Вольтамперометрическая мультисенсорная система на основе модифицированных полиариленфталидами стеклоуглеродных электродов для распознавания и определения варфарина

Abstract

Voltammetric sensors and sensory system based on glassy carbon electrodes modified by polyarylenephthalides (chlorinated polyphthalidylidenefluorene, polyphthalidylidene diphenyl and brominated polyphthalidylidene diphenyl) were developed for the recognition and determination of warfarin. The electrochemical and analytical characteristics of the sensors were studied. The optimal conditions for recording voltammograms of warfarin oxidation were established: the range of working potentials was 0.5 . 1.2 V, scan rate was 20 mV·s-1, the electrode holding time in the analyzed solution was 30s, and the pH of the supporting electrolyte was 6.86 (NaHPO+ KHPO). Using the values of 24 24 the slope of the dependence lg i p = lg v + const (.lg i p / .lg v = 0.7 . 0.9), it was found that the rate­controlling step of warfarin oxidation was the depolarizer adsorption on the surface of the polymer modifier. The linear range of the dependence of the maximum of warfarin oxidation peak on the concentration was 0.3.10-6 . 0.5.10-3 М. Using the “added-found” method, the accuracy of determining the warfarin content in the model solutions was evaluated. The relative standard deviation and relative measurements error didn’t exceed 4.63% and 11.1% respectively. By the means of chemometrics methods (principal components analysis and SIMCA) the possibility of the recognition of warfarin preparations without isolating the active substances in dosage forms was shown, which made it possible to distinguish pharmaceutical preparations from the different manufacturers. At the same time, the sample preparation procedure was significantly simplified, and the cost and time of the analysis were reduced. It was also shown that the use of the multisensory system of the “electronic tongue” type significantly increased the percentage of correctly recognized samples in comparison to the registration of voltammograms on the single sensor. The proportion of correctly recognized samples was 97-100%.

Разработаны вольтамперометрические сенсоры и сенсорная система на основе стеклоуглеродных электродов, модифицированных полиариленфталидами – хлорированными полифталидилиденфлуореном, полифталидилидендифенилом и бромированным полифталидилидендифенилом, для распознавания и определения варфарина. Изучены электрохимические и аналитические характеристики сенсоров. Установлены оптимальные условия регистрации вольтамперограмм варфарина: диапазон рабочих потенциалов 0.5 . 1.2 В, скорость развертки потенциалов 20 мВ/с, время выдерживания электрода в анализируемом растворе 30 с, pH фонового электролита 6.86 (Na2HPO4 + KH2PO4). По значениям тангенса угла наклона зависимости lg i p = lg v + const (.lg i p/.lg v = 0.7. 0.9) установлено, что лимитирующей стадией процесса окисления варфарина является преимущественно адсорбция деполяризатора на поверхности полимерного модификатора. Линейный характер зависимости максимального тока окисления варфарина от концентрации сохраняется в диапазоне 0.3·10-6 . 0.5·10-3 М. При определении содержания варфарина в модельных растворах методом «введено-найдено», относительное стандартное отклонение не превышает 4.6 %, относительная погрешность не превышает 11.1 %. С использованием методов хемометрики: метода главных компонент (МГК) и метода формального независимого моделирования аналогий классов (SIMCA) показана возможность распознавания препаратов варфарина без выделения действующих веществ в лекарственных формах, что позволяет различать лекарственные средства различных производителей. При этом заметно упрощается процедура пробоподготовки, снижаются стоимость и время анализа. Показано, что использование мультисенсорной системы типа «электронный язык» существенно повышает процент правильно распознанных образцов по сравнению с регистрацией вольтамперограмм на одном сенсоре. Доля правильно распознанных образцов составляет 97-100 %.