Содержание к диссертации
Введение
1. Композитные электроды на основе металло- комплексных неорганических полимерных пленок для вольтамперометрического определения органических соединений 11
1.1. Электрокаталитические свойства химически модифицированных электродов 11
1.1.1. Механизм каталитического отклика 11
1.2.1. Способы модификации электродов 13
1.2. Пленочные композитные электроды на основе гексахлоро- и гексацианометаллатов 14
1.2.1.Способы получения иммобилизованных гексацианометаллатных пленок 14
1.2.2. Способы получения иммобилизованных гексахлороплатинатных пленок... 20
1.2.3. Аналитическое применение неорганических пленок из гексацианометаллатов 23
1.2.4. Аналитическое применение неорганических пленок из гексахлороплатинатов 25
1.3. Способы определения некоторых органических соединений 26
1.3.1.Определение серосодержащих аминокислот и пептидов 26
1.3.2. Определение пуринов и пиримидинов 37
2. Эксперементальная часть 46
2.1. Методы исследования 46
2.2. Приборы и техника измерений 46
2.3. Материалы, используемые для модификации электродов 48
2.4 Объекты исследования и приготовление растворов 49
2.5. Методика измерений, расчеты 49
3. Электрохимические свойства углеродных электродов, модифицированных гексациано- или гексахлорометаллатами 54
3.1. Электрохимическое поведение электродов, модифицированных гексацианометаллатами осмия 55
3.2. Электрохимическое поведение электродов, модифицированных гексахлорометаллатами 62
3.2.1. Электрохимическое поведение электроосажденных на электроде пленок на основе гексахлороплатината рутения и кобальта 62
3.2.2. Электрохимическое поведение электроосажденных на электроде пленок на основе гексахлорорутената рутения и кобальта 68
4. Электрокаталитическое окисление серосодержащих аминокислот, пептидов, нуклеиновых оснований на электродах, модифицированных гексациано- или гексахлорометалатами 73
4.1. Электрокаталитическое окисление серосодержащих аминокислот и пептидов на электродах, модифицированных гексациано- или гексахлорометаллатами 74
4.1.1. Электроокисление серосодержащих аминокислот и пептидов на электродах, модифицированных гексацианометаллатами 76
4.1.2. Электроокисление серосодержащих аминокислот и пептидов на электродах, модифицированных гексахлороплатинатами 87
4.2. Электрокаталитическое окисление нуклеиновых оснований на электродах, модифицированных гексахлорометаллатами 97
4.2.1. Электроокисление нуклеиновых оснований на электродах, модифицированных гексахлороплатинатом или гекссахлорорутенатом рутения на фоне ацетатного буферного раствора с рН 4.0 99
4.2.2. Электроокисление нуклеиновых оснований на электродах, модифицированных гексахлороплатинатом или гекссахлорорутенатом кобальта на фоне раствора NaOH с рН 13.0 104
4.2.3. Электроокисление ацикловира и ганцикловира на электродах, модифицированных гексахлороплатинатом или гексахлорорутенатом рутения на фоне ацетатного буферного раствора с рН 4.0 109
5. Применение электродов, модифицированных гексациано- или гексахлорометалатами, для определения органических соединений 114
5.1. Вольтамперометрическое определение органических соединений на электродах, модифицированных пленками из гексациано- или гексахлорометаллатов 114
5.1.1 Методики получения электродов с иммобилизованными гексациано- или гексахлорометаллатами 115
5.1.2. Методики определения органических соединений на углеродных электрода с иммобилизованными гексациано- или гексхлорометаллатами 118
5.1.3 Вольтамперометрическое определение органических соединений на ХМЭ в лекарственных средствах 123
5.1.4 Вольтамперометрическое определение органических соединений на ХМЭ в биологических объектах 129
5.2. Амперометрическое определение органических соединений на модифицированных электродах с пленками из гексациано- или гексахлорометаллатов в условиях проточно-инжекционного анализа 133
Заключение 140
Список сокращений 142
Список литературы
- Пленочные композитные электроды на основе гексахлоро- и гексацианометаллатов
- Материалы, используемые для модификации электродов
- Электрохимическое поведение электроосажденных на электроде пленок на основе гексахлорорутената рутения и кобальта
- Электроокисление серосодержащих аминокислот и пептидов на электродах, модифицированных гексахлороплатинатами
Пленочные композитные электроды на основе гексахлоро- и гексацианометаллатов
Вольтамперометрия занимает достойное место среди методов определения многих БАС. Этот метод отличается высокой чувствительностью, экспрессностью, простотой эксперимента и низкой стоимостью оборудования. Однако, невысокая селективность при анализе сложных объектов, а также необратимый характер окисления или восстановления многих органических соединений и адсорбция продуктов их электрохимических превращений на поверхности электрода является недостатком прямой вольтамперометрических методов при анализе реальных объектов. Использование вольтамперометрии с ХМЭ, обладающими каталитическими свойствами, приводит к устранению этих недостатков, что в свою очередь позволяет повысить чувствительность и селективность метода анализа.
