Электрохимические (био)сенсоры на основе электрополимеризованных покрытий, полученных из глубоких эвтектических растворителей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гойда Анастасия Игоревна

• Гойда Анастасия Игоревна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Гойда Анастасия Игоревна

1.2 Применение глубоких эвтектических растворителей в аналитической химии

1.3 Электрохимические сенсоры на основе покрытий, электрополимеризованных из глубокитаблицах эвтектических растворителей

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Материалы и реагенты

2.2 Приборы и методы эксперимента

2.3 Приготовление растворов

2.4 Модификация электродов

2.5 Методики измерений

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Импедиметрический ДНК-сенсор на основе политионина, электрополимеризованного из природного глубокого эвтектического растворителя, для определения эпирубицина

3.1.1 Электрополимеризация тионина из водной среды и природного глубокого эвтектического растворителя

3.1.2 Характеристики покрытий политионина из водной среды и природного глубокого эвтектического растворителя

3.1.3 Включение ДНК в состав сенсора на основе политионина из природного глубокого эвтектического растворителя

3.1.4 Импедиметрическое определение эпирубицина

3.1.5 Анализ реальных образцов

3.2 Импедиметрический сенсор на основе молекулярно импринтированного политионина для определения адреналина

3.2.1 Получение покрытий политионина в отсутствие и в присутствии темплата

3.2.2 Вольтамперометрическая оценка селективности отклика молекулярно импринтированного политионина

3.2.3 Импедиметрическое определение адреналина

3.2.4 Анализ реальных образцов

3.3 Электрохимический ДНК-сенсор на основе полипрофлавина, электрополимеризованного из природного глубокого эвтектического растворителя, для обнаружения повреждений ДНК и оценки антиоксидантного воздействия

3.3.1 Электрополимеризация профлавина из водной среды и природных глубоких эвтектических растворителей, оценка характеристик полученных покрытий

3.3.2 Иммобилизация ДНК на покрытиях полипрофлавина

3.3.3 Оценка окислительного повреждения ДНК

3.3.4 Оценка влияния антиоксидантов и анализ реальных образцов

3.4 Импедиметрический ДНК-сенсор на основе композита электрохимически восстановленного оксида графена и полипрофлавина, полученного из природного глубокого эвтектического растворителя, для определения антрациклиновых препаратов

3.4.1 Получение композита электрохимически восстановленного оксида графена и полипрофлавина, синтезированного из природного глубокого эвтектического растворителя, и оценка его характеристик

3.4.2 Сборка ДНК-сенсора на основе композита электрохимически восстановленного оксида графена и полипрофлавина, синтезированного из природного глубокого эвтектического растворителя

3.4.3 Определение антрациклиновых препаратов

3.4.4 Анализ реальных образцов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрохимические (био)сенсоры на основе электрополимеризованных покрытий, полученных из глубоких эвтектических растворителей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Большое количество исследований в области электрохимических сенсоров направлено на расширение круга модификаторов поверхности преобразователей сигнала, в том числе за счет их комбинирования с наноматериалами различной природы. Это позволяет получать новые покрытия с улучшенными аналитическими и операционными характеристиками для определения аналитов, востребованных в медицине, экологии и фармации.

Электрополимеризация является простым, доступным и универсальным методом модификации поверхности рабочего электрода, позволяющим контролировать толщину получаемого чувствительного слоя. Недостаточная растворимость мономеров в водных средах ограничивает эффективность электрополимеризации. Два десятилетия назад в рамках парадигмы «зеленой химии» были впервые представлены глубокие эвтектические растворители (ГЭР) как альтернатива неводным растворителям и ионным жидкостям. ГЭР представляют собой смеси доноров (ДВС) и акцепторов водородных связей (АВС), образующие вязкие жидкости с температурой плавления ниже, чем у исходных компонентов. К достоинствам ГЭР относят их высокую солюбилизирующую способность, химическую и термическую стабильность, низкую токсичность, биосовместимость, биоразлагаемость. Переход от традиционных водных сред к ГЭР позволяет повысить рабочую концентрацию малорастворимого в воде мономера красителя на стадии электрополимеризации и подавить агрегацию мономеров в реакционной среде за счет увеличения их растворимости. Получаемые электрополимеризованные покрытия отличаются по морфологии поверхности и электрохимическим свойствам и могут быть использованы в био- и электрохимическом анализе.

