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Malaria ist noch immer die häufigste parasitäre Erkrankung in den Tropen. Vor allem afrikanische Kinder < 5 Jahren sind betroffen. Die steigende Chloroquinresistenz ist für einen deutlichen Anstieg der Kindersterblichkeit verantwortlich. Mehrere Studien belegen, dass die Kombination von Chloroquin (CQ) mit Sulfadoxin-Pyrimethamin (SP) in Afrika bei niedriggradiger CQ-Resistenz die therapeutische Wirksamkeit erhöht und damit auch die Resistenzentwicklung gegenüber beiden Medikamenten verzögern kann. Bei 315 Kindern im Alter von 6-59 Monaten wurde von Nov. 2000 bis Nov. 2001 eine Studie zur Epidemiologie der Malaria und zum Therapieausgang von CQ und SP in Tamale/Nord-Ghana durchgeführt. Bei Vorliegen einer Malaria wurde mit CQ und SP behandelt und der Therapieausgang gemäß eines modifizierten WHO-Protokolls von 1996 ermittelt. Die Gesamtzahl der Malaria-Episoden im Zeitraum betrug 836. In der Regenzeit erkrankte mit 23,7% ein signifikant höherer Anteil der Kinder an Malaria als in der Trockenzeit mit 9,4%. Ein frühes Therapieversagen (ETF) wurde in 5% der Fälle beobachtet, ein spätes Therapieversagen (LTF) in 19,5% der Fälle. 211 Fälle (68,7%) hatten einen klinischen Therapieerfolg (ACR). Alter < 3 Jahren war ein unabhängiger Einflussfaktor für ETF und Gesamttherapieversagen. Eine hohe Parasitendichte war ein unabhängiger Einflussfaktor für LTF und Gesamttherapieversagen. Das Risiko, ein Gesamttherapieversagen (ETF + LTF) zu entwickeln, war in der Regenzeit um das 6-fache gegenüber der Trockenzeit erhöht. Bei allen erstmalig mit CQ und SP behandelten Fällen (n = 206) war der ACR (72,3%) statistisch grenzwertig höher als bei zweiter oder mehrfacher Behandlung (61,4%; n = 101). Bei den mehrfach therapierten Fällen bestand mit 27% gegenüber 16% bei den erstmalig therapierten Fällen ein signifikant höheres Risiko, ein LTF zu entwickeln. Die Erholung des Hb-Gehalts bei den erfolgreich therapierten Fällen betrug 0,6 g/dl und unterschied sich signifikant vom Hb-Anstieg (0,4 g/dl) bei Fällen mit LTF. Ein Vergleich des ACR der beschriebenen Studie mit einer zuvor durchgeführten CQ-Studie ergab keinen signifikanten Unterschied. Die Ergebnisse dieser Studie legen die Schlussfolgerung nahe, dass sich die Therapie aus CQ und SP wegen der hohen CQ-Resistenz und der sich rasch entwickelnden SP-Resistenz zumindest in Nordghana nicht eignet. / Malaria remains the most frequent parasite disease in the tropics. Especially African children under 5 years are at risk. The rising chloroquine resistance is the cause for a significant increase in childhood mortality. Several studies indicate that the combination of chloroquin (CQ) and sulfadoxine-pyrimethamine (SP) in Africa with low-grade CQ resistance increases the therapeutic efficacy and can thus slow down the development of resistance to both drugs. The epidemiology of malaria and the therapeutic outcome of CQ and SP was assessed in a cohort study of 315 children aged 6-59 months from November 2000-November 2001 in Tamale/Northern Ghana. In the case of malaria a combination therapy of CQ and SP was given and the therapeutic outcome was assessed in a modified WHO protocol. The total number of all malaria episodes in the observation period was 836. In the rainy season, the amount of the children with malaria was significantly higher than in the dry season (23,7% vs. 9,4%). Early treatment failure (ETF) was observed in 5% of the cases and late treatment failure (LTF) in 19,5%. 211 cases (68,7%) fulfilled the criteria for adequate clinical response (ACR). Age under 3 years was an independent predictor for ETF and overall therapeutic failure. High initial parasite density was an independent predictor for LTF and overall therapeutic failure. The risk of developing an overall therapeutic failure (ETF + LTF) was 6 times greater in the rainy season than in the dry sason. In all cases with the first treatment of CQ and SP (n = 206), the percentage of ACR (72,3%) was significantly greater than in cases treated twice or more (61,4%, n = 101). Cases with 2 or more treatments were at a significantly higher risk of developing a LTF than cases with one treatment (27% vs. 16%). The recovery of the hb levels in cases with successful treatment was 0,6 g/dl and was significantly different from the haemoglobin increase in cases with LTF. A comparison between the therapeutic success of CQ and SP with CQ alone did not show a significant difference. The results of this study indicate that the combination therapy of CQ and SP is no longer useful for treatment of uncomplicated malaria in Northern Ghana because of the high CQ resistance and the increasing resistance of SP.