Большая часть органических соединений, как известно, не подвергается электрохимическому окислению (восстановлению) в доступной области потенциалов или протекает с большим перенапряжением. Вольтамперные характеристики окисления или восстановления этих соединений плохо воспроизводится. Один из подходов для устранения этих нежелательных явлений и расширения круга веществ, пригодных для электрохимического определения, состоит в использовании ХМЭ, функционирующих на основе принципов медиаторного электрокатализа. В этом случае роль медиаторов (М) состоит в осуществлении транспорта электронов между электродом и определяемым соединением (субстратом). Частицы М и М являются компонентами обратимой редокс-системы, при этом М вступает в последующую химическую реакцию с субстратом S с образованием продукта Р. Схему такого
Таким образом, субстрат вступает в электрохимическое превращение при потенциалах, соответствующих формальному потенциалу пары М/М , при этом удается понизить перенапряжения окисления (восстановления) субстрата. В результате реакции взаимодействия М и S происходит регенерация М, что позволяет отнести этот процесс к каталитическому. При этом экспериментально наблюдается прирост тока восстановления (или окисления) медиатора в присутствие субстрата по сравнению с током восстановления (или окисления) в его отсутствие.
В зависимости от механизма реакции различают внешнесферный или внутрисферный электронный перенос [3]. Внешнесферным или редокс-катализом является механизм, в котором обратимая пара М /М выполняет функцию переноса электронов. В случае образования в ходе реакции аддукта М S, который затем распадается с регенерацией М, процесс называется химическим или внутрисферным катализом.
Протекание гетерогенных реакций при определении БАС возможно при соблюдении ряда критериев: электрохимического (эффективность электрокатализа тем больше, чем меньше разность потенциалов систем Р/S и МУМ ),термодинамического (необходимость отрицательного изменения свободной энергии в результате электрохимического превращения) и кинетического (предпочтительность электрохимического превращения веществ, образующих неустойчивые промежуточные соединения при переносе электронов). Кроме того, для протекания электрокатализа стандартный потенциал пары медиатора ЕМ М. должен быть больше стандартного потенциала электродной реакции с участием субстрата ЕS/P (ЕS/P Е М М.) 1.2.1. Способы модификации электродов
Известно, что материалу электрода, модифицирования его поверхности, определяющим область потенциалов поляризации, величину аналитического сигнала, и возможности достижения заданных метрологических характеристик, уделяется большое внимание [4].
Для вольтамперометрического анализа БАС используют различные индикаторные электроды, представляющие собой электропроводящую подложку, на которой иммобилизованы соединения, проявляющие электрокаталитические свойства [4, 5]. Наибольшее распространение получили электропроводящие подложки - трансдьюсера ХМЭ из металлических (Рt, Ag, Си и т.д.) и графитовых материалов, таких как стеклоуглерод (СУ), пирографит, угольная паста и т.д.
Для модифицирования поверхности трансдьюсера применяют такие приемы, как необратимая адсорбция (хемосорбция) на поверхности электрода, химическое привязывание модификатора к поверхности с образованием ковалентных связей, электрохимический синтез на поверхности электродной подложки металлокомплексного или полимерного модификатора, включение в полимерную или неорганическую пленку, вакуумное напыление микрочастиц металла, а также помещение в пасту из графитовых материалов различных веществ и др.