ДНК-сенсоры представляют собой компактные и недорогие устройства, включающие в качестве биочувствительного компонента нуклеиновые кислоты. Интерес к созданию ДНК-сенсоров обусловлен актуальными биоаналитическими и медицинскими проблемами, связанными со здоровьем

человека. Они позволяют проводить высокочувствительное определение аналитов, специфически связывающихся с ДНК, и регистрировать ее повреждение различными физическими и химическими агентами. В составе ДНК-сенсоров активно используют электрополимеризованные покрытия на основе полициклических гетероароматических систем. Они проявляют редокс-активность и свойства медиаторов электронного переноса, удерживают биологические компоненты за счет нековалентных взаимодействий и обеспечивают доступность центров связывания молекул ДНК. Актуальным направлением исследований в сенсорике и биосенсорике также является создание новых материалов с молекулярными отпечатками и композитов, содержащих различные наночастицы (металлы, оксиды металлов, углеродные наноматериалы). Использование электроактивных полимерных материалов в составе ДНК-сенсоров позволяет повысить чувствительность и селективность определения биологических мишеней, взаимодействующих с ДНК в матрицах сложного состава. Применение ГЭР в сочетании с печатными углеродсодержащими электродами (ПУЭ) в качестве преобразователя сигнала позволяет уменьшить объем реагентов, необходимых для приготовления чувствительного слоя, и минимизировать объем пробы. Учитывая вышесказанное, получение и использование новых материалов для модификации электрохимических сенсоров и ДНК-сенсоров является актуальной задачей.

Степень разработанности проблемы. Несмотря на то, что электрохимические сенсоры и ДНК-сенсоры на основе электрополимеризованных материалов описаны в литературе и используются в медицине, биологии и экологии, эффективность электрополимеризации органических мономеров из водных сред часто является недостаточной ввиду их низкой растворимости. Использование ГЭР позволяет преодолеть данное ограничение и повысить растворимость компонентов, используемых для модификации поверхности электрода. В литературе имеются единичные примеры диспергирования углеродных наноматериалов в ГЭР, но подобные

подходы пока не нашли активного применения в области сенсорики и биосенсорики. Также имеются лишь единичные примеры синтеза молекулярно импринтированных покрытий из ГЭР, хотя структурное и зарядовое соответствие полостей и молекул аналита обеспечивает высокоселективное распознавание. Определение низкомолекулярных соединений, основанное на регистрации их взаимодействий с ДНК, является сложной задачей, поскольку малый размер молекул аналитов приводит к незначительным изменениям заряда и объема биорецептора. Получение новых электрополимеризованных материалов из ГЭР может улучшить аналитические и операционные характеристики электрохимических сенсоров, повысить селективность определения и расширить ряд потенциальных аналитов.

Цель работы заключается в создании новых электрохимических (био)сенсоров на основе политионина (ПТН) и полипрофлавина (ППФЛ), полученных из сред природных глубоких эвтектических растворителей (ПГЭР), для определения адреналина, препаратов антрациклинового ряда и регистрации повреждения ДНК.

Для достижения указанной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. установить рабочие условия модификации поверхности ПУЭ электрополимеризованными покрытиями или композитом, полученными из ПГЭР;

2. охарактеризовать морфологию и оценить электрохимические характеристики полученных полимерных покрытий, синтезированных из различных сред;

3. установить рабочие условия включения ДНК в состав распознающего слоя сенсоров;

4. оценить аналитические и операционные характеристики разработанных сенсоров для определения адреналина и противоопухолевых препаратов (доксорубицина, эпирубицина, идарубицина) в различных объектах;

5. установить возможности применения разработанного ДНК-сенсора на основе ППФЛ для регистрации термического и окислительного повреждения ДНК; оценить защитное действие некоторых традиционных антиоксидантов - аскорбиновой кислоты, кверцетина и гидрохинона;

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлены рабочие условия электрополимеризации тионина и профлавина (концентрация красителя, режим электрополимеризации, число циклов, скорость сканирования потенциала) и получения композита на основе ППФЛ и электрохимически восстановленного оксида графена (ЭХВОГ) (концентрация оксида графена (ОГ), режим электрополимеризации, условия электровосстановления) в ПГЭР;

2. Показано влияние состава среды для электрополимеризации и присутствия дополнительных компонентов (темплат, углеродные наноматериалы) на морфологию и свойства полимерных покрытий ПТН и ППФЛ по данным сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), элементного анализа, пьезометрических, вольтамперометрических и импедиметрических измерений;

3. Разработаны новые электрохимические сенсоры для определения адреналина, противоопухолевых препаратов (доксорубицина, эпирубицина, идарубицина), отличающиеся высокой чувствительностью и селективностью. Сенсоры апробированы в анализе модельных (растворы Рингера-Локка и бычьего сывороточного альбумина (БСА), искусственная моча) и реальных образцов (моча и слюна человека, лекарственные средства);

4. Предложен электрохимический сенсор на основе ППФЛ, синтезированного из ПГЭР, для дискриминации термического и окислительного повреждения ДНК, а также оценки защитного действия антиоксидантов.

