Анодная вольтамперометрия биологически активных веществ на электродах, модифицированных гексацианометаллатами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

ДАВЛЕТШИНА ЛИЛИЯ НИКОЛАЕВНА

АНОДНАЯ ВОЛЬТАМПЕРОМ ЕТРИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ГЕКСАЦИАНОМЕТАЛЛАТАМИ

02.00.02 — аналитическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Казань - 2006

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Химического института им. A.M. Бутлерова Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина" Министерства образования и науки Российской Федерации

Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент

ШАЙДАРОВА ЛАРИСА ГЕННАДИЕВНА

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

НОВИКОВ ВЯЧЕСЛАВ ФЕДОРОВИЧ

кандидат химических наук, доцент КАЗЫМОВА МАРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

Ведущая организация: Казанский государственный технологический

университет (КГТУ) им. С.М. Кирова

Защита состоится "15" июня 2006 г. в 14 ч. на заседании диссертационного Совета К 212.081.04 по химическим наукам Казанского государственного университета по адресу: г.Казань, ул. Кремлевская 18, Химический институт им. A.M. Бутлерова КГУ, Бутлеровская аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская 18, КГУ, Научная часть.

Автореферат разослан мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат химических наук, доцент

Л.Г. Шайдарова

Актуальность темы. Вольтамперометрия с химически модифицированными электродами (ХМЭ) с каталитическим откликом является перспективным направлением исследований в области электроанализа. Этот метод отличается высокой чувствительностью, хорошей воспроизводимостью, точностью и экспрессностью определений. Электрокаталитические свойства достигаются за счет иммобилизации редокс-медиаторов на поверхности или в объеме электродов. Редокс-медиаторы способны уменьшить перенапряжение электрохимических реакций и повысить чувствительность определения, в частности, органических соединений, среди которых особое значение имеют биологически активные.

Для модификации электродов в электроаналитической химии все чаще используют графитовые электроды. В качестве модификаторов широко используют оксиды и комплексные соединения металлов 3<1- и 4Л- переходного ряда. В последнее время большое внимание уделяют • электродам, модифицированным гексацианометаллатами (ГЦМ). ГЦМ - это класс полиядерных неорганических соединений с общей формулой — МА,[Мв(СК)6]ь-хН20, где МА и Мв ионы переходных металлов с различными формальными степенями окисления, и относящиеся к внешней и внутренней координационной сфере соответственно. Наиболее изученными являются гексацианоферраты металлов (ГЦФМ).

Улучшение свойств ХМЭ с пленками из ГЦМ достигается в результате изменения природы иона металла как во внутренней, так и внешней координационной сфере, а также включения дополнительного З-ё переходного или платинового металла в состав пленки из ГЦФМ. Такие пленки имеют высокую каталитическую активность и стабильность отклика и могут быть использованы при создании химического сенсора или амперометрического детектора в проточных методах анализа, в том числе и в условиях проточно-инжекционного анализа (ПИА).

Разработка новых вольтамперометрических способов определения биологически активных веществ (БАВ) с использованием электродов, модифицированных пленками ГЦМ, представляется актуальной задачей.

В настоящей работе сопоставлены каталитические свойства гексациано-металлатов, осажденных на поверхности графитовых электродов, при электроокислении некоторых аминокислот, углеводов, витаминов и лекарственных соединений. В качестве редокс-медиаторов использованы гексацианоферраты (III) железа (II) (ГЦФ Ре), кобальта (И) (ГЦФ Со), никеля (II) (ГЦФ Со), меди (II)

1 Научным консультантом является Академик РАЕН и МАНВШ, доктор химических наук, профессор Будников Герман Константинович

(ГЦФ Си), палладия (II) (ГЦФ Рс1), рутения (III) (ГЦФ Яи), гексацианорутенат (III) рутения (III) (ГЦР Яи), а также смешанные гексацианоферраты (III) кобальта (II) и меди (II) (ГЦФ Со-Си), никеля (II) и палладия (II) (ГЦФ №РЛ). Получена информация о возможности использования полученных модифицированных электродов в стационарных и проточных условиях для определения этих соединений в биологических жидкостях, пищевых продуктах и фармпрепаратах.

Работа выполнялась в соответствии с планами научно-исследовательских работ Казанского государственного университета по теме "Развитие теоретических и прикладных основ методов определения малых количеств биологически активных соединений" (№ гос. регистрации 0120107141) и при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 03-0333116).

Цель работы:

Разработка новых способов вольтамперометрического определения биологически активных веществ по электрокаталитическому отклику электродов, модифицированных гексацианометаллатами, в стационарном режиме и в условиях проточно-инжекционного анализа.

Научная новизна:

> Разработаны способы изготовления ХМЭ на основе гексацианоферратов (III) железа (II), кобальта (II), никеля (II), меди (II), палладия (II), рутения (II) и гексацианорутената (III) рутения (II), а также смешанного гексацианоферрата (III) кобальта (II) и меди (II), а также гексацианоферрата (III) никеля (II) и палладия (II).

> Найдено, что БАВ, относящиеся к разным классам органических соединений (углеводов, аминокислот, витаминов и лекарственных соединений) окисляются на электродах, модифицированных пленками ПДМ; предложены схемы реакций электроокисления.

> Сопоставлены каталитические, метрологические и эксплуатационные характеристики ХМЭ на основе пленок ГЦМ, определены факторы, влияющие на электрохимический сигнал, установлены условия регистрации максимального каталитического эффекта.

> Разработаны способы вольтамперометрического определения некоторых БАВ на электродах, модифицированных пленками ГЦМ. Предложены способы определения аминокислот (цистеина, цистина и метионина), углеводов (сорбита, маннита, глюкозы, мальтозы, сахарозы), витаминов (Вь В2, В3), и лекарственных

соединений (гентамицина и инсулина). Установлена возможность использования ХМЭ на основе ГЦМ в качестве амперометрических сенсоров на глюкозу и инсулин.

> Изучена стабильность электрокаталитического отклика ХМЭ с пленками ГЦМ в условиях ПИА. Оценена возможность использования электрода, модифицированного пленкой ГЦР Я и, в качестве амперометрического детектора для анализа аминокислот (цистеина, цистина и метионина), витаминов (Вь В2, В3) и лекарственных соединений (инсулина и гентамицина).

Практическая значимость работы:

Использование разработанных ХМЭ на основе неорганических пленок из ГЦМ в качестве электродов-сенсоров или детекторов для ПИА представляет большой интерес для аналитической химии, клинической медицины, контроля качества пищевых продуктов и фармпрепаратов. Предложенные способы определения углеводов, аминокислот и лекарственных соединений в стационарных и проточных условиях с помощью ХМЭ на основе ГЦМ и смешанных пленок на их основе имеют практическое значение. Предложен метод совместного вольтамперометрического определения водорастворимых витаминов группы В на электроде, модифицированном пленкой ГЦР Яи. Разработан способ определения глюкозы и инсулина при совместном присутствии на ХМЭ с пленкой ГЦФ №-Рс1 и ГЦР И.и соотвественно. Методики апробированы на модельных системах.

На защиту выносятся:

> Способы получения ХМЭ на основе графитовых электродов с электро-осажденными пленками ГЦМ. Выбор рабочих условий получения ГЦМ-пленок.

> Результаты исследования электрохимического поведения ГЦМ, осажденных на поверхности графитовых электродов. Выявление факторов, влияющих на вольтамперные характеристики окисления редокс-медиаторов.

> Выбор системы редокс-медиатор — субстрат при электроокислении БАВ на ХМЭ с неорганическими пленками ГЦМ. Нахождение условий регистрации максимального каталитического эффекта.

> Аналитические и метрологические характеристики модифицированных электродов в стационарных условиях и в потоке. Определение рабочих условий регистрации ПИА сигнала при окислении БАВ.

> Новые способы вольтамперометрического определения БАВ (углеводов, аминокислот, витаминов и лекарственных соединений) на ХМЭ с неорганическими пленками ГЦМ.

Апробация работы: Результаты исследований были доложены и обсуждены на международных и российских конференциях и изложены в материалах: III Всероссийской конференции молодых ученых (Саратов, 2001), Поволжской конференции по аналитической химии (Казань, 2001), XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии (Казань, 2003), IV Всероссийской конференции молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии" (Саратов. 2003), III Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета "Материалы и технологии XXI века" (Казань, 2003), VI Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2004" (Уфа, 2004), Всероссийской конференции по аналитической химии "Аналитика России 2004" (Клязьма, 2004), Всероссийской научной конференции "Электроаналитика-2005" (Екатеринбург, 2005), II Международного симпозиума "Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии" (Краснодар, 2005), Международной конференции молодых ученых по фундаментальным наукам "Ломоносов-2006" (Москва, 2006).

Публикации: По результатам работы опубликовано 4 статьи и 12 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, трех глав результатов и их обсуждения, выводов, списка используемой литературы и приложения. Работа изложена на 190 страницах, содержит 59 рисунков, 44 таблицы и список литературы из 194 наименований.

Первая глава (литературный обзор) содержит описание способов получения пленок ГЦМ на поверхности электродов. Сопоставлены электрохимические свойства ГЦМ, используемых в качестве модификаторов индикаторных электродов. Описаны примеры использования ХМЭ на основе ГЦМ и смешанных пленок на их основе в анализе органических и неорганических соединений. Во второй главе изложены задачи и условия проведения эксперимента. Третья глава посвящена разработке ХМЭ на основе ГЦМ и смешанных пленок на их основе. В четвертой главе приведены данные по электрокаталитическому окислению БАВ~ на графитовых электродах, модифицированных ГЦМ пленками. В пятой главе предлагаются аналитические способы определения БАВ в стационарных и проточно-инжекционных системах.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Регистрацию вольтампер'ограмм проводили на полярографе ПУ-1 и потенциостате ПИ-50-1-1. В работе использовали трехэлектродную ячейку. Электродом сравнения служил хлоридсеребряный электрод, вспомогательным -платиновая проволока- В качестве индикаторных электродов использовали электрод из стеклоуглерода (СУ), угольно-пастовый электрод (УПЭ), химически модифицированные электроды. Геометрическая поверхность СУ составляла 0.30 см2 (с! 3.1 мм), а УПЭ - 0.25 см2 (Ы 2.8 мм) и 0.20 см2 (^ 2,5 мм). УПЭ готовили из активированного угля, используя в качестве связующего вещества вазелиновое масло. В качестве модификаторов использовали ГЦМ- Осаждение неорганических полимерных ГЦМ пленок на поверхности СУ и УПЭ проводили методом циклической вольтамперометрии или методом потенциостатического электролиза.

Для ПИА была использована установка представленная на рис. 1, включающая перистальтический насос типа "ДЛВ-1" (I), инжектор (2), смеситель (3), электрохимическую ячейку (V = 200 мкл) (4) и регистрирующее устройство -полярограф (5), совмещенный с самописцем (6).

Рис. 1. Схема ПИА для определения органических соединений

В качестве объектов исследования использовали следующие органические соединения: аминокислоты (глицин, серин, цистеин, цистин и метионин), углеводы (сорбит, манит, глюкоза, мальтоза и сахароза), витамины группы В (тиамин, рибофлавин, пиридоксин) и лекарственные соединения (инсулин, гентамицин).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Графитовые электроды, модифицированные гексацианометаллатами

Предварительно были установлены условия получения ХМЭ и изучены электрохимические свойства осажденных на СУ неорганических пленок ГЦМ. Существует несколько способов получения этих пленок, например, электроосаждение методом потенциостатического электролиза или циклической вольтамперометрией. Последний способ показал наилучшие результаты. Поэтому осаждение ГЦМ пленки проводили путем циклического изменения потенциала.

Электрохимические свойства ГЦФМ определяются, главным образом, природой Зс1-переходного металла во внешней сфере неорганического цианокомплекса. На циклической вольтамперограмме, полученной на электроде, покрытом пленкой ГЦФ Ре, регистрируется две пары анодно-катодных пиков (табл. 1). Пик при Е 0.30 В обычно относят к окислению комплексного иона железа (II), то есть к редокс-паре Ре(СЫ)б3'/Ре(СМ)64', а пик при Е 1.00 В связан с окислением внешнесферного иона железа и относится к редокс-паре Ре3+/Ре2+. Смена внешнесферного иона железа на другой переходный металл приводит к изменению

высоты и смещению этих пиков, а иногда и к изменению формы вольтамперограммы. Во всех случаях в реакции по первой ступени участвуют цианидные комплексы железа:

[Ре(01)6]4" !Г [Ре(СЫ)6]3'+ 5

Электрохимические свойства ГЦМ, обладающих ионообменными свойствами, зависят от природы катиона фонового электролита. На вольтамперограмме ГЦФ Со в зависимости от природы катиона регистрируется одна или две пары анодно-катодных пиков (рис.2). Лучшие вольтамперные характеристики регистрируются при получении пленки на фоне натриевых солей и последующем сканировании на фоне калиевых солей. В этом случае наблюдаются четырехкратное превышение высоты пиков.

Отличия в электрохимическом поведении полученных ГЦФ-пленок можно связать с Рис.2. Циклические вольтамперо- различиями в составе координационной сферы граммы, регистрируемые на фоне металла, которые являются следствием

сульфатных солей К+ и Ыа на ХМЭ различного содержания анионных вакансий в с ГЦФ Со, полученной из раствора

0.1 М К2304 (1), 0.1 М N3^04 (2) кристаллической решетке.

о 0,2 0,4 0,6 0,8 е, в

к+ 2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 е, в

pH 13

pH 2

-0.2

0,2 0,4 0,6 0,8 а В

Рис. 3. Циклические вольтамперо-граммы, полученные на ХМЭ с пленкой ГЦФ N1 в различных средах на фоне 0.1 М КС1

I 50 мкА

pH 12

pH 7

pH 2

0,3 0,5 0,7 0,9 е, в

Рис. 4. Циклические вольтамперо-граммы, полученные на ХМЭ с пленкой ГЦФ Си в различных средах

На вольтамперограммах, полученных на ХМЭ с пленкой ГЦФ N1 в растворах соли калия, кроме пика окисления комплексных ионов железа при Е 0.40 В, имеется еще одна пара анодно-катодных пиков при ~ 0.30 В (рис.3).