Одним из самых универсальных методов создания ХМЭ состоит в электрохимическом осаждении модификатора. Варьируя электрохимические параметры (накладываемый потенциал, скорость и время осаждения), а также температуру и рН раствора, можно контролировать как процесс модификации, так и количество модификатора на поверхности трансдьюсера.
В роли модификаторов могут выступать металлы, их оксиды, металлокомплексы, полимеры, углеродные наноматериалы или композитные материалы на их основе. Более подробно остановимся на свойствах электродов, модифицированных металлокомплексами: ГЦМ и ГХП металлов.
Гексацианометаллаты переходных металлов относятся к классу смешанновалентных полиядерных неорганических комплексных соединений, которые обладают ионообменными, электрохромными, электрохимическими и электрокаталитическими свойствами [1,6-8].
Пленки из ГЦМ переходных металлов – типичный пример электроактивных полимеров, неподвижные редокс-центры которых могут обмениваться электронами, что приводит к наличию в таких объектах проводимости [9]. Возникающее при этом в объеме пленки изменение локальной плотности заряда компенсируются изменениями концентрации противоионов, роль которых обычно играют ионы, сорбирующиеся в пленку из раствора электролита. Процесс сопряженности подобных электронных и ионных потоков относится к смешанному ионно-электронному типу проводимости.
Для иммобилизации металлокомплексов используют ГЦМ двух типов: 1. В кристаллической решетке ГЦМ имеются два иона металла, один – во внешней координационной сфере, другой – во внутренней. Такие системы могут быть представлены общей формулой М а[M (CN)6]bnH2O, где М и M - ионы переходных металлов с различными формальными степенями окисления, относящиеся к внешней и внутренней координационной сфере [10-12]. 2. Во внешней сфере кристаллической решетки ГЦМ имеются два разных иона металла, с общей формулой M aM b[M (CN)6]c – смешанные (или гибридные) ГЦМ [13-15].
Материалы, используемые для модификации электродов
Подача носителей, реагентов, транспортировка смеси жидкости осуществляется по силиконовым трубкам постоянного внутреннего диаметра (0.2 мм), герметично соединенных с патрубками и между собой с помощью фторопластовых муфт с резиновым уплотнением. Диапазон номинальных значений расходов жидкости: 5.0 – 40.0 мл/мин.
Для получения неорганических полимерных ГЦМ-пленок использовали растворы, полученные из реактивов гесацианоферрата (III) калия (K3[Fe(CN)6]), гесацианорутената (II) калия (K4[Ru(CN)6]), гесацианокобальтата (III) калия (K3[Co(CN)6]) или хлорида осмия (OsCl3) марки «ч» фирмы Aldrich.
Электроосаждение неорганических полимерных ГХМ-пленок, проводили из растворов, полученных из реактивов, содержащих гексахлороплатиновую кислоту (H2PtCl6), гексахлорорутенат аммония ((NH4)2RuCl6), хлорид рутения (RuCl3) фирмы Аldrich или кобальта (СоCl2 6H2O) марки "хч" фирмы "Экофарм".
Объектами исследования были серосодержащие аминокислоты (цистеин, цистин, метионин), пептиды (глутатион, дисульфид глутатиона), нуклеиновые основания (гуанин, аденин), а также активные формы лекарственных средств на основе гуанина (ацикловир, ганцикловир) и цистеина (ацетилцистеин). Структурные формулы исследуемых соединений представлены в таблице 2.1.
Растворы исследуемых объектов готовились растворением их точных навесок в водном растворе серной кислоты (pH 2.0). Серии растворов меньших концентраций аналитов, используемых для построения градуировочных зависимостей, готовили последовательным разбавлением исходных растворов непосредственно перед измерениями. Для создания определенного значения рН к стандартному раствору добавляли растворы 1.0 М NaOH или 1.0 М H2SO4.