Теоретическая и практическая значимость диссертационной работы

заключается в следующем:

1. Предложены простые, экспрессные и удобные в использовании способы получения электрополимеризованных покрытий на основе ПТН и ППФЛ, в том числе с молекулярными отпечатками и включением ЭХВОГ, из различных ПГЭР на ПУЭ с использованием микрообъемов реагентов;

2. Предложены рабочие протоколы сборки ДНК-сенсоров с минимальным количеством экспериментальных стадий;

3. Разработаны импедиметрические сенсоры на основе электрополимеризованных из сред ПГЭР покрытий ПТН и ППФЛ для определения адреналина, антрациклиновых препаратов и регистрации повреждения ДНК. Аналитические характеристики разработанных импедиметрических сенсоров соответствуют или превосходят описанные в литературе для других электрохимических подходов;

4. Разработанные высокочувствительные сенсоры на антибиотики антрациклинового ряда и адреналин апробированы на биомедицинских объектах (моча и слюна человека, лекарственные средства), а сенсор для регистрации повреждения ДНК протестирован в оценке защитного действия антиоксидантов.

Методология и методы исследования. В рамках проведенного исследования использованы современные электрохимические методы анализа: циклическая (ЦВА) и дифференциально-импульсная вольтамперометрия (ДИВА), спектроскопия электрохимического импеданса (СЭИ), а также пьезокварцевое микровзвешивание, СЭМ и элементный анализ. Методология исследования включает поиск рабочих условий для модификации ПУЭ электрополимеризованными покрытиями на основе ПТН и ППФЛ, анализ морфологии и электрохимических характеристик полученных модифицирующих покрытий, выбор протокола включения ДНК в состав поверхностных слоев сенсоров, выбор условий регистрации электрохимического сигнала ДНК-сенсоров при дискриминации повреждения ДНК, определении антрациклиновых препаратов, адреналина и аскорбиновой кислоты в искусственных и биологических объектах, а также лекарственных

формах. Для установления правильности полученных результатов при анализе реальных объектов использован метод «введено -найдено» и высокоэффективная жидкостная хроматография. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программного обеспечения OriginPro 8.1 («OriginLab Corporation», США).

Положения, выносимые на защиту:

1. Рабочие условия электрополимеризации электроактивных материалов на основе ПТН и ППФЛ из ПГЭР на поверхности ПУЭ, в том числе с молекулярными отпечатками и включением ЭХВОГ (одностадийный синтез), оценка морфологии полученных покрытий методом СЭМ;

2. Новые чувствительные и селективные импедиметрические сенсоры на основе молекулярно импринтированного ПТН для определения адреналина;

3. Новые чувствительные ДНК-сенсоры на основе ПТН и композита ППФЛ - ЭХВОГ, электроосажденных из различных сред ПГЭР, для определения доксорубицина, эпирубицина и идарубицина;

4. Новый импедиметрический ДНК-сенсор для дискриминации термического и химического повреждения ДНК и оценки защитного действия антиоксидантов;

5. Результаты определения антибиотиков антрациклинового ряда в биологических образцах человеческой мочи и слюны, лекарственных средствах; адреналина в образцах человеческой слюны и лекарственных средствах, аскорбиновой кислоты в образцах биологически активных добавок.

Личный вклад автора. Автор принимал участие в постановке цели и задач диссертационного исследования, анализе и обобщении литературных данных по тематике диссертационной работы, планировании и проведении эксперимента по подбору рабочих условий электрополимеризации ПТН и ППФЛ из сред ПГЭР, оценке наиболее эффективных протоколов включения ДНК в состав поверхностных слоев сенсоров, их апробации на реальных

объектах анализа, обработке и обсуждении полученных результатов, формулировании выводов, подготовке докладов на профильных научных мероприятиях и публикаций по теме исследования.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается применением независимого метода контроля (высокоэффективная жидкостная хроматография), комплекса современных электрохимических методов анализа (ЦВА и ДИВА, СЭИ) совместно с данными пьезокварцевого микровзвешивания, СЭМ и элементного анализа.