На вольтамперограмме, полученной на СУ с пленкой ГЦФ-Си, переход редокс-пары Ре(СН)б3 /Ге(СЫ)64" наблюдается при потенциале 0.65 В. Более выраженные пики с большей высотой наблюдаются на фоне калиевых солей.

Кроме природы катиона фонового электролита на форму вольтамперограмм ГЦМ сильное влияние оказывает рН раствора. Как видно из рис.4, с увеличением рН раствора высота пиков на вольтамперограммах окисления ГЦФ Си уменьшается. В щелочной среде ГЦМ разрушаются с образованием соответствующих гидроксидов.

В случае ХМЭ с пленкой ГЦФЭД после многократного сканирования потенциала в щелочной среде на вольтамперной кривой происходит формирование одной четко выраженной пары анодно-катодных пиков, причем в области потенциалов, характерной для металлического никеля (рис.3). Это, вероятно, связано с изменением природы электродного процесса. В щелочной среде электроактивными могут стать гидроксо- частицы никеля(Н): щон)2 ;—» n¡0011+ гг+ ё.

На вольтамперной кривой, регистрируемой на электроде с пленкой из ГЦФ Ru, в области потенциалов от -0.2 до 1.5 В, наблюдаются три хорошо выраженных анодно-катодных пиков.

Аналогичная картина наблюдается и в случае ХМЭ с пленкой ГЦР Ru (рис.5). Электрохимические реакции при потенциале 0.05 В обычно относят к редокс-паре Ru(III/II), а пики при потенциалах 0.80 В и 1.05 В - к окислению частиц Ru(III) и Ru(IV), связанных с оксо- и цианогруппами:

20 мкА

Яи(П) 11и(111) + е Е=0.05 В;

Ри(Ш) Яи(1У)+ е Е=0.80 В;

Яи(1У) Яи(У1)+ 2е Е=1.05 В.

+

Отличие в электрохимических характеристиках гексацианометаллатов рутения по сравнению с другими ГЦФМ состоит в том, что рутений может окисляться до более высоких степеней окисления, чем +3 с образованием оксо-рутениевых частиц.

Установлено, что для пленок ГЦФ Ре, ГЦФ № и ГЦФ Си наиболее выраженные пики наблюдаются в растворе калиевых солей, а для ГЦФ Со — в растворе натриевых солей (табл. 1).

Таблица 1

Влияние природы катиона фонового электролита и рН раствора на вольтамперные характеристики окисления ГЦФМ, осажденных на СУ

-0,2

0,2

0,6

1

Е, В

Рис. 5. Циклическая вольтамперо-грамма, полученная на ХМЭ с ГЦР Г<и на фоне 0.01 М Н^БО*

" —Среда Электрод -—__ Кислая Нейтральная Щелочная

Ыа+ к+ Ыа+ К+ К+

ГЦФ Ре Е, В 0.40 0.90 0.30 1.00 - - - -

I, мкА 170 190 220 240 - - - -

ГЦФ Со Е, В 0.70 0.75 0.45 0.55 0.18 0.54 0.20 0.50

I, мкА т 56 40 22 12 31 22

ГЦФ N1 Е, В 0.30 0.40 0.43 0.35 0.50 0.50

I, мкА 43 56 59 68 305 485

ГЦФ Си Е, В 0.60 0.70 0.55 0.65 - -

I, мкА 46 50 27 45 - -

ГЦФРс! Е, В 0.68 0.70 - - - -

1, мкА 6.0 8.0 - - - -

Для пленок ГЦФ Яи и ГЦР Ии характерно отсутствие влияния катиона фонового электролита.

Электроды с пленкой из ГЦФ Ре, можно использовать только в кислой среде, ГЦФ Си - в кислой и нейтральной средах, а ГЦФ Со и ГЦФ № — в широкой области рН. ГЦМ палладия (II) и рутения (III) имеют воспроизводимую форму только в кислой среде.

При непрерывном использовании электродов с пленками ГЦФ переходных металлов электрохимический отклик сохраняет стабильность только в течение —3.0 часов. Включение платинового металла в состав кристаллической структуры индивидуальной ГЦФ-пленки позволяет повысить её стабильность. Например, если модифицированный ГЦФ-пленкой электрод выдерживать, а затем хранить в растворе соли хлорида рутения (III), то устойчивость отклика электрода сохраняется в течение 8 или до 24 часов соответственно. В отличие от ГЦФМ, пленки из ГЦР Ru являются более устойчивыми, электроды на их основе можно использовать в течение нескольких месяцев. Повышение стабильности пленки наблюдается в результате перекрестного связывания частиц гексацианометаллатов ионами платинового металла. Включение ионов рутения в пленку препятствует её растворению из-за образования оксо-мостиков рутения (Ru-O) в пленке ГЦМ.

Близкая структура многих гексацианоферратов металлов создает основу для синтеза смешанных гексацианоферратов с двумя ионами металлов во внешней сфере, которые отличаются лучшими электрохимическими и электрокаталитическими свойствами по сравнению с индивидуальными ГЦФ.

Рассмотрено влияние природы катиона фонового электролита на электрохимические свойства смешанного ГЦФ. Лучшие вольтампер-ные характеристики для смешанных пленок получены в растворе калиевых солей (рис. 6).

Смешанные ГЦФ обладают рядом преимуществ по сравнению с индивидуальными ГЦФ: улучшаются вольтамперные характеристики пленок, что влияет на каталитическую активность металлокомплекса. Кроме того, повышается химическая и электрохимическая стабильность ХМЭ, которая сохраняется в течение рабочего дня (8 часов).

2. Электрокаталитическое окисление биологически активных веществ на электродах, модифицированных гексацианометаллатами

Исследовано электрохимическое поведение углеводов (сорбита, манита, глюкозы, мальтозы и сахарозы), аминокислоты (глицина, серина, цистеина, цистина и метионина), витаминов группы В (тиамина, рибофлавина, пиридоксина) и лекарственных соединений (инсулина, гентамицина) на электродах, модифицированных гексацианометаллатами. На немодифицированном электроде исследуемые субстраты либо окисляются в далекой анодной области, либо не

Рис. б. Циклические вольтамперо-граммы осаждения ГЦФ Со (1), ГЦФ Си (2), ГЦФ Со-Си (3) на фоне 0.1 М K2SO4

окисляется вовсе в рабочей области потенциалов. Установлена электрокаталитическая активность ХМЭ с ГЦМ пленками при электроокислении рассматриваемых БАВ. Механизм электроокисления можно представить известной схемой: медиатор Мгеа вступает в обратимую электрохимическую реакцию с образованием частиц Мох, которые вступают в химическую реакцию с субстратом 8, образуя продукты реакции Р:

МгеЛ ХП Мох+е Мох + Б — МгЫ + Р Регенерация частиц медиатора позволяет отнести этот процесс к каталитическому, экспериментально наблюдаемому в приросте тока медиатора в присутствии субстрата по сравнению с током, регистрируемым в его отсутствие.

Выбор пары редокс-медиатор/субстрат определяется природой металлов, входящих в состав металлокомплекса, условиями регистрации аналитического сигнала, а также природой определяемого соединения.

2.1. Электроокисление углеводов

При изучении электрохимического поведения углеводов на ХМЭ на основе ГЦМ установлено, что электрокаталитическое окисление этих соединений происходит только на неорганической пленке ГЦФ № в сильно щелочной среде. В качестве примера приведена вольтамперограмма окисления глюкозы на ХМЭ с пленкой ГЦФ № (рис. 7).

На ХМЭ глюкоза окисляется до глюконовой кислоты при потенциалах окисления модификатора со значительным ростом тока по отношению к току окисления модификатора. Электродный процесс включает образование каталитически активных оксо- и гидроксо-частиц N¡(111), которые окисляют глюкозу:

250 мкА

-0,1

0.5

0,8 Е.в

Рис. 7. Циклическая вольтамперограмма, полученная на ХМЭ с ГЦФ № отсутствие (- -) и в присутствии (-) 1 • 10"2 М глюкозы

-ОН

но4- +2 ОН--он -он сн2он

соон N¡(111) —он

-- но-- + 2е + Н20

--он --он сн2он

Итак, на немодифицированном электроде глюкоза не окисляется, а при ее окислении на ХМЭ наблюдается катализ по току и по потенциалу (табл. 2).

Таблица 2

Вольтамперные характеристики электроокисления 1 • 10"2 М углеводов на СУ и ХМЭ с пленками ГЦФ Ni и ГЦФ Ni-Pd (0.1 М КОН) и ГЦР Ru (0.01 М H2S04), v = 100 мВ/с

Субстрат (S) Es, В Is, мкА ГЦМ Емод. В Ллод. мкА Ekati В ■/кат, мкА 1кат/1мод

Сорбит - - ГЦФ Ni-Pd 0.50 120 0.55 312 2.6

Маннит 1.40 23 0.50 120 0.55 276 2.3

Мальтоза 1.40 28 0.50 120 0.55 216 1.8

Сахароза - 0.50 120 0.55 180 1.5

Глюкоза - - 0.50 120 0.55 660 5.5

Глюкоза - - ГЦФМ 0.50 500 0.55 1250 2.5

Сорбит 1.40 20 ГЦР Ru 0.80 1.05 26 40 0.80 1.10 27 120 3.0

Каталитический эффект рассчитывали как отношение каталитического тока окисления субстрата (/кат) к току окисления модификатора (/Мод)- Для глюкозы Лс ат/Люд = 2.5.

При использовании в качестве медиатора ГЦР Ru, который имеет устойчивые электрохимические свойства только в кислой среде, электрокатализ наблюдали только при окислении сорбита. При этом каталитический эффект равен 3.0.

Как и предполагалось, использование смешанных ГЦФ привело к увеличению каталитической активности ХМЭ. При окислении глюкозы на смешанной пленке ГЦФ Ni-Pd наблюдается более, чем 2-кратное увеличение каталитической эффекта по сравнению с ГЦФ Ni (табл. 2). Несмотря на резкое уменьшение величина тока

окисления медиатора при переходе от ГЦФ Ni к ГЦФ Ni-Pd, что указывает на уменьшение электроактивных центров на поверхности электрода, каталитический эффект ХМЭ растет - /КАт//мод = 5.5.

Сопоставление каталитической активности ГЦМ с электроосажденными на СУ кристаллитами Ni (рис. 8) приводит к выводу о том, что оксо- и гидроксо-частицы никеля, полученные из ГЦМ-пленки обладают большей каталитической активностью, чем из металлического осадка. Причем при уменьшении скорости наложения потенциала каталитический эффект растет.

V, мВ/сек

Рис. 8. Зависимость каталитического эффекта при окислении глюкозы (ОНО"2 М) на ХМЭ от скорости наложения потенциала при регистрации вольтамнерограммы на фоне 0.1 М КОН

2.2. Электроокисление аминокислот

Среди аминокислот выявлены каталитические эффекты при окислении, глицина, серина, цистеина и цистина на ХМЭ с пленками ГЦФМ (табл.3).

Таблица 3

Вольтамперные характеристики окисления 1x10"3 М аминокислот на ХМЭ с ГЦФМ

Субстрат (в) V, мВ/сек Фон С=0.1 М Медиатор Емод, В Люд, мкА Екат, В /кат. мкА /кат^/мод

Глицин 100 КОН ГЦФ № 0.50 760 0.70 1140 1.5

Серин 100 0.50 760 0.55 1220 2.0

Цистеин 100 НС1 ГЦФ Ре 0.90 240 1.05 655 2.7

20 №2804 ГЦФ Со 0.43 10 0.44 22.5 2.3

100 К2304 ГЦФ Си 0.70 27 0.80 214 7.9

20 К2504 ГЦФ Со-Си 0.70 7 0.70 100 14.3

20 КОН ГЦФМ 0.30 0.50 0.6 570 0.40 0.60 54 660 90 1.2

20 КОН ГЦФ №-Рс1 0.40 0.50 0.7 13 0.40 0.60 93 41 132 2.4

Цистин 20 КОН ГЦФМ 0.50 570 0.60 670 1.2

Электрокатализ глицина и серина происходит только на ХМЭ с пленкой ГЦФ N1 и только в щелочной среде. Окисление аминокислот, вероятно, происходит с участием гидроксильной и карбоксильной групп. При этом наблюдается небольшой прирост тока, особенно в присутствии глицина, но значительное уменьшение перенапряжения окисления этих соединений (более 500 мВ).

Электрокаталитическое окисление цистеина до цистина происходит на всех рассматриваемых ХМЭ с пленками ГЦФМ в широком интервале рН (табл. 3). Величина каталитического эффекта зависит как от природы медиатора, так и природы фонового электролита и рН раствора. Каталитическая активность ГЦФ Ре, ГЦФ Рс1 и ГЦФ Ни проявляется только в кислой среде, например, на фоне 0.1 М раствора НС1. В нейтральной среде можно использовать пленки из ГЦФ Со и ГЦМ Си, причем на ХМЭ с пленкой ГЦФ Со больший каталитический эффект фиксируется на фоне 0.1 М раствора Ка2504, а на ХМЭ с пленкой ГЦФ Си - при использовании в качестве фонового электролита 0.1 М К2804 Электрокаталитическое окисление цистеина на ХМЭ с пленкой ГЦФ N1 с большим эффектом наблюдается в щелочной среде. При этом в кислой и нейтральной средах окисление цистеина наблюдается при потенциалах, характерных для редокс-пары цианидных комплексов железа Ре(СЫ)627Ре(СЫ)63", а в щелочной среде — при потенциалах окисления редокс-пары М!(И)/№(Ш). Следует отметить, что на ХМЭ с пленкой ГЦФ № катализ по току и по потенциалу наблюдается в большей степени: Екат = 0.40 В и /катДиод = 90.

