Выпускная квалификационная работа магистра состоит из 7 глав и посвящена бесферментному электрокаталитическому определению глюкозы в щелочной и нейтральной среде с использованием различных модификаторов на основе наноматериалов, а именно карбоксилированных многостенных нанотрубок, наночастиц серебра и наночастиц палладия. В работе приведены аналитические характеристики использованных модификаторов и обоснования выбора наилучшего модификатора. Для обеспечения селективности анализа были получены полимеры с молекулярными отпечатками глюкозы. / Master’s graduation work consists of 7 chapters and is devoted to the non-enzymatic electrocatalytic determination of glucose in an alkaline and neutral medium using various modifiers based on nanomaterials, namely, carboxylated multi-walled nanotubes, silver nanoparticles, and palladium nanoparticles. The paper presents the analytical characteristics of the used modifiers and the rationale for choosing the best modifier.

Целью диссертационного исследования является изучение процессов восстановления нитрогруппы в препаратах азоло-азинового ряда с применением электрохимических методов и ЭПР-спектроскопии. Для достижения стабильных и воспроизводимых данных была разработана методика эксперимента. Рассмотрены вопросы электровосстановления фармпрепаратов содержащих нитрогруппу в своем строении и применение ЭПР – спектроскопии и электрохимических методов анализа, в частности вольтамперометрии, для установления механизма восстановления лекарственных веществ в теле человека. В ходе экспериментальной части установлена природа происходящих процессов, в том числе, природа лимитирующей стадии, проведен расчет количества электронов, принимающих участие в процессах электровосстановления основного вещества препаратов TRIAZAVIRIN® и TRIAZID®. Предложены вероятные механизмы протекания исследуемого процессов восстановления нитрогруппы исследуемых соединений. / The main substances of the newest Russian antiviral drugs, the aziolo-azine series TRIAZAVIRIN® and TRIAZID®, served as the research subjects. Objective: to study the processes of reduction of the nitro group in these compounds using electrochemical methods and EPR spectroscopy. An analysis of the literature data showed that the pharmaceutical activity of preparations containing a nitro group is due to its reduction. Electrochemical methods of analysis make it possible to study the in vitro transformation of the preparation as close as possible to the processes taking place with the drug in vivo. The method of EPR-spectroscopy allows obtaining reliable data on the free radical formed during the reaction, which can be a determining factor of the biological activity of the preparation. These methods were taken as a basis for studying the processes of nitro group reduction, which is a part of the basic substances of TRIAZAVIRIN® (TRZ) and TRIAZID® (TZ) preparations. The processes of nitro group reduction in TRZ and TZ molecules were studied using voltammetry and EPR spectroscopy. It has been established that the rate of reduction of the nitro group TRZ is controlled by diffusion, the process of reduction of the nitro group of the preparation is stepwise, irreversible and proceeds at a potential of -0.35 V through the formation of an anion radical with addition of 4e. It is shown that the rate of reduction of the nitro group of TZ is controlled by diffusion. The single-wave reduction process of the nitro group TZ at a potential of 6 -0.65 V is irreversible, goes through the formation of an anion radical with addition of 6e. Possible schemes for the recovery of the nitro group of the basic substances of TRIAZAVIRIN® and TRIAZID® preparations are proposed.

Объектом исследования служило лекарственное вещество 5-метил-6-нитро-7-оксо-1,2,4-триазоло[1,5-а] пиримидинид аргинина моногидрат с условным названием «Триазид» (ТД). Цель работы: разработка чувствительного электрохимического сенсора для количественного определения лекарственного вещества 5-метил-6-нитро-7-оксо-1,2,4-триазоло[1,5-а] пиримидинид аргинина моногидрата. Показана возможность применения толстопленочных углеродсодержащих электродов для вольтамперометрического определения исследуемого вещества. Изучено влияние модифицирования поверхности толстопленочных электродов на их электрохимические характеристики для количественного определения лекарственного вещества в испытуемом растворе методами циклической вольтамперометрии, прямой вольтамперометрии в квадратно-волновом режиме, спектроскопии электрохимического импеданса и сканирующей электронной микроскопии. Исследовано влияние срока хранения электрохимического сенсора для количественного определения ТД методом прямой вольтамперометрии в квадратно – волновом режиме и спектроскопии электрохимического импеданса. Выбран чувствительный электрохимический сенсор для количественного определения ТД. Выполнена статистическая обработка результатов анализа. Проведено вольтамперометрическое определение ТД в фармацевтической субстанции «Триазид». Согласно ОФС.1.1.0012.15 и ОФС ОФС.1.1.0013.15 Государственной Фармакопеи РФ XIII издания, был сделан вывод о соответствии аналитической методики количественного определения ТД в фармацевтической субстанции «Триазид» заявленным критериям приемлемости. / The object of the study was the drug 5-methyl-6-nitro-7-oxo-1,2,4-triazolo [1,5-a] pyrimidinide arginine monohydrate with the code name «Triazid» (TD). Objective: development of a sensitive electrochemical sensor for the quantitative determination of the medicinal substance 5-methyl-6-nitro-7-oxo-1,2,4-triazolo [1,5-a] pyrimidinide of arginine monohydrate. The possibility of using thick-film carbon-containing electrodes for voltammetric determination of the test substance is shown. The effect of modification of the surface of thick-film electrodes on their electrochemical characteristics was studied for the quantitative determination of the drug in the test solution by the methods of cyclic voltammetry, direct voltammetry in the square-wave mode, electrochemical impedance spectroscopy, and scanning electron microscopy. The influence of the shelf life of an electrochemical sensor for the quantitative determination of TD by direct voltammetry in a square-wave mode and electrochemical impedance spectroscopy has been investigated. A sensitive electrochemical sensor was selected for the quantitative determination of TD. Statistical processing of the analysis results has been performed. Voltammetric determination of TD in the pharmaceutical substance «Triazid» was carried out. According to OFS.1.1.0012.15 and OFS OFS.1.1.0013.15 of the State Pharmacopoeia of the Russian Federation of the XIII edition, it was concluded that the analytical method for quantitative determination of TD in the pharmaceutical substance «Triazid» meets the stated acceptance criteria.