Апробация работы. Результаты исследования, выполненного в рамках диссертационной работы, были представлены на всероссийских и международных конференциях: ХУШ и Х1Х Международных научно-практических конференциях «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения» (Нальчик, 2022 г., 2023 г.), IV Съезде аналитиков России (Москва, 2022 г.), V Всероссийской с международным участием школе-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Материалы и технологии XXI века» (Казань, 2022 г.), VIII Междисциплинарной конференции «Молекулярные и биологические аспекты химии, фармацевтики и фармакологии» (Санкт-Петербург, 2023 г.), XI Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа «ЭМА-2024» (Екатеринбург, 2024 г.), II Международной научной студенческой конференции, посвященная 220-летию КФУ «Актуальные вопросы химии в 21 веке» (Казань, 2024 г.), Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2024» (Москва, 2024 г.), Итоговой научной конференции сотрудников Казанского университета (Казань, 2025 г.), VIII Всероссийской молодежной конференции с международным участием, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Ю.С. Залькинда и 85-летию со дня рождения профессора В.М. Берестовицкой «Химия и химическое образование XXI века» (Санкт-Петербург, 2025 г.) и Всероссийской конференция «Полимеры и композиты на их основе: прикладные и экологические решения» (Казань, 2025 г.).

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена в рамках основного научного направления Химического института им. А.М. Бутлерова «Синтез, строение, реакционная способность и практически полезные свойства органических, элементорганических и координационных соединений» и поддержана грантом РНФ № 23-13-00163 «Электрополимеризация из глубоких эвтектических растворителей как универсальная платформа создания электрохимических (био)сенсоров для медицины и экологии».

Публикации. По теме диссертационного исследования соискателем опубликовано 14 печатных работ, в том числе 4 статьи в реферируемых изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus, и тезисы 10 докладов на всероссийских и международных конференциях. Соавторами в публикациях являлись: научный руководитель, доц., к.х.н. Порфирьева А.В.,

проф., д.х.н. [Евтюгин Г.А.| и Мозговая М.М., участвовавшие в обсуждении результатов экспериментов по получению электрополимеризованных материалов и композитов и результатов импедиметрических измерений; к.х.н. Шамагсумова Р.В. и к.х.н. Краснова Т.Н., принимавшие участие в обсуждении условий проведения вольтамперометрических измерений; Рогов А.М. и к.б.н. Евтюгин В.Г., принимавшие участие в регистрации СЭМ-изображений и экспериментах по элементному анализу; к.х.н. Кузин Ю.И., принимавший участие в экспериментах по пьезокварцевому микровзвешиванию и проф., д.х.н. Савельев А.А., участвовавший в расчетах метрологических характеристик разработанных сенсоров.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 143 страницах текста компьютерной верстки, включает 45 рисунков, 5 схем и 16 таблиц и состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых сокращений, а также списка использованных библиографических источников, включающего 161 ссылку на работы российских и зарубежных авторов.

Во Введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, определена цель и сформулированы задачи для ее достижения, изложены

научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы и положения, выносимые на защиту. Также указана степень достоверности полученных результатов, информация об апробации работы на конференциях различного уровня и публикациях по теме исследования, приведена структура работы.

Первая глава (Литературный обзор) посвящена обсуждению глубоких эвтектических растворителей, их классификации и свойствам, а также перспективам применения в различных областях аналитической химии. Подробно описано использование глубоких эвтектических растворителей как сред для получения проводящих и электроактивных электрополимеризованных покрытий и их применение в качестве модификаторов для создания электрохимических сенсоров.

Во второй главе (Экспериментальная часть) описаны используемые в исследовании реактивы и оборудование, приведены методики приготовления рабочих растворов и пробоподготовки реальных образцов, протоколы модификации электродов электрополимеризованными покрытиями, в том числе с молекулярными отпечатками и включением ЭХВОГ.

Глава 3 (Результаты и обсуждение) посвящена описанию и обсуждению результатов, полученных в рамках диссертационной работы. Раздел 3.1 посвящен созданию электрохимического ДНК-сенсора на основе электрополимеризованного ПТН из ПГЭР, состоящего из лимонной кислоты, глюкозы и воды, для определения эпирубицина. В Разделе 3.2 описаны конструирование и апробация импедиметрического сенсора, модифицированного молекулярно импринтированным ПТН из ПГЭР на основе лимонной кислоты, глюкозы и воды, для селективного определения адреналина. В Разделе 3.3 содержится описание исследований по созданию ДНК-сенсора на основе ППФЛ, электрополимеризованного из ПГЭР, который содержит лимонную или малоновую кислоту, глюкозу и воду, для дискриминации термического и химического повреждения ДНК и оценки защитного эффекта традиционных антиоксидантов - аскорбиновой кислоты,

кверцетина и гидрохинона. Раздел 3.4 описывает сборку ДНК-сенсора, модифицированного композитом ППФЛ и ЭХВОГ, синтезированным из ПГЭР на основе моногидрата лимонной кислоты, глюкозы и воды, для определения антрациклиновых препаратов: доксорубицина, идарубицина, эпирубицин.

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет».