-0,1 0,1 0,3 0,5

0,7 Е,В

Рис. 9. Циклические вольтамперограм-мы, полученные на ХМЭ с пленкой ГЦФ № в отсутствие (- - -) и в

присутствии (-) 10'2 М цистеина (2)

на фоне 0.1 МКОН.

На вольтамперограмме окисления цистеина на этом электроде наблюдаются два пика (рис. 9). Первый пик регистрируется при Е 0.40 В. В этой области потенциалов на фоновой кривой наблюдается незначительный максимум тока, по величине на два порядка меньше тока окисления медиатора при Е 0.60 В, который можно отнести к окислению частиц медиатора меньшего размера. Механизм электродного процесса можно представить следующим образом:

I-

Ni (II) ^ Ni (III) + е RSH + Ni (III) —► Vi RSSR + Ni(II) +2H+, где R = -CH2CH(NH2)COOH,

При потенциалах второго пика, возможно, окисляется цистин — продукт электроокисления цистеина. Действительно цистин окисляется на ХМЭ с пленкой ГЦФ N1 при Е 0.60 В, то есть в той же области потенциалов (табл.3).

Как и предполагалось, использование смешанных ГЦФ пленок приводит к увеличению каталитической активности этих электродов по отношению к исследуемым соединениям, что позволяет изменить чувствительность вольтамперометрического определения. Кроме того, использование ХМЭ с такими пленками позволяет повысить стабильность каталитического отклика электродов в различных средах. На рис. 10 приведена вольтамперограмма окисления цистеина на ХМЭ с пленкой ГЦФ Со-Си. На ХМЭ с пленкой ГЦФ Со-Си регистрируется 2-х и 7-кратное увеличение каталитического эффекта по отношению к индивидуальному ГЦФ Си и ГЦФ Со соответственно (табл.3).

ХМЭ с пленкой ГЦР Ru проявляет каталитическую активность при окислении всех серосодержащих аминокислот (табл. 4). При окислении цистеина на фоне Н2304 (рН 2) на вольтамперограмме наблюдаются два пика при Е 0.50 и 1.10 В. Высота этих пиков линейно зависит от концентрации цистеина.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Е,В

Рис. 10. Циклическая вольтамперограмма, полученная на ХМЭ с пленкой ГЦФ Со-Си в отсутствие (1) и в присутствии (2) 1-Ю"2 М цистеина на фоне 0.1 М К2504

Таблица 4

Вольтамперные характеристики электроокисления 1х10"3 М аминокислот на СУ и ХМЭ с пленкой ГЦР Яи на фоне 0.01 М Н2804, V = 100 мВ/сек

Субстрат (S) Емод. В /мод» мкА Erat. В /КАт, мкА ЛсАт//мод

Цистеин 0.50 0.80 1.05 1.6 36 38 0.50 1.10 16 218 10 5.0

Цистин 0.80 1.05 36 38 1.10 132 2.6

Метионин 0.80 1.05 36 38 1.00 120 2.3

Первый пик проявляется в области окисления модификатора с участием редокс-пары -Яи(1У)0/-Ки(Ш) и соответствует окислению цистеина до цистина, а второй пик соответствует окислению цистина. Регистрируемый аналогичный прирост тока в этой же области потенциалов (Е 1.10 В) при окислении цистина служит подтверждением сделанного предположения (табл. 4). При электроокислении метионина максимум каталитического тока регистрируется при Е„ 1.00 В. В этом случае в роли катализатора, вероятнее всего, выступают оксо-частицы Ки(1У). Электрокатализ проявляется только в кислой среде. Увеличение рН даже на единицу приводит к ухудшению формы пиков, уменьшению и даже исчезновению пиков.

Найдены условия регистрации максимального каталитического эффекта при окислении цистеина в зависимости от рН среды. На рис. 11 представлены диаграммы зависимости регистрируемого каталитического эффекта от природы модификатора в различных средах. В кислой среде максимальный каталитический эффект наблюдается на ХМЭ с ГЦР Ли, в нейтральной среде — с ГЦФ Со-Си (рис. 11), а в щелочных растворах - с ГЦФ № и ГЦФ №-Рс1 (табл.3).

pH 2

ГЦФ Ni-Pd-СУ ГЦР Ru-СУ ГЦФ Ru-СУ ГЦФ Pd-СУ ГЦФ Fe-СУ

pH 7

ГЦФ Ni-Pd-СУ ГЦФ Со-Си-СУ ГЦФ Си-СУ ГЦФ Со-СУ

Рис.11. Зависимость каталитического эффекта при окислении цистеина от природы модификатора в различных средах

2.3. Электроокисление витаминов группы В

Установлено, что на УПЭ, модифицированном пленкой ГЦР Яи, происходит электрокаталитическое окисление витаминов В], В2 и В6. Эти витамины окисляются на немодифицированных графитовых электродах по-разному: окисление тиамина (В|) и пиридоксина (В6) протекает необратимо при Еп 1.25 В, в случае рибофлавина (В2) на вольтамперограмме наблюдается обратимая пара анодно-катодных пиков в области — 0.0.В, при этом на анодной ветви происходит окисление восстановленной формы рибофлавина (табл.5). Окисление его исходной формы не происходит в рабочей области потенциалов.

Таблица 5

Вольтамперные характеристики электроокисления водорастворимых витаминов группы В (С= 1x10"3 М) на УПЭ и ХМЭ с пленкой ЩР Яи на фоне 0.01 М Н2304

Субстрат УПЭ ХМЭ

Е,„В /„, мкА £„, В /„, мкА /кат//мод

Тиамин (В]) 1.23 5 1.00 41 4.5

Рибофлавин (В2) -0.1 5 1.10 8 1.6

Пиридоксин (В6) 1.25 3 0.90 63 6.7

^ 1

-0,2 0,2 0,6

1

Е, В

Рис. 12. а) Циклические вольтамперо-граммы, полученные на УПЭ и ХМЭ с ГЦР Ки в отсутствие (2) и в присутствии 1 * 10"3 моль/л тиамина (1, 3) на фоне 0.01 М Н2304; (б) график зависимости величины / /Л от при окислении тиамина на ХМЭ

На ХМЭ удается уменьшить перенапряжение окисления субстратов, например, для витаминов В] и В6 — на ~ 200 мВ (табл.4). Электроокисление витаминов Вь В2 и В6) на ХМЭ происходит при Е > 0.80 В, то есть при потенциалах окисления модификатора с участием редокс-пары Ки(Ш) / Яи(1У) (рис. 12, а). Величина тока пика окисления витаминов В, и В6 на ХМЭ многократно превышает значение тока пика окисления модификатора (табл. 5) и линейно зависит от концентрации субстрата. При изучении зависимости величины тока от скорости наложения потенциала был получен отрицательный наклон линейной зависимости //-/у от (рис.12, б), что указывает на кинетический характер тока. Все эти факты указывают на каталитическую активность электрогенерируемых на ХМЭ частиц Яи(1У) по отношению к витаминам В1, В2 и В6. Максимальный каталитический эффект наблюдается в случае витамина Вв.

2.4. Электроокислеиие лекарственных соединений

Каталитическая активность металлокомплекса ГЦР Яи установлена и при окислении некоторых лекарственных соединений: инсулина и гентамицина (табл.6).

Инсулин в структуре молекул имеет три з дисульфидных мостика, поэтому можно

предположить схожесть механизмов электроокисления инсулина и цистина. Действительно, при окислении пептида, как и в случае цистина, на вольтамперограмме регистрируется увеличение пика окисления модификатора, характерного для редокс-пары Ки(1У)/(У1) (рис. 13). Ток пика линейно увеличивается с ростом концентрации субстрата и многократно (в 10 раз) превышает величину тока окисления модификатора. На немодифицированном СУ инсулин не окисляется.

Электроокисление гентамицина на немодифицированном СУ протекает при Е 1.40 В. На ХМЭ пик окисления гентамицина регистрируется при потенциале 0.80 В. В этом случае в роли катализатора выступают оксо-частицы Ки(1У).

Таблица 6

1^70 мкА

I-1-1—

-0,2 0.1 0,4 0,7 1 Е, В

Рис. 13. Циклические вольтамперо-граммы, полученные на ХМЭ с пленкой ГЦР Яи в отсутствие (1) и в присутствии 1* 10"3 М инсулина (2) на фоне 0.01 М Н2504; (3) график зависимости величины

/л/7 от "/у

при окислении инсулина на ХМЭ

Вольтамперные характеристики окисления лекарственных соединений на ХМЭ с ГЦР К а

Субстрат V, мВ/сек е5,в /* мкА Емод, В Ддад> мкА Екат> В дсат. мкА ЛсАт/Д/ЮД

Инсулин (С= М04М) 20 - - 0.80 1.05 18 14.4 0.80 1.10 18 144 10.0

Гентамицин (С =1х10'2 М) 100 1.40 71 0.80 30 0.80 120 4.0

1.05 64 1.05 60 -

При изучении зависимости величины тока пика окисления субстрата от скорости наложения потенциала был получен отрицательный наклон линейной зависимости / А/у от л/у для инсулина и положительный наклон - для гентамицина, что указывает на кинетическую и адсорбционную природу тока окисления инсулина и гентамицина соответственно. На основании полученных результатов можно предположить механизм медиаторного электрокатализа. Катализ по потенциалу проявляется в уменьшении потенциала окисления субстрата. Катализ по току проявляется в 10- и 4-кратном увеличении тока пиков окисления инсулина и гентамицина по отношению к току окисления модификатора (табл. 6).

3. Применение электродов, модифицированных гексацианометаллатамн, для определения биологически активных веществ

Электрокаталитический отклик ХМЭ с ГЦМ пленками был использован для вольтамперометрического определения БАВ. Электрокаталитическое окисление углеводов происходит только в щелочной среде на ХМЭ на основе ГЦФ N1 или ГЦФ №-Рс1, но лучшие результаты получены на последнем электроде. При окислении серосодержащих аминокислот в кислой среде лучшим модификатором является ГЦР Ки. На ХМЭ с этим же модификатором обнаружен каталитический эффект при окислении витаминов группы В и лекарственных соединений. Разработаны способы определения углеводов на электроде с пленкой ГЦФ №-Рс1, а цистеина, цистина, метионина, витаминов Вь В2> В6, инсулина и гентамицина на ХМЭ с пленкой ГЦР Яи. Аналитические характеристики приведены в таблицах 7-8.

Таблица 7

Аналитические характеристики определения углеводов на СУ с пленкой ГЦФ ЫММ

Субстрат Диапазон концентраций, моль/л Е„,В Уравнение регрессии I = а + Ьс, (I, мкА; с, моль/л) Я

а± Да Ь±ДЪ

Сорбит 1х1(Г5н-5х1(Г3 0.55 225 ±2 (4.2 ± 0.1)х 103 0.9991

Маннит 5х1(Г*-=-5х1(Г3 0.55 197 ±2 (3.2 ± 0.1)х 103 0.9989

Глюкоза 5x10^4-1х10ч 0.55 232 ±4 (4.3 ± 0.1)х 103 0.9986

Мальтоза 1x10-5 1х1СГ2 0.55 216±2 (3.3 ± 0.1)х 103 0.9972

Сахароза 5х10~5 + 1х10~2 0.55 212±3 (2.8 ± 0.2)х 103 0.9968

Таблица 8

Аналитические характеристики определения органических соединений на СУ с ГЦР Яи

Субстрат Диапазон концентраций, моль/л Е„. В Уравнение регрессии /= а + Ьс, (/, мкА; С, моль/л) Я

а± Аа Ь±ДЪ

Аминокислоты

Цистеин 1х10~5 - - 5х10"3 0.50 3.3 ±0.2 (2.8 ± 0.4) х 103 0.9942

Цистин 5x10~5 - - 1х10"3 1.10 17.3 ±0.6 (45 ± 1) х 103 0.9991

Метионин 1х10-5 - - 1х10~3 1.00 61 ±2 (28 ± 1)х 103 | 0.9985

Витамины группы В

Тиамин 1x10^- - 1х10'2 1.00 11.22 ±0.09 (3.44 ± 0.04)х103 0.9995

Рибофлавин ЗхЮ"4- - 1х10"2 -0.1 3.54 ±0.03 (5.69 ± 0.07)х102 0.9972

Пиридоксин 1x10^- - 1х10"2 0.90 7.94 ±0.05 (1.92 ± 0.03)х104 0.9998

Лекарственные соединения

Инсулин 1х10~7 -т- 1Х10"4 1.05 102 ±6 (1.4 ± 0.1)х106 0.9974

Гентамицин ЗхЮ"5 1х10"2 0.80 50.9 ± 1.5 (6.1 ±0.3)хЮ3 0.9992

Линейная зависимость аналитического сигнала от концентрации субстрата наблюдается в широком интервале концентраций: вплоть до ~ 10"5 М и ниже для аминокислот и углеводов, на уровне 10"* для витаминов. Среди лекарственных соединений удалось значительно повысить чувствительность определения инсулина: нижняя граница определяемых содержаний равна 1 ■ 10"7 М.

Правильность методик оценена методом введено-найдено. Относительное стандартное отклонение (Зг) не превышает 0.05 во всем диапазоне концентраций.

ХМЭ с пленкой ГЦР Ии использован для амперометрического детектирования серосодержащих аминокислот, витаминов группы В и лекарственных соединений в условиях ПИА. Регистрацию ПИА сигнала проводили в потенциостатическом режиме. Для каждого соединения установлены электрохимические и гидродинамические условия регистрации ПИА сигнала. На основании полученных экспериментальных результатов установлены рабочие условия регистрации ПИА сигналов. В качестве примера на рис. 14-15 представлены зависимости электрокаталитического отклика ХМЭ от объема пробы (V), скорости потока (и) и от налагаемого потенциала при проточно-инжекционном определении витаминов группы В.