В качестве фоновых электролитов для обеспечения электропроводности использовали водные 0.1 М растворы KCl, NaCl, Н2SO4, NaOH, а также ацетатный буферный раствор (рН 4.0). В ПИА в качестве потока – носителя использовали 0.01 М раствор Н2SO4, NaOH или ацетатный буферный раствор с рН 4.0. Контроль pH растворов осуществляли с помощью pH-метра типа рН-150.
При исследовании электрохимического поведения органических соединений на немодифицированных углеродных электродах измеряли следующие величины: потенциал полуволны (Е1/2) или потенциал пика (Еп), величину предельного тока (Iпр) или тока пика (Iп). При изучении электроокисления органических соединений на ХМЭ с каталитическими свойствами проводили сопоставление потенциала (Емод) и тока (Iмод) окисления модификатора, включенного в состав ХМЭ, на фоне какого-либо фонового электролита (в отсутствие субстрата) с потенциалом (Екат) и током (Iкат) каталитического окисления органического соединения, регистрируемыми на этом ХМЭ в этих же условиях. Эффективность катализатора устанавливали по отношению Iкат/Iмод. Таблица 2.1 – Структурные формулы объектов исследования
Для определения количества модификатора на поверхности электрода рассчитывали поверхностную концентрацию модификатора на ХМЭ. Поверхностная концентрация представляет собой количество молей редокс-центров на ХМЭ, относящееся к геометрической площади поверхности электрода. Расчет величины Г проводили по формуле [120]:
Обратимость электрохимических реакций оценивали по наклону волны (tg р) или разности значений потенциалов анодных и катодных пиков, регистрируемых на циклических вольтамперограммах [2, 121, 122].
В качестве диагностического критерия природы электродного процесса использовали зависимость тока от скорости наложения потенциала (в соответствии с уравнением Рендлса-Шевчика (/ = kv1/2) прямая линия для зависимости Iljv от V наблюдается для процессов с диффузионным контролем, отрицательный наклон этой зависимости свидетельствует о кинетическом характере тока, а положительный наклон - об адсорбционном характере тока) или угловой коэффициент логарифмической формы уравнения Рендлса-Шевчика (/ = kv1/2) - AlgZ/Algv, который называют коэффициентом скорости электродного процесса или коэффициентом Семерано (для диффузионных процессов AlgT/Algv = 0.5, для электродного процесса, контролируемого кинетикой химической реакции, величина AlgZ/Algv 0.5 для, а для электродного процесса, осложненного адсорбцией Alg//Algv 0.5) [121]. Линейная зависимость тока пика от квадратного корня скорости наложения потенциала является типичной для электрохимических процессов с диффузионным контролем, а линейная зависимость тока пика от скорости наложения потенциала - для электрохимических процессов, контролируемых адсорбцией [121, 122].
Механизм процесса, протекающего на электроде зачастую является сложным и состоит из нескольких последовательных стадий, таких как химическая (С) и электрохимическая (Е). Для установления механизма электрохимического процесса изучалась зависимость отношения анодного тока к квадратному корню скорости наложения потенциала (//Vv) от скорости наложения потенциала, так гиперболическая форма этой зависимости, стремящаяся к единице с увеличением скорости наложения потенциала является критерием ЕС - процесса, включающего электрохимическую и химическую стадии [2].
