Предложено использовать наноструктурированный материал оксид графена (ГО) в качестве модификатора поверхности планарных печатных графитовых электродов как основы амперометрических биосенсоров с иммобилизованной моноаминоксидазой для определения антидепрессантов («Мелипрамин», «Коаксил» и «Феназепам»). Функционирование предлагаемых биосенсоров основано на ингибирующей способности антидепрессантов воздействовать на каталитическую активность иммобилизованного фермента. Сопоставлены аналитические возможности предлагаемых биосенсоров c биосенсорами на основе электродов, модифицированных углеродными нанотрубками в хитозане и ДМФА. Предложенные биосенсоры можно использовать для контроля как остаточных количеств лекарственных препаратов в биологических жидкостях (урина) на уровне 9·10^{-9 М}, так и лекарственного вещества в лекарственных формах.

Ключевые слова: биосенсор, оксид графена, углеродные нанотрубки, хитозан, антидепрессанты, моноаминоксидаза, биологическая жидкость

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2014.18.4.011

ЛИТЕРАТУРА

1. Simultaneous determination of new-generation antidepressants in plasma by gas chromatography–mass spectrometry / E. Pietracci [et al.] // Forensic Toxicol. 2013. V. 31. P. 124-132.

2. Fernandez-Navarro J. J., Ruiz-Angel M. J., Garcıa-Alvarez-Coque M. C. Reversed-phase liquid chromatography without organic solvent for determination of tricyclic antidepressants // J. Sep. Sci. 2012. V. 35. P. 1303-1309.

3. Davarani S., Najarian A., Nojavan S.М. Electromembrane extraction combined with gas chromatography for quantification of tricyclic antidepressants in human body fluids // Anal. Chim. Acta. 2012. V. 725. P. 51-56.

4. Development of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the detection of neomycin residues in pig muscle, chicken muscle, egg, fish, milk and kidney / S. Wang  [et al.] // Meat Science. 2009. V. 82. P. 53-58.

5. Electrochemical immunosensor for salbutamol detection based on CS-Fe₃O₄-PAMAM-GNPs nanocomposites and HRP-MWCNTs-Ab bioconjugates for signal amplification  / S. Liu  [et al.] // Sens. Actuators B. 2011. V. 156. P. 71-78.

6. Rapid and sensitive detection of β-agonists using a portable fluorescence biosensor basedon fluorescent nanosilica and a lateral flow test strip / C. Song [et al.] // Biosens. Bioelectron. 2013. V. 50. P. 62-65.

7. Лекарственные средства. В 2 кн. Кн 1. / М.Д. Машковский; отв. ред. С.Б. Дивов. М.: Новая Волна, 2002. 540 с.

8. Biosensor based on platinum nanoparticles dispersed in ionic liquid and laccase for determination of adrenaline / D. Brondani [et al.] // Sens. Actuators B. 2009. V. 140. P. 252-260.

9. Amperometric biosensor based on monoamine oxidase (MAO) immobilized in sol/gel film for benzydamine determination in pharmaceuticals / D.J. Djane [et al.] // J. of Pharmaceutical and Biomedical Anal. 2003. V. 33. P. 983-990.

10. Reusable sensor based on high magnetization carboxyl-modified graphene oxide with intrinsic hydrogen peroxide catalytic activity for hydrogen peroxide and glucose detection / H. Yang [et al.] // Biosens. Bioelectron. 2013. V. 41. P. 172-179.

11. Chen B., Ma M., Su X. An amperometric penicillin biosensor with enhanced sensitivity based on co-immobilization of carbon nanotubes, hematein, and ß-lactamase on glassy carbon electrode // Anal. Chim. Acta. 2010. V. 674. P. 89-95.

12. Olivé-Monllau R., Munoz-Pascual F.X., Baldrich E. Characterization and optimization of carbon nanotube electrodes produced by magnetic entrapment: Application to paracetamol detection // Sens. Actuators B. 2013. V. 185. P. 685-693.

13. Shahrokhian S., Rastgar S. Electrochemical deposition of gold nanoparticles on carbon nanotube coated glassy carbon electrode for the improved sensing of tinidazole // Electrochim. Acta. 2012. V. 78. P. 422-429.

14. Unnikrishnan B., Mani V., Chen S.-M. Highly sensitive amperometric sensor for carbamazepine determination based on electrochemically reduced graphene oxide–single-walled carbon nanotube composite film // Sensors and Actuators B. 2012. V. 173. P. 274-280.

15. Electrochemical sensor for toxic ractopamine and clenbuterol based on the enhancement effect of graphene oxide / C. Wu [et al.] // Sensors and Actuators B. 2012. V. 168. P. 178-184.

16. Manufacture and evaluation of carbon nanotube modified screen-printed electrodes as electrochemical tools / P. Fanjul-Bolado [et al.] // Talanta. 2007. V. 74. P. 427-433

17. Li X., Jiang X. Electrostatic layer-by-layer assembled multilayer films of chitosan and carbon nanotubes // New Carbon Materials. 2010. V. 25, № 3. P. 237-240.

18. Горкин В.З. Аминоксидазы и их значение в медицина. М.: Медицина, 1981. 336 с.

19. Амперометрический моноаминоксидазный биосенсор для определения некоторых антидепрессантов / Э.П. Медянцева [и др.] // Журн. аналит. химии. 2008. Т. 63, №3. С. 302-307.

20. Условия функционирования амперометрического биосенсора на основе моноаминоксидазы / Э.П. Медянцева [и др.] // Учёные записки Каз. гос. ун-та. Естественные науки. 2006. Т. 148, № 2. С. 21-29.

21. Данилова Л. А. Анализы крови и мочи. СПб.: Салит-Медкнига, 2003. 128 с.

22. Совместное вольтамперометрическое определение дофамина и мочевой кислоты на электроде, модифицированном самоорганизующимся монослоем цистамина с наночастицами золота / Л.Г. Шайдарова [и др.] // Журн. прикладн. химии. 2011. Т. 84, вып. 2. С. 222-228.

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

24. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1998. 704 с.

25. European pharmacopoeia 7.0, European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare, 2010, V. 2, P. 231-2232.