Найдено изменение величины дисперсии от скорости потока. Коэффициент дисперсии определяли по отношению концентрации исходного раствора к величине концентрации в максимуме пика в условиях ПИА, приведенных к одинаковой размерности. Максимальная найденная величина, равная 3.5 при скорости потока и = 4.25 мл/мин, свидетельствует о том, что при выбранных условиях реализуется система с относительно малой дисперсией, то есть физическое разбавление пробы в потоке невелико. Воспроизводимость контура и высоты ПИА сигнала вполне удовлетворительна (8Г < Рис.15. Зависимость величины 0.05). На рис.15 в качестве иллюстрации сигнала в ПИА от потенциала (а) представлены ПИА сигналы окисления витамина для витаминов В2 (1), В1 (2) и Вб (3) „ -гчтт»

и от концентрации витамина В1 (б) В, на ХМЭ с пленкой ГЦР Яи.

Рис. 14. Зависимость величины ПИА сигнала от объема инжектируемой пробы (а) и скорости потока (б) для витаминов В2 (1), В[ (2) и В6 (3) соответственно

Использование электрокаталитического отклика ХМЭ в ПИА-условиях позволяет обеспечить теоретическую производительность до 120 проб/ч. Интенсивность ПИА сигнала линейно изменяется от концентрации аналитов в широком интервале (табл.9). Пределы обнаружения лежат на уровне мкмоль и даже пмоль, например, для инсулина.

Таблица 9

Аналитические характеристики проточно-инжекционного определения серосодержащих аминокислот, витаминов группы В и лекарственных соединений на ХМЭ с пленкой ГЦР Яи на фоне 0.01 М Н25Р4__

Субстрат Диапазон концентраций, мкмоль Уравнение регрессии I = а + Ьхс, (I, мкА; с, мкмоль) К

а± Да | Ь±ДЬ

Аминокислоты

Цистеин 0.006-!- 5.0 (3.8 ± 0.2) х10"г 2.1 ± 0.1 0.9957

Цистин 0.01 + 5.0 (7.6 ± 0.1) х10"3 0.345 + 0.001 0.9990

Метионин 0.008 ч- 5.0 (1.12 ± 0.01) хЮ'2 0.138 + 0.001 1.0000

Витамины группы В

Тиамин 0.5 50 (13.07 ±0.06)х10'3 (13.45 ±0.05)х10'2 0.9990

Рибофлавин 1.0 н-50 (3.39 ± 0.06)х10"4 (1.40 ± 0.04)х10"2 0.9975

Пиридоксин 0.2 -г- 50 (17.10 ±0.02)х10"3 (18.84 ±0.03)х10"2 1.000

Лекарственные соединения

Инсулин 0.00005+ 0.5 (1.86 + 0.09)х10"3 8.8 ±0.3 0.9961

Гентамицина 0.01 -г- 5.0 (1.05 ± 0.05)х10"3 (13.2±0.2)х10"2 0.9995

Разработанные способы могут быть предложены для вольтамперометрического определения органических соединений в различных объектах.

Результаты определения витаминов в некоторых фармпрепаратах приведены в табл.10. Сопутствующие компоненты в рассматриваемых объектах не мешают определению рассматриваемых витаминов.

Таблица 10

Результаты определения витаминов группы В в фармпрепаратах на ХМЭ с неорганической пленкой ГЦР Ли на фоне 0.01 М Н2804.

Фармпрепарат Анапит Нормируемое содержание, г Найдено, г Эг

Аэровит Витамин В6 0.0050 0.0048 ± 0.0003 0.05

Гептавит Витамин В6 0.020 0.019 ±0.001 0.02

Тетравит Витамин В, 0.0030 0.0029 ±0.0001 0.03

Тетрафолевит Витамин В1 0.020 0.019 ±0.001 0.03

Предложен способ совместного определения глюкозы и инсулина ХМЭ с ГЦМ. Комбинация двух ХМЭ открывает перспективу для определения отношения глюкоза / инсулин, необходимого для лечения больных диабетом. Определение глюкозы проводили с помощью ХМЭ с пленкой ГЦФ >П-Р<1, а инсулина — на электроде с пленкой ГЦР Яи . Исследовано взаимное влияние этих соединений на аналитический сигнал, регистрируемый на ХМЭ в интервалах концентраций, характерных для биологических жидкостей (крови, плазмы и сыворотки). Следует отметить, что концентрация глюкозы и инсулина в крови находятся на разном уровне: интервал концентраций для глюкозы составляет 2-14 мМ, а для инсулина — 0.1 — 1.0 мкМ. Установлено отсутствие перекрестной активности медиаторов в определяемом интервале концентраций для каждого соединения. Использование ХМЭ с ГЦМ позволяет проводить одновременное определение глюкозы и инсулина из одной пробы. Определению не мешают различные компоненты, присутствующие в крови. Для исключения влияния электроактивных примесей в биологических жидкостях, таких как аскорбиновая и мочевая кислоты, использовали защитную пленку из НФ. Анионы этих кислот, заряженные отрицательно, отталкивается от катионообменной полимерной пленки и не мешает определению. Другие электрофильные соединения либо окисляются в другой области потенциалов, либо содержатся в гораздо меньших концентрациях, чем анапиты, и поэтому не мешают их определению. Результаты определения инсулина и глюкозы в модельной системе представлены в табл. 11.

Таблица 11

Результаты вольтамперометрического определения инсулина на ХМЭ с пленкой ГЦР Яи и глюкозы на ХМЭ с пленкой ГЦФ №-Рс1 в модельной системе, по составу идентичной плазме; п =6, Р =0.95, ^бл = 2.57

Анапит С,М Соотношение инсулин/ глюкоза Введено, М мкМ(инсулин), мМ (глюкоза) Найдено, мкМ(инсулин), мМ (глюкоза) Бг

Инсулин 1-10'6М 1 : 100 1 :1000 1.00 1.00 1.05±0.02 0.95±0.05 0.02 0.05

Глюкоза 5-10"3 М 0.01 : 1 0.001 : 1 5.00 5.00 4.9±0.2 5.1±0.1 0.03 0.02

ВЫВОДЫ

1. Разработаны способы получения ХМЭ на основе графитовых электродов, модифицированных пленками ГЦФ Ре, ГЦФ Со, ГЦФ ГЦФ Си, ГЦФ Рс1, ГЦФ Ки, ГЦР Ки, а также ГЦФ Со-Си, ГЦФ №-Р<1. Пленки ГЦМ получают в одну стадию, используя метод циклической вольтамперометрии. Установлены рабочие условия электроосаждения ГЦМ на поверхности СУ.

2. Обнаружена электрокаталитическая активность разработанных ХМЭ на основе ГЦМ при электроокислении углеводов (сорбита, маинита, глюкозы, мальтозы, сахарозы), аминокислот (глицина, серина, цистеина, цистина и метионина), витаминов (Вь В2, В6) и лекарственных соединений (инсулина и гентамицина). Из рассмотренных ГЦФ пленок углеводы окисляются только на ГЦФ №-СУ в щелочной среде. Серин и глицин также окисляются только на ГЦФ №СУ на фоне щелочных растворов. Электроокисление цистеина происходит на всех ГЦФ пленках в широком интервале рН. Электрокаталитическое окисление на ХМЭ включает образование каталитически активных цианидных комплексов Ре(СЫ)в3" (в кислой и нейтральной среде) или оксо- и гидроксо-частиц № (III) (в щелочной среде), которые окисляют углеводы и аминокислоты. Гетеровалентные оксо-соединения рутения в составе ГОР Яи проявляет каталитическую активность только в кислой среде при окислении сорбита, серосодержащих аминокислот (цистеина, цистина, метионина), витаминов (В!, В2, В6) и лекарственных соединений (инсулина и гентамицина). Электрокаталитический эффект на ХМЭ по сравнению с немодифицированным электродом проявляется в уменьшении перенапряжения и увеличении тока окисления этих соединений.

3. Использование смешанных ГЦФМ в качестве модификаторов приводит к увеличению каталитической активности ХМЭ и повышению стабильности каталитического отклика электродов в различных средах. При окислении цистеина на ХМЭ с пленкой ГЦФ Со-Си регистрируется 2-х и 7-кратное увеличение каталитического тока по сравнению электродами, покрытыми пленками ГЦФ Си и ГЦФ Со соответственно. При окислении глюкозы на ХМЭ с пленкой ГЦФ №-Р<3 наблюдается более, чем 2-кратное увеличение каталитической активности по сравнению с пленкой ГЦФ №.

4. ХМЭ на основе ГЦМ использованы для вольтамперометрического определения ряда биологически активных веществ. Линейная зависимость аналитического сигнала от концентрации аналита наблюдается в широком интервале концентраций: от 1.10"2 до 1.10"5 М для аминокислот и углеводов и гентамицина, от 1.10"2 до 10"4 для витаминов, от 1-10"4 до 10"7 М для инсулина. Предложен способ вольтамперометрического определения глюкозы и инсулина при совместном присутствии с помощью сенсора на основе ХМЭ с пленкой ГЦФ №-Р<1 и ГЦР Яи соответственно. Способы апробированы на модельных системах.

5. Установлена возможность использования ХМЭ с пленкой П1Р Яи в качестве амперометрического детектора в условиях ПИА. Определены электрохимические и гидродинамические параметры регистрации ПИА-сигнала. Предел обнаружения БАВ на ХМЭ составляет 4.0, 9.0 и 5.0 нМоль для цистеина, цистина и метионина, 0.2, 0.5 и 0.1 мкМоль для тиамина, рибофлавина и пиридоксина, 5.0 и 0.02-нмоль для гентамицина и инсулина соответственно.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Шайдарова Л.Г. Электрокаталитическое окисление и проточно-инжекционное определение серосодержащих аминокислот на электроде, модифицированном пленкой из гексацианоферрата рутения / Л.Г. Шайдарова, С.А. Зиганшина, Л.Н. Тихонова, Г.К. Будников // Журн. аналит. химии. - 2003. - Т. 58, №12. - С.1277-1283.

2. Шайдарова Л.Г. Определение глюкозы по электрокаталитическому отклику графитового электрода, модифицированного пленкой гексацианоферрата (II) никеля (III) / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Е.А. Дружина, Г.К. Будников // Ученые записки Каз. гос. ун-та. Естественные науки. - 2005. - Т. 147, № 3. - С 7380.

3. Давлетшина Л.Н. Электрокаталитические свойства гексацианоферратов переходных металлов, осажденных на графитовых электродах, при окислении органических соединений / Л.Н. Давлетшина, Л.Г. Шайдарова, Е.А. Дружина, Г.К. Будников // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: сб. науч. тр. / Саратов. Гос. ун-т. - Саратов: Научная книга, 2005. - С. 251252.

4. Шайдарова Л.Г. Проточно-инжекционное определение водорастворимых витаминов В[ В2 и В6 по электрокаталитическому отклику графитовых электродов, модифицированных пленкой из гексацианорутената(И) рутения(Ш) / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Г.К. Будников // Журн. аналит. химии. - 2006. -Т.61. № 5. - С. 544-552.

5. Зиганшина С.А. Электрокаталитическое определение серосодержащих аминокислот на электродах, модифицированных оксидом рутения / С.А. Зиганшина, Л.Н. Тихонова, Л.Г. Шайдарова, Г.К. Будников // III Всероссийская конференция молодых ученых. Саратов, 2001. - Тез. докл. - С. 161.

6. Шайдарова Л.Г. Электрокатализ и амперометрическое детектирование серосодержащих аминокислот на электродах, модифицированных рутением и его соединениями / С.А. Зиганшина, Л.Н. Тихонова, Г.К. Будников // XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Казань, 2003. - Тез. докл. -С.495.

7. Шайдарова Л.Г. Электрокаталитическое окисление некоторых витаминов на электроде, модифицированном плёнкой из гексацианорутената рутения / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Тихонова, Г.К. Будников // XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Казань, 2003. - Тез. докл. - С.496.

8. Тихонова Л.Н. Проточно-инжекционное определение некоторых витаминов на электроде, модифицированном пленкой из гексацианорутената(И) рутения(Ш) / Л.Н. Тихонова, Л.Г. Шайдарова, Г.К. Будников // IV Всероссийская конференция молодых ученых. Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии. Саратов, 2003. - Тез. докл. - С. 194.

9. Тихонова Л.Н. Вольтамперометрия с химически модифицированными электродами как метод исследования каталитических свойств композитных материалов на основе соединений рутения / Л.Н. Тихонова, С.А. Зиганшина, Л.Г. Шайдарова, Г.К. Будников И III Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета "Материалы и технологии XXI века". Казань, 2003. - Тез. докл. - С.85.

10. Шайдарова Л.Г. Электрокаталитическое окисление углеводов на графитовом электроде, модифицированном гексацианоферратом никеля / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Е.А. Дружина, Г.К. Будников // VI Всероссийская конференция по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2004". Уфа, 2004. - Тез. докл. - С. 49-50.

11. Шайдарова Л.Г. Электрокаталитический отклик композитных электродов с включенными платиновыми металлами при окислении сульфгидрильных соединений и его использование при разработке холиностеразных биосенсоров / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, А.А. Галкина, Э.П. Медянцева, Г.К. Будников // VI Всероссийская конференция по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2004". Уфа, 2004. - Тез. докл. - С. 51-52.

12. Шайдарова Л.Г. Композитные электроды с включенными платиновыми металлами для электрокаталитического определения цистеина / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, А.А. Галкина, Г.К. Будников // Всероссийская конференции по аналитической химии "Аналитика России 2004". Москва, 2004. - Тез. докл. - С. 203.

13. Шайдарова Л.Г. Использование электрода, модифицированного гексацианоферратом никеля для вольтамперометрического определения глюкозы / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Е.А. Дружина, Г.К. Будников // Всероссийская конференция по аналитической химии "Аналитика России 2004". Москва, 2004. - Тез. докл. - С. 204.