1. ГЛУБОКИЕ ЭВТЕКТИЧЕСКИЕ РАСТВОРИТЕЛИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В СИНТЕЗЕ ЭЛЕКТРОПОЛИМЕРИЗОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ (Литературный обзор)

Свойства электрополимеризованных модифицирующих покрытий во многом зависят от условий их синтеза, в частности, от природы растворителя, растворимости мономерной и полимерной форм. Многие органические соединения обладают недостаточной растворимостью в водных средах. Использование органических растворителей в качестве сред для электрополимеризации способствует увеличению растворимости мономера.

В соответствии с принципами «зеленой» химии основными тенденциями в развитии современной науки являются снижение или полное прекращение использования и получения веществ, представляющих опасность для окружающей среды и здоровья человека. Для реализации ключевых направлений развития этого подхода во многих областях активно ведутся исследования по поиску новых путей синтеза возобновляемых источников сырья, замене традиционных органических растворителей. Альтернативой органическим растворителям являются ионные жидкости (ИЖ) и ГЭР. ИЖ представляют собой низкотемпературные расплавы солей, образованных объемными катионами, чаще всего органическими, и неорганическими анионами. Этот класс растворителей благодаря малому давлению насыщенных паров практически не испаряется, обладает хорошей химической и термической инертностью, высокой ионной проводимостью, низкими температурами плавления и возможностью контролируемого изменения свойств [1]. Некоторые ИЖ могут быть горючими, нестабильными, токсичными (сами по себе или побочные продукты их синтеза), летучими и, следовательно, не соответствуют критериям «зеленой» химии [2]. В отличие от ИЖ компоненты ГЭР обладают такими преимуществами, как низкая стоимость, низкая летучесть, биосовместимость, биоразлагаемость и низкая токсичность. Фундаментальное отличие между ИЖ и ГЭР заключается в

методах их синтеза. ИЖ получают смешиванием органического или неорганического аниона с органическим катионом [3], ГЭР получают смешиванием ДВС и АВС в определенных соотношениях. Наличие водородных связей приводит к снижению общей температуры плавления и образованию продукта, не требующего дальнейшей очистки, что делает синтез ГЭР более привлекательным по сравнению с получением традиционных ИЖ. ГЭР нашли применение во многих фундаментальных и прикладных областях, таких как неорганический синтез, органический (био)катализ и синтез, процессы растворения и экстракции, химия материалов, биоинженерия и биотехнология [4 - 6].

1.1 Общая характеристика глубоких эвтектических растворителей

Термин «эвтектика» был введен Фредериком Гатри в 1884 году для обозначения системы, состоящей из двух или более компонентов, находящихся в таком соотношении, при котором образуется новое соединение с более низкой температурой плавления [7]. Термин «глубокие эвтектические растворители» впервые был введен Эбботтом и соавторами в [8] для обозначения систем, образованных из эвтектической смеси кислот и оснований Льюиса или Бренстеда, которые могут содержать различные анионные и/или катионные частицы. Однако данное определение не позволяло различать эвтектические и глубокие эвтектические растворители. Решающим фактором стало сравнение теоретических (идеальных) и экспериментальных (реальных) температур плавления в эвтектической точке [9, 10]. На основании теоретической и экспериментальной температур плавления смесь чистых компонентов является «глубоким эвтектическим растворителем», если экспериментальная температура плавления смеси в эвтектической точке ниже теоретической при определенном молярном соотношении. Если экспериментальная температура совпадает с теоретической или выше нее, но при этом остается ниже температуры плавления чистых компонентов, то такую смесь следует называть «эвтектическим растворителем» (рис. 1).

Рисунок 1 - Диаграмма состояния твердое тело-жидкость, отображающая разницу экспериментальных и теоретических температур плавления в эвтектической точке в ГЭР (слева) и эвтектических растворителях (справа). Физическое состояние смеси соответствует цветам: белый - твердое тело А + твердое тело В, розовый - жидкость + твердое тело А, желтый - жидкость + твердое тело В, и светло-зеленый - ГЭР (слева) и эвтектический растворитель (справа) [10].

Таким образом, ГЭР можно представить общей формулой Са^Х - гУ, где Са^ - это катион аммония, фосфония или сульфония, X- - основание Льюиса, обычно галогенид-анион, и Y - кислота Льюиса или Бренстеда (г обозначает число молекул Y, взаимодействующих с анионом). В структуре ГЭР подвижность молекул зависит от наличия соседних пустот подходящих размеров. Образование ГЭР происходит в результате комплексообразования между X- и Y [11] за счет глубоких перестроек в молекулярной решетке исходных компонентов, приводящих к увеличению объема пустот. Упаковка молекул в твердом теле «А» слишком плотная для движения, следовательно, объем пустот между молекулами «А» очень мал (рис. 2). Включение новых молекул «В» приводит к образованию связи с нарушением кристаллической структуры твердого компонента «А», ослабляя его упаковку и создавая менее упорядоченную систему. В результате вблизи обеих молекул создаются полости, позволяющие им двигаться. Увеличение пустот в системе делает

молекулы более диффузионно-способными и, следовательно, смесь становится жидкой [12].