Кинетические параметры электродного процесса (наклон Тафеля (Ь) и коэффициент электронного переноса О)) окисления субстратов на ХМЭ находили из зависимости Е от log v по формуле, предложенной в [123] для необратимых электрохимических процессов
Электрохимическое поведение электроосажденных на электроде пленок на основе гексахлорорутената рутения и кобальта
В последнее время в литературе уделяется внимание изучению электрохимических свойств не только пленок из гексацианоферратов металлов, но и пленок на основе гексацианорутенатов и гексацианокобальтатов с 3d-, 4d-переходным металлом во внешней координационной сфере. Ранее в нашей лаборатории было изучено электрохимическое поведение смешанновалентных пленок на основе гексацианокобальтата и гексацианорутената с внешнесферным ионом рутения [5, 128-133]. Включение рутения в структуру ГЦМ привело к изменению электрохимических свойств за счет возможности электрогенерирования различных форм рутения в более высоких степенях окисления, чем 3+, а также к повышению стабильности благодаря образованию кислородных мостиков между атомами металлов металлокомплекса. На этом электроде было изучено электроокисление серосодержащих аминокислот [5]. Установлено, что ХМЭ с пленкой на основе гексацианорутената рутения проявляет каталитическую активность по отношению ко всем рассматриваемым серосодержащим аминокислотам (цистеину, цистину и метионину). Однако, для этого ХМЭ были выявлены следующие недостатки: невысокая чувствительность и недостаточная селективность, связанная с тем, что окисление аминокислот происходит в одной области потенциалов. В продолжение этих работ было интересно изучить электрохимическую и электрокаталитическую активность других пленок, например, на основе гексацианорутената, гексацианоферрата и гексацианокобальтата осмия, поскольку ионы этого металла также как ионы рутения обладают способностью к формированию различных форм металла в высоких степенях окисления и образованию кислородных мостиков.
Для получения пленок из ГЦМ осмия (III) на поверхности электрода из СУ и ВОПГ использовали потенциодинамическое осаждение, варьируя область поляризации электрода и количество циклов изменения потенциала. Электроосаждение пленки OsRu(CN)6 проводили из водного раствора 1мМ OsCl3 и 1мМ K4[Ru(CN)6], пленку OsFe(CN)6 из раствора 1мМ OsCl3 и 1мМ K3[Fe(CN)6], а пленку OsCo(CN)6 из раствора 1мМ OsCl3 и 1мМ K3[Co(CN)6], циклируя потенциал в выбранной области. Электрохимическое осаждение и поведение пленки OsRu(CN)6.
На рисунке 3.1-а представлена ЦВА осаждения пленки OsRu(CN)6. На анодной ветви вольтамперограммы, полученной после первого цикла изменения потенциала, наблюдается пик при E +0.80 В, соответствующий окислению Os(III) до Os(IV). При последующем циклировании потенциала наблюдается появление нового обратимого пика E +0.55 В, который растет при каждом последующем циклическом сканировании потенциала, при этом пик при E +0.80 В уменьшается. Пик при E+0.55 В относят к редокс-паре Ru(CN)63-/Ru(CN)62-, то есть к окислению внутрисферного рутения [134]. Рост пленки наблюдается только при осаждении ее из кислых растворов (рН фонового электролита при этом можно варьировать от 2 до 4), при рН 4 электроосаждение пленки не происходит. внутрисферного рутения в форме Ru(CN)62", а при Е +0.80 В и +1.10 В - к изменению степени окисления оксо-форм внешнесферного осмия по аналогии с электрохимическим поведением осадка оксида осмия [135], на вольтамперограмме которого регистрируются две пары анодно-катодных пиков, соответствующие электронным переходам Os(II) Os(III) и Os(III) Os(IV).
Для ХМЭ с пленкой из OsRu(CN)6 характерна хорошая воспроизводимость вольтамперных характеристик во времени, вероятно, благодаря способности осмия, как и рутения, образовывать кислородные мостики [136]. Электрохимическое поведение пленки OsFe(CN),.
На рисунке 3.3-а представлена ЦВА осаждения пленки OsCo(CN)6 из раствора, содержащего 1 мМ OsCl3 и 1 мМ K4[Co(CN)6] на фоне раствора H2SO4 (рН 2.0). Первая пара анодно-катодных пиков связана с электронным переносом в редокс-паре Co(III)(CN)63- /Co(II)(CN)64-. При этом на анодной ветви циклической кривой, полученной в области потенциалов от +0.30 В до +0.60 В наблюдается разделение пика и появление так называемого «плечевого послепика», что связывают с электроокислением различных стехиометрических форм гексацианометаллата.
Пик, наблюдаемый в области потенциалов +0.90 В при осаждении на СУ пленки OsCo(CN)6, и на ХМЭ с пленкой OsCo(CN)6, можно отнести к окислению оксо-форм осмия по аналогии с электрохимическими свойствами оксидов осмия [139].
