-11 αποτελείται από ένα ενδεκαπεπτίδικο όπου είναι συνδεδεμένο με ένα μόριο αίμης. Η χρήση των ηλεκτροδίων πραγματοποιήθηκε για την ανίχνευση φαρμακευτικής ουσίας, αρτεμισινίνης (ART). Για την ανάλυση της επιφάνειας του ηλεκτροδίου χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform-Infrared Spectroscopy (FT-IR) ενώ για την ανίχνευση της ART χρησιμοποιήθηκε τεχνική voltammetry (CV) and differential pulse voltamettry (DPV). Όλες οι ηλεκτροχημικές μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε υδατικό διάλυμα NaH2PO4, pH 7. Από τα αποτελέσματα των ηλεκτροχημικών μετρήσεων προκύπτει ότι το γραμμικό φάσμα ανίχνευσης ART ανέρχεται στα 40-350 μΜ (R = 0.96775) ενώ το κατώτερο όριο ανίχνευης στα 50.74 μΜ. Ο συγκεντριμένος τύπος ηλεκτροχημικού αισθητήρα παρουσιάζει καλή επαναληψιμότητα, αναπαραγωγημότητα και σταθερότητα στις μικρές συγκεντρώσεις ART όπου έχουν προέρθει από την εκχύλιση του φυτού Artemisia annua και χρησιμοποιούνται σε φαρμακευτικά σκευάσματα. Τέλος τα οπτικά διαφανή υμένια SnO2 δίνουν την δυνατότητα στην παρακολούθηση της αντίδρασης ART με τα ακινητοποιημένα μόρια ΜΡ-11 χρησιμοποιώντας την τεχνική UV-vis.
Στο τελευταίο μέρος της διπλωματικής, παρουσιάζεται μια αποτελεσματική μέθοδος παρασκευής SnO2 χαμηλής θερμοκρασίας σε υπόστρωμα Metglas για την ανάπτυξη μαγνητο-ηλεκτροχημικού αισθητήρα για τον προσδιορισμό Η2Ο2. Τα υμένια SnO2 παρασκευάστηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες χρησιμοποιώντας μια απλή υδροθερμική μέθοδο, συμβατή με την επιφάνεια του Metglas. Ο χαρακτηρισμός της επιφάνειας των υμενίων πραγματοποιήθηκε με την χρήση X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), photoluminescence (PL) and Fourier Transform-Infrared spectroscopy (FT-IR). Οι ιδιότητες των υμενίων καθιστούν εφικτή της ακινητοποίηση μορίων αιμίνης, έτσι το ηλεκτρόδιο hemin/SnO2/Metglas, χρησιμοποιήθηκε ως ηλεκτρόδιο εργασίας στην ηλεκτροχημική τεχνική της κυκλικής βολταμμετρίας (CV) και ως μαγνητοελαστικός αισθητήρας. Η CV προκαλεί οξειδοαναγωγή στο ηλεκτρόδιο εργασίας καθώς και καλή ηλεκτροκαταλυτική απόκριση για την αναγωγή του Η2Ο2. Η τεχνική μαγνητοελαστικου συντονισμού (MR) επιτρέπει την ανίχνευση οποιασδήποτα μεταβολής της μάζας στην επιφάνεις του ηλεκτροδίου κατά της διάρκεια της αναγωγής Η2Ο2. Τα πειραματικά αποτελέσματα παρουσιάζουν μια αύξηση στην μάζα στον αισθητήρα κατά την αντίδραση οξειδοαναγωγής, η οποία υπολογίσθηκε ότι είναι 767 ng/μΜ. Τα ηλεκτροχημικά αποτελέσματα που παρουσιάζονται έδειξαν ότι η γραμμική περιοχή του ηλεκτροχημικού αισθητήρα είναι από 1-72 μΜ (R=0.987), ενώ το κατώτατο όριο ανίχνευσης υπολογίστηκε στα 1.6 x 10-7 Μ.
Description
Keywords
Ηλεκτροχημεία, Ηλεκτροχημικοί αισθητήρες φαρμάκου, Κυκλική βολταμμετρία, Βιομόρια, Φαρμακευτικές ουσίες