Vývoj elektrochemické tenkovrstvé degradační cely pro studium oxidačního stresu léčiv

Abstract

In this thesis, the oxidation conditions in a new electrochemical "thin-layer" flow-through cell for the study of the oxidative degradation of active pharmaceutical ingredients were optimized. In this field, it is an innovative approach to studying the oxidation properties of substances. The cell was manufactured using 3D printing technology. Oxidation was carried out in a two-electrode arrangement with a working boron-doped diamond electrode (BDDE) and an auxiliary stainless steel electrode. Optimization of conditions was performed using salicylic acid as a model active pharmaceutical ingredient. The electrochemical approach was used to degrade this active pharmaceutical ingredient by the required approximately 20% of the original amount in only 2.3 min. Thus, the degradation time was significantly reduced compared to the oxidative stability stress tests of active pharmaceutical ingredients commonly used today. Two major degradation products were observed, namely gentisic acid and 2,3-dihydroxybenzoic acid. The degradation products obtained by electrochemical oxidation and chemical oxidation using hydrogen peroxide are identical.

V rámci této diplomové práce byly optimalizovány podmínky oxidace v nové elektrochemické tenkovrstvé průtokové cele pro studium oxidační degradace léčiv. V tomto odvětví se jedná o inovativní přístup ke studiu oxidačních vlastností látek. Cela byla vyrobena pomocí technologie 3D tisku. Oxidace probíhala ve dvouelektrodovém uspořádání s pracovní borem dopovanou diamantovou elektrodou (BDDE) a pomocnou nerezovou elektrodou. Optimalizace podmínek byla provedena pomocí kyseliny salicylové jako modelové léčivé látky. Elektrochemickým přístupem byla provedena degradace této léčivé látky o požadovaných cca 20 % z původního množství za pouhých 2,3 min. Výrazně tak byla zkrácena doba degradace oproti dnes běžně používaným stresovým testům oxidační stability léčiv. Byly pozorovány dva majoritní degradační produkty, a to kyselina gentisová a 2,3-dihydroxybenzoová kyselina. Degradační produkty získané elektrochemickou oxidací a chemickou oxidací pomocí peroxidu vodíku se shodují.