Известно, что ГЦМ-пленки обладают ионообменными свойствами, поэтому состав фонового электролита влияет на форму регистрируемых на таких ХМЭ вольтамперограмм. В связи с этим рассмотрено влияние природы катиона фонового электролита на вольтамперные характеристики полученных ГЦМ-пленок. Установлено, что лучшие вольтамперные характеристики (большее значение тока и меньшее значение потенциала пика окисления внутрисферного металла) для ГЦМ-пленок проявляются в кислых средах. При варьировании природы катиона фона установлено, что лучшие вольтамперные характеристики для пленки OsFe(CN)6 наблюдаются на фоне солей K+, а для пленки OsCo(CN)6 – на фоне солей Na+ (рисунок 3.4-а, -б). Введение в фоновый раствор H2SO4 (рН 2.0), иона щелочного металла разной природы (Na+ или K+) не оказывает существенного влияния на вольтамперные характеристики пленки OsRu(CN)6 (рисунок 3.4-а, -б).
Электроокисление серосодержащих аминокислот и пептидов на электродах, модифицированных гексахлороплатинатами
Было исследовано электрохимическое поведение цистеина, глутатиона, цистина и дисульфида глутатиона на ХМЭ с пленкой из CoPtCl6. Выбор субстратов связан с возможностью контроля систем цистин/цистеин и дисульфид глутатиона/глутатион, используемых для оценки ТДК. Электроокисление вышеуказанных аминокислот и пептидов на ХМЭ проводили на фоне раствора NaOH с рН 13.0. Именно в этих условиях на фоновой ЦВА регистрируются хорошо выраженные обратимые и стабильные пики с разницей потенциалов ЗООмВ, связанные с окислением/восстановлением оксо-форм кобальта.
В качестве примера приведены ЦВА окисления цистеина на ХМЭ с пленкой CoPtCl6. (рисунок 4.15). При окислении цистеина на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 на фоне раствора NaOH (рН 13.0) на анодной ветви ЦВА наблюдается значительное увеличение тока, зависящее от концентрации субстрата (рисунок 4.15-а, кривая 2) в области потенциалов, характерных для редокс-пары Со(Ш)/Со(П) (рисунок 4.15-а кривая 1).
Линейная зависимость величины тока пика от концентрации субстрата (рисунок 4.15-б) и многократный прирост тока при Е п +0.30 В позволяют предположить, что окисление цистеина относится к каталитическим процессам и протекает согласно следующей схеме: Со(П)(ОН)2 +ОН Со(Ш)0(ОН) + Н2О + е (4.14) 2Со(Ш)0(ОН)+ 2RSH - 2Со(Д)(ОН)2 + RSSR+2H+ (4.15) где RSH - цистеин, RSSR -цистин
Поскольку электроокисление цистеина протекает при потенциалах, соответствующих окислению кобальта (II), то можно предположить, что катализатором при окислении цистеина являются оксо-гидроксо-формы кобальта (III). Уменьшение потенциала окисления цистеина на этом ХМЭ по сравнению с потенциалом его окисления на СУ (Е = Екат – Еs) составляет 300 мВ (таблица 4.1 и 4.4).
ЦВА, полученные на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 в отсутствие (а, кривая 1) и в присутствии (а, кривая 2) цистеина (с = 5х10"3 М) на фоне раствора NaOH с рН 13.0, зависимость тока в пике от концентрации цистеина (б) Для установления природы тока при электроокислении цистеина на этом ХМЭ изучена зависимость тока пика окисления изучаемого субстрата от скорости наложения потенциала. Ток в пике окисления цистеина линейно увеличивается с ростом значения v (рисунок 4.16-а), что свидетельствует об адсорбционной природе тока. Положительный наклон графика зависимости I / 4.16-б) и найденное значение коэффициента Семерано (рисунок 4.16-в, зависимость 1) (Alg//Algv), равное 0.70, также свидетельствуют о адсорбционном лимитировании электрохимической реакции.