14. Шайдарова Л.Г. Электрокаталитическое окисление и вольтамперометрическое определение инсулина на графитовом электроде, модифицированном пленкой из гексацианорутената(Ш) рутения(Н) / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Е.В. Егорова, Г.К. Будников // Всероссийская научная конференция с международным участием "Электроаналитика-2005". Екатеринбург, 2005. - Тез. докл. - С.141.

15. Шайдарова Л.Г. Вольтамперометрическое определение цистеина после предварительного концентрирования на поверхности гибридной пленки гексацианоферрата(Ш) никеля(П) и палладия(И) / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Г.К. Будников // II Международный симпозиум "Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии". Краснодар, 2005. -Тез. докл.-С.440-441.

16. Давлетшина Л.Н. Электроокисление глюкозы на электродах с пленкой гексацианоферрата никеля или никеля-палладия / Давлетшина Л.Н., Шайдарова Л.Г., Будников Г.К. // Материалы Международной конференции молодых ученых по фундаментальным наукам "Ломоносов-2006". Москва, 2006. - Тез. докл. - С.

22.

Соискатель

Л.Н. Давлетшина

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательского центра Казанского государственного университета им. В.И.Ульянова-Ленина

Тираж 100 экз. Заказ 5/42

420008, г. Казань, ул. Университетская, 17 тел. 292-65-60, 231-53-59

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ НА ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ • ПВКСАЦИАНОМЕТАЛЛАТАМИ (Литературный обзор).

1.1. Принципы электрокатализа на химически модифицированных электродах.

Ф 1.2. Типы модификаторов и способы модификации электродов.

1.3. Электроды, модифицированные гексацианометаллатами.

1.3.1. Гексацианоферратные пленки.

1.3.1.1. Получение пленок ГЦФ на поверхности электрода.

1.3.1.2. Электрохимическое поведение пленок ГЦФ.

1.3.2. Пленки смешанных гексацианометаллатов.

1.3.2.1. Получение пленок смешанных гексацианоферратов.

1.3.2.2. Электрохимическое поведение пленок смешанных ГЦФМ. 1.4. Применение ХМЭ на основе ГЦМ для определения органических и неорганических соединений.

1.4.1. ХМЭ на основе ГЦФМ.

1.4.2. ХМЭ на основе ГЦРМ.

1.4.3. ХМЭ на основе смешанных гексацианоферратов. 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Приборы и реактивы.

3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ГЕКСАЦИАНОМЕТАЛЛАТОВ НА ГРАФИТОВЫХ ЭЛЕКТРОДАХ.

3.1. Электрохимическое поведение гексацианометаллатов.

3.1.1. Условия получения ГЦФ пленки на СУ.

3.1.2. Условия получения пленки ГЦФ Со на СУ.

3.1.3. Условия получения пленки ГЦФ Ni на СУ.

3.1.4. Условия получения пленки ГЦФ Си на СУ.

3.1.5. Условия получения пленки ГЦФ Pd на СУ.

3.1.6. Условия получения пленки ГЦФ Ru на СУ.

3.1.7. Условия получения пленки ГЦР Ru на СУ.

3.2. Электрохимическое поведение пленок из смешанных ГЦФМ.

3.2.1. Электрохимическое поведение пленки ГЦФ Со-Си.

3.2.2. Электрохимическое поведение пленки ГЦФ Ni-Pd.

4. ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ » АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ГЕКСАЦИАНОМЕТАЛЛАТАМИ.

4.1. Электрохимическое поведение биологически активных веществ на СУ.

4.1.1. Электрохимическое поведение углеводов на СУ.

4.1.2. Электрохимическое поведение аминокислот на СУ.

4.1.3. Электрохимическое поведение витаминов группы В на СУ.

4.1.4. Электрохимическое поведение лекарственных препаратов на СУ 90 % 4.2. Электроокисление биологически активных веществ на ХМЭ с

ГЦФ пленками.

4.2.1. Электроокисление углеводов на ХМЭ с ГЦФ пленками.

4.2.2. Электроокисление аминокислот на ХМЭ с ГЦФ пленками.

4.3. Электрокаталитическое окисление биологически активных веществ на ХМЭ с пленкой ГЦР Ru.

Ф 4.3.1. Электроокисление серосодержащих аминокислот.

4.3.2. Электроокисление витаминов. щ 4.3.3. Электроокисление лекарственных препаратов и углеводов.

4.4. Электрокаталитическое окисление углеводов и аминокислот на ХМЭ со смешанными ГЦФ пленками.

4.4.1. Электроокисление углеводов.

4.4.2. Электроокисление аминокислот.

4.5. Сопоставление электрокаталитических свойств ГЦМ при окислении биологически активных веществ.

5. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ГЕКСАЩАНОМЕТАЛЛАТАМИ.

5.1. Методы определения биологически активных веществ.

5.1.1. Определение углеводов.

5.1.2. Определение аминокислот.

5.1.3. Определение витаминов группы В.

5.1.4. Определение инсулина и гентамицина.

5.2. Вольтамперометрическое определение углеводов и аминокислот на электродах, модифицированных ГЦФ пленками.

5.3. Вольтамперометрическое определение биологически активных веществ на электродах, модифицированных пленкой ГЦР Ru.

5.4. Проточно-инжекционное определение биологически активных веществ на электродах, модифицированных пленками ГЦР Ru.

5.5. Определение отношения инсулина и глюкозы на ХМЭ с ГЦМ.

Актуальность темы: Одним из приоритетных направлений аналитической химии является вольтамперометрия с использованием химически модифицированных электродов (ХМЭ) с каталитическим откликом [1-7]. Данный метод отличается высокой чувствительностью, хорошей воспроизводимостью, точностью и экспрессностью определений. Электрокаталитические свойства достигаются за счет иммобилизации редокс-медиаторов на поверхности или в объеме электродов. Редокс-медиаторы способны уменьшить перенапряжение электрохимических реакций и повысить чувствительность определения органических соединений, среди которых особое значение имеют биологически активные.

Для модификации электродов в электроаналитической химии все чаще используют графитовые электроды. В качестве модификаторов широко используют оксиды и комплексные соединения металлов 3d- и 4d-переходного ряда. В последнее время большое внимание уделяют электродам, модифицированным гексацианометаллатами (ГЦМ) [2]. ГЦМ -это класс полиядерных неорганических соединений с общей формулой — MAa[MB(CN)6]b-xH20, где МА и Мв ионы переходных металлов с различными формальными степенями окисления, и относящиеся к внешней и внутренней координационной сфере соответственно.

Улучшение свойств ХМЭ с пленками из ГЦМ достигается в результате изменения природы иона металла как во внутренней, так и внешней координационной сфере, а также включения дополнительного 3-d переходного или платинового металла в состав индивидуальной ГЦФ-пленки. Такие пленки имеют высокую каталитическую активность и стабильность электрохимического отклика ХМЭ и могут быть использованы в качестве химического сенсора или амперометрического детектора в проточных методах анализа, в том числе и в условиях проточно-инжекционного анализа (ПИА).

Разработка новых вольтамперометрических способов определения биологически активных веществ (БАВ) с использованием электродов, модифицированных пленками ГЦМ, представляется актуальной задачей.

В настоящей работе исследованы и сопоставлены каталитические свойства гексацианометаллатов, осажденных на поверхности графитовых электродов, при электроокислении некоторых аминокислот, углеводов, витаминов и лекарственных соединений. В качестве редокс-медиаторов использовали гексацианоферраты (III) железа (II) (ГЦФ Fe), кобальта (II) (ГЦФ Со), никеля (II) (ГЦФ Ni), меди (И) (ГЦФ Си), палладия (II) (ГЦФ Pd), рутения (III) (ГЦФ Ru), гексацианорутенат (III) рутения (III) (ГЦР Ru), а также смешанные гексацианоферраты (III) кобальта (II) и меди (II) (ГЦФ СоСи), никеля (II) и палладия (II) (ГЦФ Ni-Pd). Изучена возможность использования полученных модифицированных электродов в стационарных и проточных условиях для определения этих соединений в биологических жидкостях, пищевых продуктах и фармпрепаратах.

Работа выполнялась в соответствии с планами научно-исследовательских работ Казанского государственного университета по теме "Развитие теоретических и прикладных основ методов определения малых количеств биологически активных соединений" (№ гос. регистрации 0120107141) и при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект №03-03-33116).

Цель работы:

Разработка новых способов вольтамперометрического определения биологически активных веществ по электрокаталитическому отклику электродов, модифицированных гексацианометаллатами, в стационарном режиме и в условиях проточно-инжекционного анализа.

Научная новизна: Разработаны способы изготовления ХМЭ на основе гексацианоферратов (III) железа (II), кобальта (II), никеля (II), меди (II), палладия (II), рутения (И) и гексацианорутената (III) рутения (II), смешанного гексацианоферрата (III) кобальта (II) и меди (И), а также гексацианоферрата (III) никеля (II) и палладия (И).

Изучено электроокисление БАВ, относящихся к разным классам органических соединений (углеводов, аминокислот, витаминов и лекарственных соединений) на электродах, модифицированных пленками ГЦМ, предложены схемы реакций электроокисления.

Сопоставлены каталитические, метрологические и эксплуатационные характеритики ХМЭ на основе пленок ГЦМ, определены факторы, влияющие на электрохимический сигнал, установлены условия регистрации максимального каталитического эффекта.

Разработаны способы вольтамперометрического определения некоторых БАВ на электродах, модифицированных пленками ГЦМ. Предложены способы определения аминокислот (цистеина, цистина и метионина), углеводов (сорбита, маннита, глюкозы, мальтозы, сахарозы), витаминов (Bt, В2, Вз), и лекарственных соединений (гентамицина и инсулина). Установлена возможность использования ХМЭ на основе ГЦМ в качестве амперометрических сенсоров на глюкозу и инсулин.

Изучена стабильность электрокаталитического отклика ХМЭ с пленками ГЦМ в условиях ПИА. Оценена возможность использования электрода, модифицированного пленкой ГЦР Ru, в качестве амперометрического детектора для анализа аминокислот (цистеина, цистина и метионина), витаминов (Bi, В2, В3) и лекарственных соединений (инсулина и гентамицина).

Практическая значимость работы:

Использование разработанных ХМЭ на основе неорганических пленок из ГЦМ в качестве индикаторных электродов-сенсоров или детекторов ПИА-определений БАВ представляет большой интерес для аналитической химии, клинической медицины, контроля качества пищевых продуктов и фармпрепаратов. Предложенные способы определения углеводов, аминокислот и лекарственных соединений в стационарных и проточных условиях с помощью ХМЭ на основе ГЦМ и смешанных пленок на их основе имеют практическое значение. Предложен метод совместного вольтамперометрического определения водорастворимых витаминов группы В на электроде, модифицированном пленкой ГЦР Ru. Разработан способ определения глюкозы и инсулина при совместном присутствии на ХМЭ с пленкой ГЦФ Ni-Pd и ГЦР Ru соотвественно. Методики апробированы на модельных системах.

На защиту выносятся:

Способы получения ХМЭ на основе графитовых электродов с электроосажденными пленками ГЦМ. Выбор рабочих условий получения ГЦМ-пленок.

Результаты исследования электрохимического поведения ГЦМ, осажденных на поверхности графитовых электродов. Выявление факторов, влияющих на вольтамперные характеристики окисления редокс-медиаторов.

Выбор системы редокс-медиатор - субстрат при электроокислении БАВ на ХМЭ с неорганическими пленками ГЦМ. Нахождение условий регистрации максимального каталитического эффекта.

Аналитические и метрологические характеристики модифицированных электродов в стационарных условиях и в потоке. Определение рабочих условий регистрации ПИА сигнала при окислении БАВ.

Новые способы вольтамперометрического определения БАВ (углеводов, аминокислот, витаминов и лекарственных соединений) на ХМЭ с неорганическими пленками ГЦМ.

Апробация работы: Результаты исследований были доложены и обсуждены на международных и российских конференциях и изложены в материалах: III Всероссийской конференции молодых ученых (Саратов, 2001), Поволжской конференции по аналитической химии (Казань, 2001), XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии (Казань, 2003), IV Всероссийской конференции молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии" (Саратов. 2003), III Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета "Материалы и технологии XXI века" (Казань, 2003), VI Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2004" (Уфа, 2004), Всероссийской конференции по аналитической химии "Аналитика России 2004" (Клязьма, 2004), Всероссийской научной конференции "Электроаналитика-2005" (Екатеринбург, 2005), II Международного симпозиума "Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии" (Краснодар, 2005), Международной конференции молодых ученых по фундаментальным наукам "Ломоносов-2006" (Москва, 2006).

Публикации: По результатам работы опубликовано 4 статьи и 12 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, трех глав результатов и их обсуждения, выводов, списка используемой литературы и приложения. Работа изложена на 190 страницах, содержит 59 рисунков, 44 таблицы и список литературы из 194 наименований.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны способы получения ХМЭ на основе графитовых электродов, модифицированных пленками ГЦФ Fe, ГЦФ Со, ГЦФ Ni, ГЦФ Си, ГЦФ Pd, ГЦФ Ru, ГЦР Ru, а также ГЦФ Со-Си, ГЦФ Ni-Pd. Пленки ГЦМ получают в одну стадию, используя метод циклической вольтамперометрии. Установлены рабочие условия электроосаждения ГЦМ на поверхности СУ.

2. Обнаружена электрокаталитическая активность разработанных ХМЭ на основе ГЦМ при электроокислении углеводов (сорбита, маннита, глюкозы, мальтозы, сахарозы), аминокислот (глицина, серина, цистеина, цистина и метионина), витаминов (Bj, В2, Вб) и лекарственных соединений (инсулина и гентамицина). Из рассмотренных ГЦФ пленок углеводы окисляются только на ГЦФ Ni-СУ в щелочной среде. Серин и глицин также окисляются только на ГЦФ Ni-СУ на фоне щелочных растворов. Электроокисление цистеина происходит на всех ГЦФ пленках в широком интервале рН. Электрокаталитическое окисление на ХМЭ включает j образование каталитически активных цианидных комплексов Fe(CN)6 (в кислой и нейтральной среде) или оксо- и гидроксо-частиц Ni (III) (в щелочной среде), которые окисляют углеводы и аминокислоты. Гетеровалентные оксо-соединения рутения в составе ГЦР Ru проявляет каталитическую активность только в кислой среде при окислении сорбита, серосодержащих аминокислот (цистеина, цистина, метионина), витаминов (Bt, В2, Вб) и лекарственных соединений (инсулина и гентамицина). Электрокаталитический эффект на ХМЭ по сравнению с немодифицированным электродом проявляется в уменьшении перенапряжения и увеличении тока окисления этих соединений.