Рисунок 2 - Схематическое представление образования ГЭР [12]

Первым изученным ГЭР являлась смесь четвертичной аммониевой соли холин хлорида ^пл 302 °С) с мочевиной (Тпл 133 °С), представляющая собой прозрачную жидкость релин со свойствами растворителя и значительно более низкой температурой плавления (~12 °С), чем у отдельных компонентов. Холин хлорид является компонентом и других ГЭР - например, эталина, глицелина и оксалина [13]. Химические структуры ДВС и АВС, часто используемых для синтеза ГЭР, приведены на рисунке 3.

ГЭР классифицируют по различным признакам, используя такие параметры, как природа, состав и происхождение компонентов. По химической структуре компонентов в литературе выделяют пять основных типов ГЭР (табл. 1). Такая классификация позволяет предсказывать свойства и поведение ГЭР. ГЭР I типа представляют собой смеси четвертичной соли с негидратированными галогенидами металлов, отличающиеся относительно высокими температурами плавления, что ограничивает их применение [14]. ГЭР II типа (четвертичная соль + гидратированный галогенид металла) более перспективны для применения в крупномасштабных промышленных процессах благодаря более низкой стоимости и высокой стабильности исходных компонентов. ГЭР III типа (четвертичная соль + ДВС) отличаются высокой солюбилизирующей способностью, химической инертностью, биоразлагаемостью, низкой токсичностью и легкостью синтеза [15]. Большой

спектр доступных ДВС расширяет области применения этого класса ГЭР, в частности, для создания сенсорных и биосенсорных устройств. ГЭР IV типа объединяют II и III типы, включая гидратированный галогенид металла и органический ДВС [16]. ГЭР V типа появились относительно недавно и представляют собой смеси, состоящие только из неионогенных ДВС и АВС [17].

Доноры водородной связи

-"Чн,

а дета ыид 1

„Ал* ногУ^

О ом Он Он

Ти^Г «сил итог

ОН О п ОН

малоновая ацетамид щавелевая кислота кислота

О

1 н Ън

мочевина "М-димЕ-тнгшочевина изосорбид винная кислота три кар6оковал кислота

о 9 о

Л, ^ о4-"тт4™

тномочевииа ТрИ^исл1^таУ°^исл^ ■таниновая кислота лимонят кислота

1ЧН11

ялорид эгиламмония

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гойда Анастасия Игоревна, 2026 год

ИСТОЧНИКОВ

1. Zhang, T. Inorganic synthesis using reactions of ionic liquids and deep eutectic solvents / T. Zhang, T. Doert, H. Wang, S. Zhang, M. Ruck // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 2021. - V. 60. - P. 22148-22165.

2. Pham, T.P.T. Environmental fate and toxicity of ionic liquids: a review / T.P.T. Pham, C.W. Cho, Y.S. Yun // Water Res. - 2010. - V. 44. - P. 352-372.

3. Plotka-Wasylka, J. Deep eutectic solvents vs ionic liquids: similarities and differences / J. Plotka-Wasylka, M. Guardia, V. Andruch, M. Vilkova // Microchem. J. - 2020. - V. 159. - Art. 105539. - 7 p.

4. Meyer, L.E. A deep eutectic solvent thermomorphic multiphasic system for biocatalytic applications / L.-E. Meyer, M.B. Andersen, S. Kara // Angew. Chem. Int. Ed. - 2022. - V. 61. - Art. e202203823. - 8 p.

5. Padwal, C. Deep eutectic solvents: green approach for cathode recycling of Li-ion batteries / C. Padwal, H.D. Pham, S. Jadhav, T.T. Do, J. Nerkar, L. Thi, M. Hoang, K. Nanjundan, S.G. Mundree, D.P. Dubal // Adv. Energy Sustain. Res. - 2022. - V. 3. - Art. 2100133. - 12 p.

6. Zhao, B.-Y. Biocompatible deep eutectic solvents based on choline chloride: characterization and application to the extraction of rutin from Sophora japonica / B.-Y. Zhao, P. Xu, F.-X. Yang, H. Wu, M.-H. Zong, W.-Y. Lou // ACS Sustainable Chem. Eng. - 2015. - V. 3. - P. 2746-2755.