Зависимость тока пика окисления цистеина на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 от скорости наложения потенциала (а), зависимость отношения тока пика на квадратный корень из скорости наложения потенциала от квадратного корня из скорости наложения потенциала (б), зависимость логарифма тока пика (1) и потенциала пика (2) от логарифма скорости наложения потенциала (в)
Рассчитанные кинетические параметры электродного процесса окисления цистеина на электроде CoPtCl6-СУ представлены в таблице 4.6. Таблица 4.6 - Кинетические параметры, полученные при окислении серосодержащих соединений (с=5хЮ"3М) на ХМЭ с CoPtCl6-СУ на фоне раствора NaOH с рН 13. Субстрат lgl/lgv Ь, мВ а ks, с-1
Рассмотрена электрокаталитическая активность пленки из CoPtCl6 при окислении трипептида - глутатиона, также содержащего в своей структуре SH-группу (таблица 4.4). Электрокаталитическое окисление этого соединения в растворах с рН 13.0 происходит в той же области потенциалов, что и окисление цистеина - при Е п +0.30В. Однако, каталитическая активность этого модификатора по отношению к глутатиону {1кат11мод= 32.9) значительно меньше, чем при окислении цистеина. Значение константы скорости электрохимической реакции, вычисленной из зависимости потенциала пика окисления глутатиона от скорости наложения потенциала, также меньше значения константы скорости электрохимической реакции, рассчитанной для цистеина (таблица 4.6).
Критерии окисления цистина и дисульфида глутатиона на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 (многократный рост тока, линейная зависимость величины этого тока от концентрации рассматриваемых дисульфидов), также позволяют отнести электрохимический процесс к каталитическому. Однако в отличие от окисления цистеина и глутатиона, окисление цистина и дисульфида глутатиона протекает при Еп +0.55 В (рисунок 4.17, таблица 4.4), в этом случае в
Вид зависимостей изменения значения каталитического тока от скорости наложения потенциала при окислении цистина и дисульфида глутатиона аналогичен выше приведенным зависимостям для цистеина. Рассчитанные кинетические параметры электроокисления этих соединений на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 приведены в таблице 4.6.
Способ формирования неорганической пленки на поверхности СУ влияет на величину каталитического эффекта при электроокислении цистеина, цистина, глутатиона и дисульфида глутатиона. В качестве примера приведены зависимости величины Iкат/Iмод от условий иммобилизации пленки CoPtCl6 при окислении цистеина и цистина (рисунок 4.18). Максимальный прирост тока окисления модификатора в присутствии серосодержащих соединений фиксируется при получении пленки путем сканирования потенциала в области от -0.70 В до +1.30 В в течение 15 циклов. Для формирования оксо-форм кобальта на полученной пленке проводили циклирование потенциала от -0.2 В до +0.9 В в течении 20 циклов в растворе NaOH с рН 13.0.
В результате электрохимического осаждения пленки CoPtCl6 и последующей обработки электрода CoPtCl6-СУ в растворе NaOH (рН 13.0) на его поверхности образуются несколько каталитических центров, проявляющих свою электрокаталитическую активность при окислении тиолов (цистеина и глутатиона) и дисульфидов (цистина и дисульфида глутатиона) при разных потенциалах (рисунок 4.19). і
Зависимость величины электрокаталитического эффекта при окислении цистеина (1) и цистина (2) на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 от области циклирования потенциала (а) и числа циклов (б) на стадии осаждения неорганической пленки на фоне раствора NaOH с рН 13.0
ЦВА, полученные на ХМЭ с пленкой CoPtCl6 в отсутствие (кривая 1) и в присутствии (кривая 2) тиолов (цистеина и глутатиона) и дисульфидов (цистина и дисульфида глутатиона) (с = 5хЮ"4 М) на фоне 0.1М раствора NaOH с рН 13.0 Это привело к возможности регистрации сразу двух пиков на одной вольтамперограмме, соответствующих каталитическому электроокислению соединений с сульфгидрильной и дисульфидной группами с разностью потенциалов 250мВ, что дает возможность использовать этот электрод для оценки величины ТДК в биологических жидкостях, например, в плазме крови.