RESUME Le travail de thèse porte sur le développement d’électrodes sélectives originales et performantes pour l’analyse de composés d’intérêt pharmaceutique. La partie introductive traite des notions relatives à l’électrochimie mais également de notions sur les molécules médicamenteuses étudiées, en l’occurrence les principes antipaludéens et l’iode. La partie expérimentale se subdivise en deux parties distinctes selon le type d’électrodes sélectives auxquelles font appel les techniques électrochimiques. La première partie concerne l’élaboration, la caractérisation et l’application des électrodes potentiométriques à membrane polymérique incluant une paire d’ions et sélectives à diverses molécules organiques pharmacologiquement actives (antipaludéens). Leur application aussi bien en analyse pharmaceutique qu’en cinétique de dissolution est décrite. La deuxième partie est consacrée à l’élaboration d’un type de senseur ampérométrique original à pâte de carbone à base d’argent micronisé ou colloïdal et à la comparaison de ses performances avec l’électrode d’argent métallique. L’intérêt analytique est mis en évidence par la détermination quantitative des iodures. Les différents aspects susceptibles d’influencer leur comportement, dont la nature des agents précipitants (tétraphénylborate de sodium et le tétrakis (4-chlorophényl) borate de potassium) et de plastifiants ont été investigués. Les bonnes performances des ces électrodes en analyse quantitative ont permis d’explorer les possibilités de leur utilisation à l’étude de la cinétique de dissolution. L’ampérométrie à électrode à pâte de carbone modifiée à base d’argent à l’échelle micronisée (35% m/m) couplée à la chromatographie liquide ionique s’est avérée très sensible vis-à-vis des iodures en particulier et des halogénures en général. Les facteurs susceptibles d’influencer les grandeurs de séparation et la réponse de l’électrode ont été investigués et l’exploitation du signal ampérométrique permet le dosage sélectif et rapide de faibles concentrations en iodures. Les informations fournies par les mesures réalisées en voltampérométrie cyclique à l’aide des mêmes électrodes permettent une bonne compréhension mécanistique quant au mode de détection ampérométrique évitant ainsi toute confusion à ce sujet et permettant l’optimisation du processus de détection. ------------------------------------------------ ABSTRACT This thesis describes the development of original and high performance selective electrodes for the analysis of several pharmaceutical compounds. The introduction describes the pharmaceutical compounds of interest (antimalarial drugs and iodine) and provides an overall understanding of the electrochemical groundwork pertaining to their analysis. The experimental aspect of the thesis is divided into two parts, each according to the type of electrode and electrochemical technique used for the analysis. The first part describes the design, characterization, and application of polymer membrane based ion selective potentiometric electrodes. Selectivity was provided by including ion pairs of several antimalarial drugs into the membrane. The feasibility of use of these electrodes in pharmaceutical analysis as well as in dissolution trials is also described in this part. The second part describes the design of an original silver-modified carbon paste amperometric sensor and compares its performances to those of a plain metallic silver electrode. The electrode has been modified by silver microparticles or by silver nanoparticles. Quantitative iodine determination serves to prove the usefulness of this new sensor in analytical chemistry. Different aspects, such as the nature of the counter ions (sodium tetraphenylborate and potassium tetrakis (4-chlorophenyl) borate) and the plastifying agents that are likely to influence electrode behaviour have been investigated. Since the electrodes have been shown to perform well in quantitative analysis, the possibility of use in dissolution trials was explored. Micronized silver-modified carbon paste electrode (35% Ag m/m) coupled to anionic-exchange liquid chromatography with amperometric detection was shown to be very sensitive with regards to the assay of halogenides in general and iodide in particular. After having investigated the various factors likely to influence chromatographic separation and electrode response, it was shown that the sensor could be used to rapidly and selectively determine low iodide concentrations in complex samples. Cyclic voltammetric analysis provided information concerning the mechanisms allowing amperometric detection, thus allowing an optimisation of the detection procedures.