7. Guthrie, F. LII. On eutexia / F. Guthrie // Lond. Edinb. Dublin Philos. Mag. J. Sci. - 1884. - V. 17. - P. 462-482.

8. Abbott, A.P. Novel solvent properties of choline chloride/urea mixtures / A.P. Abbott, G. Capper, D.L. Davies, R.K. Rasheed, V. Tambyrajah // Chem. Commun. - 2003. - P. 70-71.

9. Martins, M.A.R. Insights into the nature of eutectic and deep eutectic mixtures / M.A.R. Martins, S.P. Pinho, J.A.P. Coutinho // J. Solution Chem. - 2019. - V. 48. -P. 962-982.

10. Oyoun, F. Deep eutectic solvents: an eco-friendly design for drug engineering /F. Oyoun, A. Toncheva, L.C. Henmquez, R. Grougnet, F. Laoutid, N. Mignet, K. Alhareth, Y. Corvis // ChemSusChem. - 2023. - V.16. - Art. e202300669. - 19 p.

11. El Achkar, T. Basics and properties of deep eutectic solvents: a review / T. El Achkar, H. Greige-Gerges, S. Fourmentin // Environ. Chem. Lett. - 2021. - V. 19. - P. 3397-3408.

12. Laguerre, M. The rise of deep eutectics from nature to cosmetics / M. Laguerre, A. Lavaud // Naturex. - 2016. - V. 2016. - P. 45-47.

13. Gotor-Fernandez, V. Deep eutectic solvents for redox biocatalysis / V. Gotor-Fernandez, C.E. Paul // J. Biotechnol. - 2019. - V.293. - P.24-35.

14. Satlewal, A. Natural deep eutectic solvents for lignocellulosic biomass pretreatment: recent developments, challenges and novel opportunities / A. Satlewal, R. Agrawal, S. Bhagia, J. Sangoro, A.J. Ragauskas // Biotechnol. Adv.

- 2018. - V. 36. - P. 2032-2050.

15. Loow, Y.L. Potential use of deep eutectic solvents to facilitate lignocellulosic biomass utilization and conversion / Y.L. Loow, E.K. New, G.H. Yang, L.-Y. Ang, L.Y.W. Foo, T.Y. Wu // Cellulose. - 2017. - V. 24. - P. 3591-3618.

16. Abbott, A. Eutectic-based ionic liquids with metal-containing anions and cations / A. Abbott, K. Ryder // Chem. A Eur. J. - 2007. - V. 13. - P. 6495-6501.

17. Abranches, D.O. Phenolic hydrogen bond donors in the formation of non-ionic deep eutectic solvents: the quest for type V DES / D.O. Abranches, M.A.R. Martins, L.P. Silva, N. Schaeffer, S.P. Pinho, J.A.P. Coutinho // Chem. Commun. - 2019. -V. 55. - P. 10253-10256.

18. Nahar, Y. Greener, faster, stronger: the benefits of deep eutectic solvents in polymer and materials science / Y. Nahar, S. Thickett // Polymers. - 2021. - V. 13.

- Art. 447. - 24 p.

19. Choi, Y.H. Are natural deep eutectic solvents the missing link in understanding cellular metabolism and physiology? / Y.H. Choi, J. van Spronsen, Y. Dai, M. Verberne, F. Hollmann, I.W.C.E. Arends, G.-J. Witkamp, R. Verpoorte // Plant Physiol. - 2011. - V. 156. - P. 1701-1705.

20. Wu, S. Deep eutectic supramolecular polymers: bulk supramolecular materials / S. Wu, C. Cai, F. Li, Z. Tan, S. Dong // Angew. Chem. Int. Ed. - 2020. - V. 59. -P. 11871-11875.

21. Dai, Y. Chapter Seven - Natural deep eutectic solvents in plants and plant cells: In vitro evidence for their possible functions / Y. Dai, E.M. Varypataki, E.A. Golovina, W. Jiskoot, G.-J. Witkamp, Y.H. Choi, R. Verpoorte // Advances in Botanical Research - Elsevier: Academic Press, 2021. - P. 159-184.

22. Cao, J. Hydrophobic deep eutectic solvents: the new generation of green solvents for diversified and colorful applications in green chemistry / J. Cao, E. Su // J. Clean. Prod. - 2021. - V. 314. - Art. 127965. - 31 p.

23. Chowdhury, M.R. Development of a novel ionic liquid-curcumin complex to enhance its solubility, stability, and activity / M.R. Chowdhury, R.M. Moshikur, R. Wakabayashi, Y. Tahara, N. Kamiya, M. Moniruzzaman, M. Goto // Chem. Commun. - 2019. - V. 5. - P. 7737-7740.

