اکسیداسیون الکتروشیمیایی استامینوفن و 4-َ4 دی هیدروکسی بی فنیل در حضور و عدم حضور هسته دوست های آلی

تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی به دلیل عملکردشان (انتخابی بودن، سرعت مناسب، حساسیت و دقت بالا) کاربردهای گسترده ای در بررسی انواع ترکیبات دارویی و زیستی دارند. استامینوفن دارویی است رایج که بدون نسخه پزشک قابل تهیه است. اکسیداسیون آندی استامینوفن منجر به تولید حدواسـط ناپایدار n-استـیل-p-بنزو کینـون می شود. n-استیل-p-بنزو کینون تولید شده می تواند با توجه به شرایط (phهای مختلف) وارد واکنش های متفاوتی شود. ماهیت و نوع واکنش های n-استیل-p-بنزو کینون مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس شواهد به دست آمده محتمل ترین مکانیسم پیشنهاد و اثبات شده است. همچنین بر اساس شبیه سازی کامپیوتری، سینیتیک این واکنش ها نیز بررسی شده است. حدواسط n-استیل-p-بنزو کینون درداخل بدن در اثر اکسیداسیون استامینوفن توسط سیتوکروم 450p تولید می شود که در غلظت های بالا می تواند اثرات سمی داشته باشد. حدواسط تولید شده به سرعت با گلوتاتیون موجود در بدن واکنش داده و اثر سمی آن از بین می رود. اما در شرایطی که استامینوفن به مقدار زیاد مصرف شود موجب تخلیه گلوتاتیون بدن می شود. در صورتی که غلظت گلوتاتیون به کمتر از 30% غلظت عادی کاهش یابد، napqi با ماکرومولکول های موجود در سلول واکنش می دهد. این عمل موجب مسمومیت شده که نتیجه آن می تواند صدمات جدی و یا حتی مرگ سلولی باشد. در حال حاضر استیل سیستئین به عنوان داروی ضد مسمومیت استامینوفن استفـــاده می شود. مکانیسم ایجاد مسمومیت توسط استامینوفن و همچنین چگونگی عملکرد استیل سیستئین به عنوان پاد زهر آن در منابع گزارش شده اند. بر اساس مطالعات الکتروشیمیایی در این کار، مکانیسم گزارش شده مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، مکانیسم جدیدی (کاتالیستی) برای واکنش استامینوفن و گلوتاتیون پیشنهاد و اثبات گردید که با مکانیسم های گزارش شده قبلی کاملاً متفاوت می باشد. مکانیسم الکتروکاتالیستی (ec) یک مکانیسم معمول در واکنش های موجود در داروها، بیولوژی، بیوشیمی، فرایندهای صنعتی، محیطی و تحقیقاتی می باشد. اهمیت و کاربردهای این مکانیسم در زمینه های متعددی مورد مطالعه قرار گرفته و مقالات فراوانی در مورد واکنشهای الکتروکاتالیستی منتشر شده است. اما فقط تعداد کمی از مقالات به صورت دقیق و کامل به بررسی تئوریک و تجربی این مکانیسم پرداخته اند، می توان گفت مطالعات انجام شده در مورد مکانیسم الکتروکاتالیستی یا کاملاً تئوریک بوده و یا به صورت تجربی برای سیستمی با ثابت سرعت مشخص انجام شده است. از این رو در این پایان نامه به منظور بررسی دقیق تر و عمیق تر این نوع واکنش، اکسیداسیون الکتروکاتالیستی گلوتاتیون توسط 4-َ4 بی فنل مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم به دلیل دارا بودن ثابت سرعت واکنش کاتالیستی متغیر (به کمک تغییر ph) این امکان را فراهم می کند که تمامی نواحی موجود در واکنش کاتالیستی (سینیتیکی، نفوذی و شرایط حد واسط) قابل دستیابی و بررسی باشند. در نهایت نتایج به دست آمده برای رسم یک دیاگرام ناحیه ای برای واکنش کاتالیستی مورد استفاده قرار گرفتند. گلوتاتیون یک ترکیب تیولی بین سلولی مهم بوده و نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای زیستی بازی می کند. در نتیجه می توان گفت که پیدا کردن و توسعه یک روش ساده، حساس و انتخابی برای اندازه گیری میزان گلوتاتیون از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. از طرفی 4-َ4 بی فنل، به دلیل خصوصیات ویژه اش می تواند به عنوان حدواسط مناسبی برای اندازه گیری گلوتاتیون بر اساس واکنش کاتالیستی مورد استفاده قرار بگیرد. مطالعات ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی انجام شده نشان می دهند که جریان کاتالیستی ایجاد شده متناسب با غلظت گلوتاتیون می باشد. همچنین مطالعات کرونوآمپرومتری برای تعیین ضریب انتشار گلوتاتیون و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی مورد استفاده قرار گرفته است. در قسمت دیگری از این پایان نامه فرآیند جذب سطحی توسط تکنیک های الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است، جذب سطحی فرآیندی است که طی آن جذب شونده روی سطح جاذب قرار گرفته و تشکیل لایه ای از اتم ها یا مولکول های جذب شونده را می دهد. جذب سطحی در بسیاری از سیستم های طبیعی، فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی کاربرد دارد. الکترود های کربن شیشه ای به صورت گسترده در الکتروشیمی برای آنالیز (کیفی و کمی) گونه های الکترو فعال و همچنین به عنوان ماده پایه الکترودهای اصلاح شده استفاده می شوند، بررسی فرآیند جذب سطحی بر روی این الکترودها اهمیت زیادی دارد. 4-َ4 بی فنل به دلیل آبگریز بودن می تواند جذب سطح الکترود کربن شیشه ای شود . با استفاده از روش های الکتروشیمیایی ابتدا اتفاق افتادن پدیده جذب سطحی اثبات گردید، سپس با استفاده از نتایج به دست آمده بررسی های کمی (تعیین مقدار ماده جذب سطح شده) بر روی سیستم انجام شد و پارامترهای مربوطه محاسبه گردید. در نهایت با توجه به پارامترهای محاسبه شده، جهت گیری مولکول های جذب سطحی مورد مطالعه قرار گرفت و محتمل ترین جهت گیری پیشنهاد گردید