Настоящая работа состоит из 5 глав и посвящена бесферментному электрокаталитическому определению креатинина в слабокислой среде с использованием различных катализаторов, которые представляют из себя комплексы меди с новыми производными 2,2’-бипиридина. В работе приведены аналитические характеристики исследования всех пяти комплексов, трёх выбранных модификаторов и обоснования выбора наилучших веществ для модифицирования стеклоуглеродного электрода в определении концентрации креатинина. Проведено сравнение аналитических характеристик, полученных от метода циклической вольтамперометрии и метода с использованием полевого транзистора с расширенным затвором, и выбран предпочтительный метод анализа. / This work consists of 5 chapters and is devoted to the non-enzymatic electrocatalytic determination of creatinine in a weakly acidic medium using different catalysts, which are copper complexes with new 2,2'-bipyridine derivatives. Analytical characteristics of all five complexes, three selected modifiers and substantiation of the choice of the best substances for modifying the glass carbon electrode in determining creatinine concentration are given in the work. Comparison of the analytical characteristics obtained from the cyclic voltammetry method and the method using a field-effect transistor with an extended gate was carried out and the preferred method of analysis was selected.

Объектом исследования являлось вещество натриевая соль 2-этилтио-6-нитро-1,2,4-триазоло-[5,1-c]-1,2,4-триазин-7-она, дигидрат (УПИ-802). Цель работы: количественное определение лекарственного вещества натриевой соли 2-этилтио-6-нитро-1,2,4-триазоло-[5,1-c]-1,2,4-триазин-7-она дигидрата методом вольтамперометрии. В случае УПИ-802 наиболее полезным для количественного определения является сигнал электровосстановления нитрогруппы. Исследованы процессы восстановления нитрогруппы исследуемого вещества в водных и апротонных растворах с применением вольтамперометрии в условиях физического удаления растворенного кислорода и без удаления кислорода. Установлено, что скорость восстановления УПИ-802 контролируется диффузией, процесс восстановления нитрогруппы является необратимым и проходит в две стадии в буферном растворе Бриттона-Робинсона. Первая волна восстановления, которая лежит в области потенциалов -0,31 – (-0,8) В, соответствует присоединению 4 электронов. Обнаружено, что электровосстановление нитрогруппы протекает с предшествующим протонированием. Выбран оптимальный режим регистрации аналитического сигнала исследуемого вещества УПИ-802 на стеклоуглеродном электроде в условиях химического способа удаления растворенного кислорода – квадратно-волновой с амплитудой импульса 0,05 В, частотой импульса 35 Гц. Показана возможность применения толстопленочных углеродсодержащих электродов для определения исследуемого вещества методом квадратно-волновой вольтамперометрии. Выполнена оценка показателей качества методики анализа, таких как линейность, повторяемость (сходимость) и внутрилабораторная прецизионность. / The object of the study was the substance 2-ethylthio-6-nitro-1,2,4-triazolo-[5,1-c]-1,2,4-triazin-7-one sodium salt dihydrate (UPI-802). Objective: quantification of 2-ethylthio-6-nitro-1,2,4-triazolo-[5,1-c]-1,2,4-triazin-7-one sodium salt dihydrate by the method of voltammetry. For UPI-802, the signal of electroreduction of a nitro group is the most useful for quantitative determination. The processes of the nitro group reduction of the test substance in aqueous and aprotic solutions was studied using voltammetry in conditions of physical removal of dissolved oxygen and without oxygen removal. It was established that the rate of reduction of UPI-802 is controlled by diffusion, the processes of reduction of the nitro group is irreversible and proceeds in two stages in a Britton-Robinson buffer solution. The first recovery wave, lying in the potential region of -0,31 - (-0,8) V, corresponds to the addition of 4 electrons. It was found that the electroreduction of the nitro group proceeds with previous protonation. The optimal mode for recording the analytical signal of the UPI-802 on the glassy carbon electrode was selected in conditions of chemical method for removing dissolved oxygen – square-wave with a pulse amplitude of 0,05 V and a pulse frequency of 35 Hz. The possibility of using thick-film carbon-containing electrodes to determine the test substance by the method of square-wave voltammetry was shown. The quality indicators of the analysis technique, such as linearity, repeatability (convergence) and intralaboratory precision, were evaluated.