3. Использование смешанных ГЦФМ в качестве модификаторов приводит к увеличению каталитической активности ХМЭ и повышению стабильности каталитического отклика электродов в различных средах. При окислении цистеина на ХМЭ с пленкой ГЦФ Со-Си регистрируется 2-х и 7кратное увеличение каталитического тока по сравнению электродами, покрытыми пленками ГЦФ Си и ГЦФ Со соответственно. При окислении глюкозы на ХМЭ с пленкой ГЦФ Ni-Pd наблюдается более, чем 2-кратное увеличение каталитической активности по сравнению с пленкой ГЦФ Ni.

4. ХМЭ на основе ГЦМ использованы для вольтамперометрического определения ряда биологически активных веществ. Линейная зависимость аналитического сигнала от концентрации аналита наблюдается в широком интервале концентраций: от 1-Ю"2 до 1-10-5 М для аминокислот и углеводов и гентамицина, от МО"2 до МО"4 для витаминов, от МО*4 до МО"7 М для инсулина. Предложен способ вольтамперометрического определения глюкозы и инсулина при совместном присутствии с помощью сенсора на основе ХМЭ с пленкой ГЦФ Ni-Pd и TUPRu соответственно. Способы апробированы на модельных системах.

5. Установлена возможность использования ХМЭ с пленкой ГЦР Ru в качестве амперометрического детектора в условиях ПИА. Определены электрохимические и. гидродинамические параметры регистрации ПИА-сигнала. Предел обнаружения БАВ на ХМЭ составляет 4.0, 9.0 и 5.0 нмоль для цистеина, цистина и метионина, 0.2, 0.5 и 0.1 мкмоль для тиамина, рибофлавина и пиридоксина, 5.0 и 0.02-нмоль для гентамицина и инсулина соответственно.

1. Будников Г.К. Вольтамперометрия с модифицированными и ультрамикроэлектродами / Г.К. Будников, В.Н. Майстренко, Ю.И. Муринов. М.: Наука, 1994. - 239 с.

2. Будников Г.К. Основы современного электрохимического анализа / Г.К. Будников, В.Н. Майстренко, М.Р. Вяселев. М.: Мир, 2003. - 592 с.

3. Kutner W. Analytical aspects of chemically modified electrodes: classification, critical evaluation and recommendations / W. Kutner, J. Wang, M. Lher, R.P. Buck // Pure Appl. Chem. 1998. - V. 70, N 6. - P. 13011318.

4. Bard A.J. Electrochemical methods / A.J. Bard, L.R. Faulkner // Fundamentals and application. New York Chichester. Wiley. - 2001.

5. Эггинс Б. Химические и биологические сенсоры / Б. Эггинс. М.: Техносфера, 2005. - 336 с.

6. Bakker Е. Electrochemical sensors / Е. Bakker // Anal. Chem. 2004. - V. 76, N12.-P. 3285-3298.

7. Bakker E. Electrochemical sensors / E. Bakker // Anal. Chem. 2002. - V.74, N5.-P. 2781-2800.

8. Casella I.G. Liquid chromatography with electrocatalytic detection of oxalic acid by a palladium-based glassy carbon electrode / I.G. Casella, C.G. Zambonin, F. Prete // J. of Chromatography A. 1999. -V. 833, N 1. - P. 7582.

9. Shiroishi H. Electrocatalytic water oxidation using Ru moieties incorporated into a Naflon coated electrode / H. Shiroishi, H. Sayama, T. Moroi, M. Kaneko // J. of Electroanal. Chem. 2001. -V. 502, N 1-2. - P. 132-137.

10. Avramov- Ivic M. The electrocatalytic properties of the oxides of noble metals in the electro-oxidation of some organic molecules / M. Avramov -Ivic, V. Jovanovic, G. Vlajnic, J. Popic // J. Electroanal. Chem. 1997. - V. 423, N1-2.-P. 119-124.

11. Casella I.G. Electrocatalytic oxidation of oxalic acid on palladium-based modified glassy carbon electrode in acidic medium / I.G. Casella // Electrochim. Acta. 1999. - V. 44, N 19.- P. 3353-3360.

12. Mho S. Electrocatalytic response of amino acids at Cu Mn allow electrodes / S. Mho, D.C. Johnson // J. of Electroanal. Chem. - 2001. - V. 495, N 2. - P. 152-159.

13. De Faria L.A. Electrocatalytic properties of Ru+Ti+Ce mixed oxide electrodes for the СЬ evaluation reaction./ L.A. De Faria, J.F.C. Boodts, S. Trasatti // Electrochim. Acta. 1997 - V.42, N 23-24. - P. 3525-3530.

14. Popic J.P. Reduction of carbon dioxide on ruthenium oxide and modified ruthenium oxide electrodes in 0.5 M NaHC03 / J.P. Popic, M.L. Avramov -Ivic, N.B. Vukovic // J. of Electroanal. Chem. 1997 - V. 421, N 1-2.- P. 105-110.

15. Капо K. Electrocatalytic oxidation of carbohydrates at copper(II) modified electrodes and it's application to flow-through detection / К. Капо, M. Torimura, Y. Esaka, M. Goto, T. Ueda // J. Electroanal. Chem. - 1994. - V. 372, N 1-2.-P. 137-143.

16. Camara O.R. Surface electrochemical properties of Ti/(Ru02 + Zr02) electrodes / O.R. Camara, S. Trasatti // Electrochim. Acta. 1996 - V. 41, N 3.-P. 419-427.

17. Lezna R.O. Spectroelectrochemical studies of tetrasulfonated metallophtalocyanines adsorbed on the plane of graphite in the presence of cysteine / R.O. Lezna, S. Juanto, J.H. Zagal // J. of Electroanal. Chem. -1998. V. 452, N 2. - P. 221-228.

18. Ефимов O.H. Металлокомплексный катализ электродных процессов / О.Н. Ефимов, В.В. Стрелец // Успехи химии. 1998. - Т. 57, N 2 - С. 228-253.

19. Chen S.-M. The electrocatalytic reactions of cysteine and cystine by water-soluble iron porphyrin, manganase porphyrin and iron(II) phenantrolines / Chen S.-M. // Electrochim. Acta. 1997. - V. 42, N 11. - P. 1663-1673.

20. Filanovsky В. Electrochemical response of new carbon electrodes bulk modified with cobalt phthalocyanine to some thiols in the presence of heptane or human urine / B. Filanovsky // Anal. Chim. Acta. 1999. - V. 394, N 1. -P. 91-100.1. Л I

21. Pillai K.C. Nafion Ru02 - Ru(bpy)3 composite electrodes for efficient electrocatalytic water oxidation / K.C. Pillai, A.S. Kumar, J.-M. Zen // J. of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2000. - V. 160, N 2. - P. 277-285.

22. Huggins R.A. Mixed-conducting host structures into which either cations or anions can be inserted / R.A. Huggins // Solid State Ionics. 1998. - V. 113-115.-P. 533-544.

23. Брайнина Х.З. Инверсионные электроаналитические методы / Х.З. Брайнина, Е.Я. Нейман, В.В. Слепушкин. — М.: Химия, 1988. -240с.

24. Выдра Ф. Инверсионная вольтамперометрия / Ф. Выдра, К. Штулик, Э. Юлакова. -М.: Мир, 1980.-278 с.

25. Vittal R. Influence of a cationic surfactant on the modification of electrodes with nickel hexacyanoferrate surface films / R. Vittal, H. Gomathi, G.P. Rao // Electrochim. Acta. 2000. V. 45, № 13. - P. 2083-2093.

26. Ricci F. Characterization of Prussian blue modified screen-printed electrodes for thiol detection / F. Ricci, F. Arduini, A. Amine, D. Moscone, G. Palleschi // J. of Electroanal. Chem. 2004. - V. 563, N 2.- P. 229-237.

27. Lin M.S. Chromium(III) hexacyanoferrate(II)-based chemical sensor for the cathodic determination of hydrogen peroxide / M.S. Lin, T.F. Tsehg, W.C. Shih//Analyst.- 1998. V. 123,N1.-P. 159-163.

28. Ходяшев Н.Б. Электропроводность и кристаллическая структура смешанных гексацианоферратов (II) цинка-калия и меди-калия / Н.Б. Ходяшев, В.В. Вольхин // Журн. неорган, химии. 2004. - Т. 49, № 4. -С.658-662.

29. Pournaghi-Azar M.H. Zinc hexacyanoferrate film as an effective protecting layer in two-step and one-step electropolymerization of pyrrole on zinc substrate / M.H. Pournaghi-Azar, H. Nahalparvari // Electrochim. Acta. -2005. V. 50, N 10. - P. 2107-2115.

30. Humphrey B.D. Mechanisms of charge transfer at the chemically derivatized interface: the Ni/NiII(CN)FeII/III(CN)5.2-/l system as an electrocatalyst / B.D. Humphrey, S.J. Sinha, A.B. Bocarsly // J. Phys. Chem. - 1987. - V. 91, N3.-P.5 86-593.

31. Shankaran D.R. Characterization and application of an electrode modified by mechanically immobilized copper hexacyanoferrate / D.R. Shankaran, S.S. Narayanan // Fresenius J. Anal. Chem. 1999. - V. 364, N 8. - P. 686-689.

32. Карякин А.А. Амперометрические биосенсоры на основе поликристаллов берлинской лазури / А.А. Карякин, Е.Е. Карякина // Российский химический журнал. 1998. -Т. XLII, № 1-2. - С. 86-96.

33. Каплун М.М. Модифицирование платинового и графитового электродов плёнками гексацианоферрата кобальта / М.М. Каплун, В.Д. Иванов // Электрохимия 2000. - Т. 26, № 5. - С. 564-572.

34. Шанкаран Д.Р. Модифицированный гексацианоферратом кобальта электрод для амперометрического определения гидразина / Шанкаран Д. Р., Нараянан С. С. // Электрохимия. 2002. - Т. 38, № 9. - С. 1098-1103.

35. Kulesza P.J. Spectroelectrochemical characterization of cobalt hexacyanoferrate films in potassium salt electrolyte / P.J. Kulesza, S. Zamponi, M.A. Malik, M. Berrettoni, A. Wolkiewicz, R. Marassi // Electrochim. Acta. 1998. -V. 43, N 8. - P. 919-923.

36. Shankaran D.R. Amperometric sensor for glutathione based on a mechanically immobilized cobalt hexacyanoferrate modified electrode / D.R. Shankaran, Narayanan S.S. // Bull. Chem. Soc. Jap. 2002. - T. 75, N 3. - P. 501-505.

37. Каплун М.М. Структурное исследование пленок гексацианоферрата кобальта, синтезированных из комплексного электролита / М.М. Каплун, Ю.Е. Смиронов, В. Микли, В.В. Малев // Электрохимия. 2001. - Т. 37. №9.-С. 1065-1075.

38. Шанкаран, Д.Р. Амперометрический сенсор для определения гидразина на основе электрода, модифицированного механически иммобилизированным гексацианоферратом никеля / Д.Р.Шанкаран, С.С. Нараянан // Электрохимия 2001. - Т. 37, № 11. - С. 1322-1326.

39. Wang P. Surface renewable graphite organosilicate composite electrode containing indium (III) hexacyanoferrate (II)/(III) / P. Wang, X. Wang, Ch. Ren, G. Zhu // J. Mater. Chem. 2000. - V. 10, N 12. - P. 2863-2867.

40. Курдакова В.В. Циклическая вольтамперометрия и импеданс электродов, модифицированных пленками гексацианоферрата индия(Ш) / В.В.Курдакова, В.В. Кондратьев, О.В. Левин, В.В. Малеев // Электрохимия.-2002.-Т. 38, № 11.-С. 1319-1326.

41. Во A.L. In-situ external reflection FTIR specroelectrochemical and XPS investigation of cobalt-cyanometallates as inorganic polymeric materials on a platinum electrode / A.L.Bo, X.Q. Lin // Talanta. 1999. - V. 49, N 4. - P. 717-723.

42. Garjonyte R. Electrocatalytic reactions of hydrogen peroxide at carbon paste electrodes modified by some metal hexacyanoferrates / R. Garjonyte, A. Malinauskas // Sensors and Actuators B. 1998. - V.46, N 3. - P. 236-241.

43. Wang P. Renewable manganous hexacyanoferrate-modified graphite organosilicate composite electrode and its electrocatalytic oxidation of L-cysteine / P. Wang, X. Jing, W. Zhang, G. Zhu // J. Solid State Electrochem. -2001. V. 5, N 6. - P. 369-374.

44. Xun Z. Electrocatalytic oxidation of dopamine at a cobalt hexacyanoferrate modified glassy carbon electrode prepared by a new method / Z. Xun, C. Cai, W. Xing, T. Lu // J. Electroanal. Chem. 2003. - V. 545, N 1. - P. 19-27.

45. Chen S.M. The electrochemical properties of dopamine, epinephrine, norepinephrine, and their electrocatalytic reactions on cobalt(II) hexacyanoferrate film / S.M. Chen // J. Electroanal. Chem. 2003. - V. 547, N2.-P. 179-189.

46. Wang J. Glucose microsensors based on carbon paste enzyme electrodes modified with cupric hexacyanoferrate / J. Wang, X. Zhang, M. Prakash // Anal. chim. acta. 1999. - V. 395, N 1-2. - P. 1-4.

