MONOWARSTWY KWASÓW BORONOWYCH JAKO RECEPTORY MOLEKULARNE WYBRANYCH ANALITÓW

MONOWARSTWY KWASÓW BORONOWYCH JAKO RECEPTORY MOLEKULARNE WYBRANYCH ANALITÓW

Streszczenie

Wstęp i cel badań

Kwasy boronowe są to związki syntetyczne, znajdujące bardzo szerokie zastosowanie w syntezie organicznej (np. reakcja Suzuki), leczeniu nowotworów, czy badaniach nad otrzymy-waniem nowych materiałów. Ich specyficzna budowa sprawia, że posiadają one również zdolność do odwracalnego wiązania cząsteczek zawierających ugrupowania 1,2- oraz 1,3-cis-diolowe. Mogą być przez to używane jako selektywne warstwy receptorowe: cukrów, glikoprotein, katecholamin oraz anionów fluorkowych. Oznaczanie tych związków jest bardzo istotne, gdyż wpływają one na funkcjonowanie oraz zdrowie ludzkiego organizmu. Większość doniesień literaturowych z zakresu analityki dotyczy wykorzystywania kwasów boronowych w technikach rozdzielania – chromatografii czy elektroforezie, a także do oznaczania substancji – spektrofotometria

i spektrofluorymetria.

W niniejszej pracy wykorzystano techniki woltamperometrii cyklicznej i woltamperometrii fali prostokątnej. Ich zaletą w stosunku to wyżej wymienionych metod jest niższy koszt aparatury, prosty układ pomiarowy, równie wysoka czułość pomiarów oraz możliwość miniaturyzacji, która

w obecnych czasach jest wiodącym kierunkiem rozwoju w wielu dziedzinach badań. Ponadto interpretacja woltamperogramów pozwala uzyskać ilościowe informacje dotyczące zachodzących reakcji elektrochemicznych oraz badać jakość tworzących się monowarstw na powierzchni elektrod.

Celem pracy jest zbadanie wpływu warunków immobilizacji na jakość monowarstw pochodnej tiolowej kwasu 4-[(11-(acetylotio)undecyl-1-oksy]fenyloboronowego (oznaczanego skrótowo: KB-16) na powierzchni elektrod złotych oraz zbadanie oddziaływań warstw receptorowych tego kwasu z wybranymi 1,2- i 1,3- cis-diolami za pomocą technik SWV i CV,

co pozwoli w przyszłości stworzyć sensor woltamperometryczny umożliwiający oznaczanie substancji o takiej budowie.

Wyniki i dyskusja

W ramach pracy inżynierskiej prowadzono prace badawcze nad optymalizacją warunków unieruchamiania pochodnej tiolowej KB-16 na powierzchni elektrod złotych. Dobranie odpowie-dniej procedury czyszczenia elektrod dyskowych oraz metody odbezpieczania zacetylowanej grupy tiolowej KB-16 w środowisku zasadowo-alkoholowym umożliwiło związanie atomów siarki

z powierzchnią złota, czyli wydajną immobilizację na elektrodach. Przeprowadzono także badania nad wpływem stężenia używanej do modyfikacji pochodnej KB-16 oraz nad stabilnością tworzą-cych przez nią monowarstw. Efektywność organizacji SAMs była określana na podstawie przebiegu jednoelektronowego procesu sondy redoks – heksacyjanożelazianów potasu za pomocą techniki woltamperometrii cyklicznej. Stosowanie takiej metody detekcji było konieczne

ze względu na niealektroaktywny charakter monowarstw. Na tej podstawie stwierdzono,

że pochodna tiolowa KB-16 tworzy dobrze zorganizowane, stabilne warstwy. Wzrost stężenia

KB-16 sprzyja wydajniejszemu zablokowaniu

...