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，卷:8(1)

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电活性药物在碳纳米材料表面的电化学强制降解及其药代动力学:电化学领域的新挑战

*通信:

Annamalai Senthil Kumar，印度韦洛尔理工学院纳米与生物电化学研究实验室化学系，电话:0416 - 2202754;电子邮件: (电子邮件保护)

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研究和分析药物在生理系统中的精确反应是药代动力学的一个具有挑战性的兴趣。仅通过高效液相色谱(HPLC)、质谱、紫外可见(UV-Vis)和红外(IR)等现有的分析仪器技术，很难预测药物反应的机理。特别是对药物反应过程中产生或形成的中间体的检测是非常困难的。由于生理系统由血红蛋白(Eo~-0.4 V vs Ag/AgCl)、细胞色素C (Eo~-0.4 V vs Ag/AgCl)、泛素酮(Eo~0.2 V vs Ag/AgCl)等几种氧化还原活性化学物质组成，多巴胺(Eo~0.3 V vs Ag/AgCl)，抗坏血酸(Eo~0.35 V vs Ag/AgCl)，尿酸(Eo~0.4 V vs Ag/AgCl)，产生氧化还原信号并将其电子转移到药物系统中，详细了解药物与其他碳基生理物质(细胞)的反应和相互作用对临界药代动力学非常重要。

基于强制化学，光化学，生化和热降解的药物分析药物而某些有机化合物有很大的注意，不仅要了解药物动力学同时也为药品的安全性和有效性提供支持。根据美国食品药品监督管理局(Food and Drug approval Agency)、美国食品药品监督管理局(FDA)和国际协调理事会(International Council for Harmonization, ICH)的指导方针，在新药开发过程中，需要稳定性测试数据来了解原料药和药品的质量在各种环境、化学和生化因素的影响下如何随时间变化。一般来说，通过各种复杂的仪器技术从分离、鉴定和定量中获得的数据被共同用于探测降解过程和中间体。事实上，一些中间产物寿命很短，传统的分析技术无法识别。我想介绍一种新的电活性强制降解研究策略药物通过电化学方法，利用碳纳米管或其他石墨碳纳米材料(氧化石墨烯和石墨烯等)修饰的玻碳电极(GCE/MWCNT)作为生物模拟模型对生物物质(细胞)的系统，考虑碳基骨架和这些材料的吸附能力与细胞系统。由于sp之间的π - π相互作用²碳和共轭π电子(方案1)，碳纳米材料为其表面强吸附芳香族有机分子提供了极好的平台扩散有机部分的限制性电化学/电子转移反应几乎类似于发生在细胞系统中的电子转移反应。

由于碳纳米材料的有序结构和导电性质，可以很容易地探测到发生在碳纳米材料/药物界面上的电子转移步骤in-sitully通过简单的伏安技术，如循环伏安法和脉冲伏安法在生理溶液(pH值7磷酸盐缓冲溶液)。我们初步研究了苯酚、四环素、阿莫西林、青霉素、氨苄西林和各种有机分子在碳纳米管修饰的玻碳电极(GCE/CNT)上的相互作用[1-5］．

本课题组初步研究了苯酚、四环素、阿莫西林、青霉素、氨苄西林等电活性有机/药物物质与各种有机分子在生理溶液中碳纳米管修饰玻碳电极上的相互作用[1-5］．研究发现，苯酚、四环素和阿莫西林这些具有酚官能团的物质，在pH值为7的磷酸盐缓冲溶液中，在+500 mV vs Ag/AgCl (case-I)或-450 mV vs Ag/AgCl (case-II)条件下被不可逆氧化为相应的对羟基苯酚及其衍生物，形成表面受限氧化还原体系(Figure.1)．这些碳纳米材料(具有石墨结构)修饰电极与Ag/AgCl相比，在~0 V下表现出明确的表面约束氧化还原特征。非酚类药物青霉素和氨苄西林的平行实验均未发现这种电化学转化反应。研究发现，在case-I机制下，酚基直接作为酚根被电氧化，然后生成对苯二酚衍生物。而在case-II机制中，H₂O₂，在负电位-0.450 V vs Ag/AgCl时形成，作为中间物种，与酚基发生化学作用，氧化为对羟基苯酚(对苯二酚)衍生物。我们认为，本文得到的一些电化学实验结果是可以推广或相关的药物动力学以上提到的药物。进一步，详细的调查使用标准模型/s来了解药物动力学有必要对碳纳米管系统和蜂窝系统进行比较，以进一步支持该建议。

参考文献

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