47. Pan D.W. An amperometric glucose biosensor based on poly (o-aminophenol) and Prussian blue films at platinum electrode / D.W. Pan, J.H. Chen, L.H. Nie, W.Y. Tao, S.Z. Yao // Anal. Biochem. 2004. - V. 324. - P. 115-122.

48. Zhu J. Planar amperometric glucose sensor based on glucose oxidase immobilized by chitosan film on prussiun blue layer / J.Zhu, Z. Zhu, Z. Lai, R. Wang, X. Guo, X. Wu, G. Zhang, Z. Zhang, Y. Wang, Z. Chen // Sensor. -2002.-V. 2.-P. 127-136.

49. Karyakin A.A. Amperometric biosensor for glutamate using Prussian blue-based artificial peroxidase as a transducer for hydrogen peroxide // A.A. Karyakin, E.E. Karyakina, L. Gorton // Anal. Chem. 2000. - V. 72. - P. 1720-1723.

50. Chen S.-M. Preparation, characterization, and electrocatalytic oxidation properties of iron, cobalt, nickel, and indium hexacyanoferrate / S.-M. Chen // J. Electroanal. Chem. 2002. - V. 521, N 1-2. - P. 29-52.

51. Chen S—M. Characterization and electrocatalytic properties of cobalt hexacyanoferrate films / S.-M. Chen // Electrochim. Acta. 1998. - V.43, N 21-22.-P. 3359-3369.

52. Chen S.-M. Preparation, characterization, and electrocatalytic properties of copper hexacyanoferrate film and bilayer film modified electrodes / S.-M. Chen, C.-M. Chan // J. Electroanal. Chem. 2003. - V. 543, N 2. - P. 161173.

53. Kulesza P.J. / P.J. Kulesza, M.A. Malik, J. Skorek, K. Miecznikowski, S. Zamponi, M.Berrettoni, M. Giorgetti, R.Marassi // J. Electrochem. Soc. —1999.-V. 146,N l.-P. 3757-.

54. Abbaspour A. Electrocatalytic oxidation of hydrazine on a carbon paste electrode modified by hybrid hexacyanoferrates of copper and cobalt films / A. Abbaspour, M.A. Kamyabi // J. Electroanal. Chem. 2005. - V. 576, N 1. -P. 73-83.

55. Shankaran D.R. Mechanically immobilized copper hexacyanoferrate modified electrode for electrocatalysis and amperometric determination of glutathione / D.R. Shankaran, S.S. Narayanan // Bull. Korean Chem. Soc. 2001. - V. 22, N8.-P. 816-820.

56. Tao W. An amperometric hydrogen peroxid sensor based on immobilization of hemoglobin in poly(o-aminophenol) film at iron- cobalt hexacyanoferrate- modified gold electrode / W. Tao, D. Pan, Y. Liu // Anal. Biochem. 2005. -V. 338, N2.-P. 326-331.

57. Cai С.-Х. Catalytic oxidation of reduced nicotinamide adenine dinucleotide at a microband gold electrode modified with nickel hexacyanoferrate / С.-Х. Cai, H.-X. Ju, H.-Y. Chen // Anal. Chim Acta. 1995. - V. 310. - P. 145151.

58. Cai С.-Х. Cobalt hexacyanoferrate modified microband gold electrode and its electrocatalytic activity for oxidation of NADH / С.-Х. Cai, H.-X. Ju, H.-Y. Chen // J. Electroanal. Chem. 1995. - V. 397, N. 1-2. - P. 185-190.

59. Karyakin A.A Prussian-blue based amperometric biosensor in flow-injection analysis / A.A Karyakin, E.E. Karyakina, L. Gorton // Talanta. 1996. - V. 43, N9.-P. 1597-1606.

60. Cui X. Electrochemical preparation, characterization and application of electrodes modified by hybrid hexacyanoferrates of copper and cobalt / X. Cui, L. Hong, X. Lin // J. Electroanal. Chem. 2002. - V. 526, N 1-2. - P. 115-124.

61. Cataldi T.R.I. XPS study and electrochemical behaviour of the nickel hexacyanoferrate film electrode upon treatment in alkaline solutions / T.R.I. Cataldi, R. Guascito, A.M. Salvi // J. Electroanal. Chem. 1996. - V. 417, N 1-2.-P. 83-88.

62. Cui X. Electrocatalytic oxidation of hydroxylamine on glassy carbon electrodes modified by hybrid copper-cobalt hexacyanoferrate films / X. Cui, L. Hong, X. Lin // Anal. Sci. 2002. - V. 18, N 5. - P. 543-547.

63. Reddy S.J. Solid state electochemical studies of mixed nickel-iron hexacyanoferrates with the help of abrasive stripping voltammetry / S.J. Reddy, A. Dostal, F. Scholz // J. of Electroanal. Chem. 1996. - V. 403, N 1. -P. 57-65.

64. Kulesza P.J. Electrochromic features of hybrid films composed of polyaniline and metal hexacyanoferrate / P.J. Kulesza, K. Miecznikowski // Electrochim. Acta. 2001. - V. 46, N 28. - P. 4371^378.

65. Giorgetty M. Nickel hexacyanoferrate membrane as a coated wire cation-selective electrode / M. Giorgetty, E. Scavetta, M. Berrettoni, D. Tonelli // Analyst.-2001.-V. 126,N 12.-P. 2168-2171.

66. Jayalakshmi M. Performance characteristics of zinc hexacyanoferrate/ Prussian blue and copper hexacyanoferrate/ Prussian blue solid state secondary cells / M. Jayalakshmi, F. Scholz // J. Power Sources. 2000. - V. 91,N2.-P. 217-223.

67. Schwudke D. Solid-state electrochemical, X-ray and spectroscopic characterization of substitutional solid solutions of iron-copper hexacyanoferrates / D. Schwudke, R. Stober, F. Scholz // Electrochem. Commun. 2000. — V. 2.-P. 301-306.

68. Shankaran D.R. Evaluation of a mechanically immobilized nickel hexacyanoferrate electrode as an amperometric sensor for thiosulfate determination / D.R. Shankaran, S.S. Narayanan // Fresenius' J. Anal. Chem. 1999. - V. 365, N 8. - P. 663-665.

69. Eftekhari A. Electrochemical behavior and electrocatalytic activity of a zinc hexacyanoferrate film directly modified electrode / A. Eftekhari // J. Electroanal. Chem. 2002. - V. 537, N 1-2. - P. 59-/66.

70. Cataldi T.R.I. X-ray photoelectron spectroscopic investigation and electrochemistry of polynuclear indium(III) hexacyanoferrate films / G.E. De Benedetto, A. Bianchini // J. Electroanal. Chem. 1998 - V. 448, N 1. - P. 111-117.

71. Fang X. Amperometric determination of morphine on cobalt hexacyanoferrate modified electrode in rat brain microdialysates / Xu Fang, Gao Mengnan, Wang Lin, Zhou Tianshu, Jin Litong, Jin Jiye // Talanta. 2002. - V. 58, N 3. -P. 427-432.

72. Shankaran D.R. Chemicaly modified sensor for amperometric determination of sulphuric dioxide / D.R. Shankaran, S. S. Narayanan // Sens. Actuators B. 1999. - V. 55, № 2-3. - P. 191-194.

73. Shankaran D.R. Amperometric sensor for thiosulphate based on cobalt hexacyanoferrate modified electrode / D.Ravi Shankaran, S. Sriman Narayanan // Sens. Actuators B. 2002. - V. 86, N 2. - P. 180-184.

74. Zeng B. Electrochemical Characteristics of thin nickel hexacyanoferrate films formed on gold and thiol self-assembled monolayers modified gold electrodes / B. Zeng, F. Zhao, X. Ding // Anal. Sci. 2001. - V. 17, N 2. - P. 259-263.

75. Dussel H. Hexacyanoferrate-bassed composite ion-selective electrodes for voltammetry / H. Dussel, A. Dostal, F. Scholz // Fresenius J. Anal. Chem. -1996. -V. 355, N 1. -P.21-28.

76. McCargar J.W. Termodynamics of mixed-valence intercalation reaction: The electrochemical reduction of Prussian Blue / J.W. McCargar, D. Vernon, Neff. J. // Phys. Chem. 1988. - V. 92, N 12. - P. 3598-3604.

77. Kulesza P.J. A new development in polynuclear inorganic films: Silver(I)/"crosslinked" nickel(II)-hexacyanoferrate(III, II) microstructures / P.J. Kulesza, T. Jedral, Z. Galus // Electrochim. Acta. 1989. - V. 34, N 6. -P. 851-853.

78. Kasem К. Electrochemical synthesis of zeolite-like ruthenium based hexacyanometalates multi-film assemblies / K. Kasem, F.R. Steldt, J. Miller, A.N. Zimmerman // Microporous and Mesoporous Mater. — 2003. V. 66, N l.-P. 133-141.

79. Cataldi T.R.I. On the ability of ruthenium to stabilize polynuclear hexacyanometallate film electrodes / T.R.I. Cataldi, G.E. De Benedetto // J. Electroanal. Chem. 1998. - V. 458, N 1-2. - P. 149-154.

80. Cataldi T.R.I. Enhanced stability and electrocatalytic activity of a ruthenium-modified cobalt-hexacyanoferrate film electrode / T.R.I. Cataldi, G. De Benedetto, A. Bianchini // J. Electroanal. Chem. 1999. - V. 471, N 1. - P. 42-47.

81. Cox J.A. Electrocatalytic oxidation and determination of arsenic(III) on a glassy carbon electrode modified with a thin film of mixed-valent ruthenium(III, II) cyanide / J.A. Cox, P.J. Kulesza // Anal. Chem. 1984. -V. 56, N7.-P. 1021-1025.

82. Cataldi T.R.I. Voltammetric and XPS investigations of polynuclear ruthenium-containing cyanometallate film electrodes / T.R.I. Cataldi, A.M. Salvi, D. Centonze, L. Sabbatini // J. of Electroanal. Chem. 1996. - V. 406, N 1-2.-P. 91-99.

83. Kulesza PJ. A polynuclear mixed-valent ruthenium oxide/cyanoruthenate composite that yields thin coatings on a glassy carbon electrode with high catalytic activity toward methanol oxidation // J. of Electroanal. Chem. -1987. V. 220, N 2. - P. 295-309.

84. Cox J.A. Flow injection amperometric determination of insulin based upon its oxidation at a modified electrode / J.A. Cox, T.J. Grey // Anal. Chem. 1989. - V. 61, N 21. - P. 2462-2464.

85. Cox J.A. Controlled-potential electrolysis of bulk solutions at a modified electrode: application to oxidations of cysteine, cystine, methionine, and thiocyanate / J.A. Cox, T.J. Grey // Anal. Chem. 1990. - V. 62, N 24. - P. 2742-2744.

86. Kennedy R.T. Amperometric monitoring of chemical secretions from individual pancreatic cells / R.T. Kennedy, L. Huang, M.A. Atkinson, P. Dush // Anal. Chem. 1993. - V. 65, N 14. - P. 1882-1887.

87. Gorski W. Amperometric Determination of N-Nitrosamines in Aqueous Solution at an Electrode Coated with a Ruthenium-Based Inorganic Polymer/ W. Gorski, J.A. Cox // Anal. Chem. 1994. - V. 66, N 17. - P. 2771-2774.

88. Cataldi T.R.I. Mixed-Valent Ruthenium Oxide-Ruthenium Cyanide Inorganic Film on Glassy Carbon Electrodes as an Amperometric Sensor of Aliphatic Alcohols / T.R.I. Cataldi, D. Centonze, A. Guerrieri // Anal. Chem.- 1995. -V. 67, № l.-P. 101-107.

89. Cataldi T.R.I. Electrocatalysis and amperometric detection of ethanol at ruthenium-based inorganic films with improved response stability / T.R.I. Cataldi, D. Centonze, E. Desimoni, V. Forastiero // Anal. Chim. Acta 1995. -V. 310, N2.-P. 257-262.

90. Курдакова B.B. Влияние природы катиона фонового электролита на импеданс пленок гексацианоферратов индия(Ш) / В.В. Курдакова, В.В. Кондратьев, В.В. Малев // Электрохимия. 2003. Т. 39, № 8 - С. 975981.

91. Chen S.-M. Preparation and characterization of osmium haxacyanoferrate films and their electrocatalytic properties / S.-M.Chen, C.-J. Liao // Electochim. Acta 2004. - V. 50, N l.-P. 115-125.

92. Kumar A.S. Organic redox probes for the key oxidation states in mixed valence ruthenium oxide/cyanometallate (ruthenium Prussian blue analogue) catalysts / A.S. Kumar, J.-M. Zen // Electroanalysis 2004. - V. 16, N 15. -P. 1211-1220.

93. Иванов В.Д. Влияние природы катиона фонового электролита на электрохимическое поведение электрода, модифицированного пленкой гексацианоферрата кобальта / В. Д. Иванов, А.Р. Алиева // Электрохимия. 2000. - Т. 36. № 8. - С. 966-975.

94. Kulesza P.J. Electrochemical charging, countercation accommodation, and spectrochemical identity of microcrystalline solid cobalt hexacyanoferrate / P.J. Kulesza, M.A. Malik, M. Berrettoni, M. Giorgetti, S. Zamponi, R.

95. Schmidt, R. Marassi // J. Phys. Chem. B. 1998. - V. 102. N 11. - P. 18701976.

96. Cai С.-Х. Electrocatalytic activity of a cobalt hexacyanoferrate modified glassy carbon electrode toward ascorbic acid oxidation / C.-X.Cai, K.-H. Xue, S.-M. Xu // J. Electroanal. Chem. 2000. - V. 486, N 2. - P. 111-118.

97. Gorski W. Oxidation of N-nitrosamines at a ruthenium-based modified electrode in aqueous solutions / W. Gorski, J.A. Cox // J. Electroanal. Chem. 1995.-V. 389, N1-2.-P. 123-128.