RESUME<p><p>Le travail de thèse porte sur le développement d’électrodes sélectives originales et performantes pour l’analyse de composés d’intérêt pharmaceutique. <p><p> La partie introductive traite des notions relatives à l’électrochimie mais également de notions sur les molécules médicamenteuses étudiées, en l’occurrence les principes antipaludéens et l’iode.<p><p> La partie expérimentale se subdivise en deux parties distinctes selon le type d’électrodes sélectives auxquelles font appel les techniques électrochimiques.<p><p> La première partie concerne l’élaboration, la caractérisation et l’application des électrodes potentiométriques à membrane polymérique incluant une paire d’ions et sélectives à diverses molécules organiques pharmacologiquement actives (antipaludéens). Leur application aussi bien en analyse pharmaceutique qu’en cinétique de dissolution est décrite.<p><p> La deuxième partie est consacrée à l’élaboration d’un type de senseur ampérométrique original à pâte de carbone à base d’argent micronisé ou colloïdal et à la comparaison de ses performances avec l’électrode d’argent métallique. L’intérêt analytique est mis en évidence par la détermination quantitative des iodures.<p><p> Les différents aspects susceptibles d’influencer leur comportement, dont la nature des agents précipitants (tétraphénylborate de sodium et le tétrakis (4-chlorophényl) borate de potassium) et de plastifiants ont été investigués.<p>Les bonnes performances des ces électrodes en analyse quantitative ont permis d’explorer les possibilités de leur utilisation à l’étude de la cinétique de dissolution.<p><p> L’ampérométrie à électrode à pâte de carbone modifiée à base d’argent à l’échelle micronisée (35% m/m) couplée à la chromatographie liquide ionique s’est avérée très sensible vis-à-vis des iodures en particulier et des halogénures en général. Les facteurs susceptibles d’influencer les grandeurs de séparation et la réponse de l’électrode ont été investigués et l’exploitation du signal ampérométrique permet le dosage sélectif et rapide de faibles concentrations en iodures. Les informations fournies par les mesures réalisées en voltampérométrie cyclique à l’aide des mêmes électrodes permettent une bonne compréhension mécanistique quant au mode de détection ampérométrique évitant ainsi toute confusion à ce sujet et permettant l’optimisation du processus de détection.<p>------------------------------------------------<p>ABSTRACT<p><p>This thesis describes the development of original and high performance selective electrodes for the analysis of several pharmaceutical compounds. <p><p>The introduction describes the pharmaceutical compounds of interest (antimalarial drugs and iodine) and provides an overall understanding of the electrochemical groundwork pertaining to their analysis.<p><p>The experimental aspect of the thesis is divided into two parts, each according to the type of electrode and electrochemical technique used for the analysis.<p>The first part describes the design, characterization, and application of polymer membrane based ion selective potentiometric electrodes. Selectivity was provided by including ion pairs of several antimalarial drugs into the membrane. The feasibility of use of these electrodes in pharmaceutical analysis as well as in dissolution trials is also described in this part.<p><p>The second part describes the design of an original silver-modified carbon paste amperometric sensor and compares its performances to those of a plain metallic silver electrode. The electrode has been modified by silver microparticles or by silver nanoparticles. Quantitative iodine determination serves to prove the usefulness of this new sensor in analytical chemistry.<p><p>Different aspects, such as the nature of the counter ions (sodium tetraphenylborate and potassium tetrakis (4-chlorophenyl) borate) and the plastifying agents that are likely to influence electrode behaviour have been investigated. <p><p>Since the electrodes have been shown to perform well in quantitative analysis, the possibility of use in dissolution trials was explored.<p><p>Micronized silver-modified carbon paste electrode (35% Ag m/m) coupled to anionic-exchange liquid chromatography with amperometric detection was shown to be very sensitive with regards to the assay of halogenides in general and iodide in particular. After having investigated the various factors likely to influence chromatographic separation and electrode response, it was shown that the sensor could be used to rapidly and selectively determine low iodide concentrations in complex samples. Cyclic voltammetric analysis provided information concerning the mechanisms allowing amperometric detection, thus allowing an optimisation of the detection procedures.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished