Development of Novel Electrochemical Methods Using Various Membrane Materials for Monitoring of Selected Anticancer Drugs and Phytochelatins

Abstract

Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj elektrochemických metod pro sledování vybraných protinádorových léčiv s použitím různých typů membrán pro jejich předběžnou separaci a studiu transportu těžkých kovů za přítomnosti fytochelatinů přes biologickou membránu. Jako modelová látka z oblasti protinádorových léčiv byla použita dobře dostupná sodná sůl kyseliny anthrachinon-2-sulfonové (AQS), neboť je strukturně podobná protinádorovým léčivům odvozeným od anthrachinonu (doxo/daunorubicin), která jsou snadno elektrochemicky oxidovatelná i redukovatelná. Voltametrické chování AQS bylo studováno v katodické oblasti pomocí cyklické voltametrie (CV) a diferenční pulzní voltametrie (DPV) na rtuťovým meniskem modifikované (m-AgSAE) a na leštěné stříbrné amalgámové (p-AgSAE) elektrodě, Získané výsledky byly použity k vývoji mikroobjemové voltametrické cely (MVVC). Vhodnost MVVC k voltametrickému stanovení protinádorových léčiv byla následně potvrzena použitím doxorubicinu (DX) jako další modelové látky. Druhá část práce se zabývá terapeutickým sledováním protinádorových léčiv v krevním oběhu pacienta. K pilotním experimentům byl použit průtokový systém s dialyzačním katetrem a ampérometrickou detekcí. Bylo pracováno při rychlosti průtoku mobilní fáze (fyziologického roztoku (0.9% roztok NaCl)) 5 a...

Present Ph.D. Thesis is focused on the development of electrochemical methods for determination of anticancer drugs using various types of membranes for their preliminary separation. Furthermore, this Thesis reports the study of transport mechanisms of heavy metals in the presence of phytochelatins across biological membranes. Sodium anthraquinone-2-sulphonate (AQS) was used as a model compound for its similar structure with anthraquinone-based (AQ-based) anticancer drugs (doxo/daunorubicin) and also due to its better availability. All these compounds can be easily electrochemically oxidized and/or reduced. Redox behaviour of AQS was investigated by cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) in a cathodic region on mercury meniscus modified (m-AgSAE) and polished silver solid amalgam (p-AgSAE) electrodes, Obtained results were used for the development of a micro-volume voltammetric cell (MVVC). Its applicability for voltammetric determination of anticancer drugs was verified by using doxorubicin (DX) as a model substance. The second part of this Thesis deals with therapeutic monitoring of anticancer drugs in the blood circulation of the patients. For pilot experiments, a liquid-flow system with dialysis catheter and amperometric detection was used. The flow rate of carrier...