98. De Benedetto G.E. Analysis by X-ray photoelectron spectroscopy of ruthenium stabilized polynuclear haxacyanometallate film electrodes / G.E. De Benedetto, M.R. Guascito, R. Ciriello, T.R.I. Cataldi // Anal. Chim. Acta. -2000.-V. 410,N 1-2.-P. 143-152.

99. Lezna R.O. Spectroelectrochemistry of palladium hexacyanoferrate films on platinum substrates / R.O. Lezna, R. Romagnoli, N.R. De Tacconi, K. Rajeshwar // J. Electroanal. Chem. 2003. - V. 544. - P. 101-106.

100. Cataldi T.R.I. Electrochemical quartz crystal microbalance study and elecrochromic behavior of a novel ruthenium purple film / T.R.I. Cataldi, G.E. de Benedetto, C. Campa // J. Electroanal. Chem. 1997. - V. 437, N 12. — P.93-98.

101. Razmi H. Electroless immobilization and electrochemical characteristics of nickel hexacyanoruthenate film at an aluminum substrate / H. Razmi, K. Heidari // Electrochim. Acta. 2006. - V. 51, N 7. - P. 1293-1303.

102. Cox J.A. Electroanalysis with electrodes modified by inorganic films / J.A. Cox, R.K. Jaworski //Electroanalysis. 1991. - V. 3. P.869-877.

103. Курицына E.A. Электроды, модифицированные наноструктурированной берлинской лазурью высокоэффективные сенсоры для определения пероксида водорода / Е.А. Курицына, J1.X. Корнеева, Е.Е. Карякина, А.А. Карякин / Сенсор. 2005. № 2 С. 2-7.

104. Шанкаран Д.Р. Амперометрический сенсор для определения гидразина на основе электрода, модифицированного механически иммобилизованным гексацианоферратом никеля / Д.Р. Шанкаран, С.С. Нараянан // Электрохимия. 2001. - Т.37, № 11. с. 1322-1326.

105. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии / Ю.Ю. Лурье М.: Химия, 1971.-274 с.

106. Жаботинский A.M. Концентрационные автоколебания / A.M. Жаботинский М.: Наука, 1974. - 179с.

107. Berhmans Sh. Electrooxidation and sugars catalysed on a nickel oxide modified glassy carbon electrode / Sh. Berhmans, H. Gomathi, G. P. Rao // J. Electroanal. Chem. 1995. - V. 394, № i2. - P. 267-270.

108. Крешков А.П. Курс аналитической химии. Качественный анализ / А.П. Крешков, А.А. Ярославцев-М.: Химия, 1981. 416 с.

109. Abe Т. Elecrtochemistry of ferric ruthenocyanide (Ruthenium Purple), and its electrocatalysis for proton reduction / T. Abe, G. Toda, A. Tajiri, M. Kaaneko // J. Electroanal. Chem. 2001. - V. 510. - P. 35-42.

110. Племенков B.B. Введение в химию природных соединений / В.В. Племенков Казань: б. и., 2001. - 376 с.

111. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рём. М.: Мир, 2000. 469 с.

112. Reynaud J.A. Electrochemical investigations of amino acids at solid electrodes. Part I. Sulfur components: cystine, cysteine, methionine / J.A. Reynaud, B. Malfoy, S. Canesson // J. Electroanal. Chem. 1980. - V. 114, N2.-P. 195-211.

113. Koryta J. Electrode processes of the sulfhydryl-disulfide system III. cysteine at platinum and gold electrodes / J. Koryta, J. Pradac // J. Electroanal. Chem. 1968. -V. 17, N 1-2.-P. 185-189.

114. Торчинский Ю.М. Сульфгидрильные и дисульфидные группы белков / Ю.М. Торчинский М.: Наука, 1971. 229 с.

115. Органическая электрохимия / Под ред. М. Бейзера, X. Лунда. М.: Химия, 1988. 508 с.

116. Гороховская В.И. Практикум по электрохимическим методам анализа / В.И. Гороховская, В.М. Гороховский-М.: Высшая школа, 1983. 191 с.

117. Будников Г.К. Принципы и применение вольтамперной и осциллографической полярографии / Г.К. Будников Казань: Изд-во КГУ, 1975. 197с.

118. Zen J.-M. Electrocatalytic oxidation and trace detection of amitrole using a Nafion:lead-ruthenium oxide pyrochlore chemically modified electrode / J.— M.Zen, A.S.Kumar, M.-R.Chang // Electrochim. Acta 2000. - V. 45, N 10. -P. 1691-1699.

119. Lee H.-L. Microchip capillary electrophoresis with amperometric detection for several carbohydrates / H.-L. Lee, S.-C. Chen // Talanta. 2004. - V. 64. -N 1.-P. 210-216.

120. Gorski W. Electrocatalyst for non-enzymatic oxidation of glucose in neutral saline solutions / W. Gorski, R.T. Kennedy // J. Electroanal. Chem. 1997. -V. 424, N 1-2. - P. 43-48.

121. Эшворт М.Р.Ф. Титриметрические методы анализа органических соединений. М.: Химия, 1968. 554 с.

122. Берка А. Новые редокс-методы в аналитической химии / А. Берка, Я. Вултерин, Я. Зыка. М.: Химия, 1968. - 318 с.

123. Черонис Н.Д. Микро- и полумикрометоды органического функционального анализа. / Н.Д. Черонис, Т.С. Ma. М.: Химия, 1973. — С. 143-150.

124. Marijan D. Electrode kinetics of Fe(III)/Fe(II) redox couple on an electrodeposited ruthenium electrode / D. Marijan, M. Vukovik // Croatica Chim. Acta. 1994. - V. 67, № 3. - P.297-306.

125. Сигга С. Количественный органический анализ по функциональным группам. / С. Сигга, Дж.Г. Хана М.: Химия 1983. С. 95-113.

126. Thomson R.Q. Solid-phase determination of glucose in whole blood / R.Q. Thomson, H.R. Patel, Ch. Andreadis // Anal. Lett. 1994. V. 27, N 7. - P. 1201-1214.

127. Ahmed M.A. Spectrophotometric determination of same carbohydrates, thiocarbonyls and hydrazines / M.A. Ahmed // Anal. Lett. 1994. V. 27, N 10.-P. 1979-1988.

128. Лебедева O.B. Хемилюминесцентное определние глюкозы в сыворотке крови / О.В. Лебедева, Н.Н. Угарова // Журн. аналит. химии. 1995. Т.50, №10. - С. 1110-1113.

129. Nakashima К. Photographic detection of hydrogen peroxide and glucose by peroxyaxalate chemiluminescence / K. Nakashima, Sh. Kawaguchi, R.S. Givens, Sh. Axyama // Anal. Sci. 1990. - V.6, N. 6 - P. 833-836.

130. Hazen K.M., Arnold M.A., Small G.W. Temperature-insensitive near-infrared spectroscopic measurement in glucose in aqueous solution // Appl. Spectosc. 1994. - V. 48, N 4. - P. 477-483.

131. Arnold M.A., Small G.W. Determination of physiological level of glucose in an aqueous matrix with digitally filtered // Anal. Chem. 1990. - V. 62, N 14.-P. 1457-1464.

132. Богдановская B.A. Одноразовые медиаторные электрохимические биосенсоры для определния глюкозы / Б.Н. Ефремов, Л.Н. Кузнецова, К.А. Радюшкина, М.Р. Тарасевич// Электрохимия. 1997. - Т. 33, № 4 -С. 459-463.

133. Кулис Ю.Ю. Определение органических соединений с применением ферментных анализаторов / Ю.Ю. Кулис, В.А. Лауринавичус // Журн. аналит. химии. 1990. - Т. 45, № 7. - С. 1294-1303.

134. Casella I.G. Chemically modified electrode for the detection of carbocydrates / I.G. Casella, E. Desimoni, A.M. Salvi // Anal. Chim. Acta. 1991. - V. 243, N1.-P. 61-63.

135. Lawrence N.S. Electrochemical detection of thiols in biological media / N.S. Lawrence, J. Davis, R.G. Compton // Talanta. 2001. V. 53, N 5. - P. 10891094.

136. Губен-Вейль Методы органической химии. Методы анализа / Губен-Вейль-М.: Госхимиздат, 1963. Т. 2. С. 586-594.

137. Мискиджьян С.П. Полярография лекарственных препаратов / Мискиджьян С.П., Кравченюк Л.П. Киев: Вища школа, 1976. 232 с.

138. Практическая химия белка. Под ред. А. М. Дарбре М.: Мир, 1989. 623с.

139. Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии. Под ред. А. Хеншен, К.П. Хупе, Ф. Лотшпайх, В.Вельтер М.: Мир, 1988. - 688 с.

140. Campanella L. Simultaneous determination of cysteine, cystine and 18 other amino acids in various matrices by high-performance liquid chromatography / L. Campanella, G. Crescentini, P. Avino // J. Chromatography. 1999. V.833. N 2. -P.137-145.

141. Евгеньев М.И. Электрохимическое детектирование в высокоэффективной жидкостной хроматографии органических веществ/ М.И. Евгеньев, Г.К. Будников // Журн. аналит. химии. 2000. Т.55, № И. — С.1206-1213.

142. Anderson J.L. Dynamic electrochemistry: methodology and application / J.L. Anderson, E.F. Bowden, P.G. Pickup // Anal. Chem. 1996. - V. 68, N 12. -P. 379R—444R.

143. Sugawara K. Voltammetric behavior of cysteine by a carbon-paste electrode containing a cobalt(II) cyclohexylbutyrate / K.Sugawara, S. Tanaka, M. Taga // Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 1991. - V. 26. N 3. - P. 469^174.

144. Sugawara К. Voltammetric behavior of cysteine by a chemically modified carbon-paste electrode with copper(II) cyclohexylbutyrate / K.Sugawara, S.Tanaka, M.Taga // J. Electroanal. Chem. 1991. - V. 316, N 1-2. - P. 305314.

145. Barales P.O. A selective optosensor for UV spectrophotometric determination of thiamine in the presence of other vitamins В / P.O. Barales, M.L.F. Cordova, A.M. Diaz // Anal. Chim. Acta. 1998. - V. 376, N 2. - P. 227233.

146. Chen Q. Novel spectrofluorimetric method for the determination of thiamine with iron(III) tetrasylfonatphthalocyanine as a catalyst / Q. Chen, D. Li, H. Yang, Q. Zhu, H. Zheng, J. Xu // Analyst. 1999. - V. 124, N 5. - P. 771775.

147. Garcia L. Determination of thiamine, riboflavin and pyridoxine in pharmaceuticals by synchronous fluorescence spectrometry in organized media / L. Garcia, S. Blazques, M.P. San Andres, S. Vera // Anal. Chim. Acta. -2001.-V. 432, N2.-P. 193-199.

148. Gomis D.B. Determination of fat-soluble vitamins by capillary liquid chromatography in bovine blood plasma / D.B. Gomis, V.E. Arias, L.E.F. Alvarez, M.D.G. Alvarez // Anal. Chim. Acta. 1995. - V. 315, N 1-2. - P. 177-181.

149. Gomis D.B. Micellar electrokinetic capillary chromatography analysis of water-soluble vitamins / D.B. Gomis, L.L. Gonzalez, D.G. Alvarez // Anal. Chim. Acta. 1999. - V. 396, N 1. - P. 55-60.

150. Кожанова JI.А. Определение водо- и жирорастворимых витаминов в поливитаминных препаратах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии / Л.А. Кожанова, Г.А. Федорова, Г.И. Барам // Журн. аналит. химии. 2002. - Т. 57, № 1. - С. 49-54.

151. Арбатский А.П. Определение витаминов в кормовых и пищевых продуктах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии / А.П. Арбатский, Г.Н. Афоньшин, В.М. Востоков // Журн. аналит. химии.- 2004. Т. 59, № 12. - С. 1304-1307.

152. Martinez R.C. Electrochemical response of a polypyrrole-dodecylsulphate electrode with multicharged cations and vitamins Bj and B6. Application as a microsensor in flow-injection analysis / R.C. Martinez, F.B. Dominguez,

153. M.S. Garcia, J.H. Mendez, R.C. Orellana, R.S. Guzman // Anal. Chim. Acta.- 1996. V. 336, N 1-3. - P. 47-56.

154. Глущенко H.H. Фармацевтическая химия / H.H. Глущенко, Т.В. Плетенева, В.А. Попков М.: Академия, 2004 - 384 с.

155. Stancovich М.Т. The electrochemistry of proteins and related substances part1.. Insulin / M.T. Stancovich, A.J. Bard // J. Electroanal. Chem. 1997. - V. 85, N. l.-P. 173-183.

156. Salimi A. Sol-gel derived carbon ceramic composite electrode containing a ruthenium complex for amperometric detection of insulin at physiological pH / A. Salimi, S. Pourberam, H. Haddadzadeh // J. Electroanal. Chem. 2003. -V. 542.-P. 39—49.

157. Wang J. Electrochemical detection of trace insulin at carbon-nanatube-modified electrodes / J. Wang, M. Musameh // Anal. Chim. Acta. 2004. -V. 511,N 1.-P. 33-36.

158. Pikulski M. Iridium-based electrocatalytic systems for the determination of insulin / M. Pikulski, W. Gorski // Anal. Chem. 2000. - V.72. - P. 26962702.

159. Чарыков A.K. Математическая обработка результатов химического анализа: Методы обнаружения и оценки ошибок / А.К. Чарыков JL: Химия, 1984.-168 с.

160. Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии / Под ред. Хеншен А., Хепе К.П., Лотшпайх Ф., ВельтерВ.М. М.:Мир, 1988. - 688 с.

161. Билич Г.Л. Популярная медицинская энциклопедия. Человек и здоровье / Г.Л. Билич, Л.В. Назарова М.: Вече, 2002.- 464 с.

162. Кушманова О.Д. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии / О.Д. Кушманова, Г.М. Ивченко // М.: Медицина, 1983.-272 с.