24. Lomba, L. Applications of deep eutectic solvents related to health, synthesis, and extraction of natural based chemicals / L. Lomba, C.B. Garcia, M.P. Ribate, B. Giner, E. Zuriaga // Appl. Sci. - 2021. - V. 11. - Art. 10156. - 18 p.

25. Dai, Y. Natural deep eutectic solvents as new potential media for green technology / Y. Dai, J. van Spronsen, G.-J.Witkamp, R. Verpoorte, Y.H. Choi // Anal. Chim. Acta. - 2013. - V. 766. - P. 61-68.

26. Florindo, C. Insights into the synthesis and properties of deep eutectic solvents based on cholinium chloride and carboxylic acids / C. Florindo, F.S. Oliveira, L.P.N. Rebelo, A.M. Fernandes, I.M. Marrucho // ACS Sustain. Chem. Eng. - 2014. - V. 2. - P. 2416-2425.

27. Crawford, D.E. Organic synthesis by twin screw extrusion (TSE): continuous, scalable and solvent-free / D.E. Crawford, C.K.G. Miskimmin, A.B. Albadarin, G. Walker, S.L. James // Green Chem. - 2017. - V. 19. - P. 1507-1518.

28. Bajkacz, S. Development of a method based on natural deep eutectic solvents for extraction of flavonoids from food samples / S. Bajkacz, J. Adamek // Food Anal. Methods. - 2018. - V. 11. - P. 1330-1344.

29. Santana, A.P.R. Sustainable synthesis of natural deep eutectic solvents (NADES) by different methods / A.P.R. Santana, J.A. Mora-Vargas, T.G.S. Guimarâes, C.D.B. Amaral, A. Oliveira, M.H. Gonzalez // J. Mol. Liq. - 2019. - V. 293. - Art. 111452. - 6 p.

30. Gutiérrez, M.C. Freeze-drying of aqueous solutions of deep eutectic solvents: a suitable approach to deep eutectic suspensions of self-assembled structures / M.C. Gutiérrez, M.L. Ferrer, C.R. Mateo, F. del Monte // Langmuir. - 2009. - V. 28.

- P.5509-5515.

31. Li, M. Effect of water on amine-based deep eutectic solvents (choline chloride + monoethanolamine): structure and physicochemical properties / M. Li, C. Zhu, T. Fu, X. Gao, Y. Ma // J. Environ. Chem. Eng. - 2022. - V. 10. - Art. 106952. - 10 p.

32. Xu, M. Polarity-dependent extraction of flavonoids from citrus peel waste using a tailor-made deep eutectic solvent / M. Xu, L. Ran, N. Chen, X. Fan, D. Ren, L. Yi // Food Chem. - 2019. - V. 297. - Art. 124970. - 10 p.

33. Rozas, S. Insights on the water effect on deep eutectic solvents properties and structuring: the archetypical case of choline chloride + ethylene glycol / S. Rozas, C. Benito, R. Alcalde, M. Atilhan, S. Aparicio // J. Mol. Liq. - 2021. - V. 344. -Art. 117717. - 15 p.

34. Brett, C.M.A. Deep eutectic solvents and applications in electrochemical sensing / C.M.A. Brett // Curr. Opin. Electrochem. - 2018. - V.10. - P.143-148.

35. Florindo, C. Quest for green-solvent design: from hydrophilic to hydrophobic (deep) eutectic solvents / C. Florindo, L.C. Branco, I.M. Marrucho // Chem. Sus. Chem. - 2019. - V. 12. - P. 1549-1559.

36. García, G. Deep eutectic solvents: physicochemical properties and gas separation applications / G. García, S. Aparicio, R. Ullah, M. Atilhan // Energy Fuels. - 2015.

- V. 29. - P. 2616-2644.

37. Zhang, Q.H. Deep eutectic solvents: syntheses, properties and applications / Q.H. Zhang, K.D. Vigier, S. Royer, F. Jérôme // Chem. Soc. Rev. - 2012. - V. 41.

- P. 7108-7146.

38. Nunes, R.J. Surface tension of dl-menthol: octanoic acid eutectic mixtures / R.J. Nunes, B. Saramago, I.M. Marrucho // J. Chem. Eng. Data. - 2019. - V. 64. -P. 4915-4923.

39. Cui, Y. Design, synthesis and properties of acidic deep eutectic solvents based on choline chloride / Y. Cui, C. Li, J. Yin, S. Li, Y. Jia, M. Bao // J. Mol. Liq. -2017. - V. 236. - P. 338-343.

40. Hansen, B.B. Deep eutectic solvents: a review of fundamentals and applications / B.B. Hansen, S. Spittle, B. Chen, D. Poe, Y. Zhang, J.M. Klein, A. Horton, L. Adhikari, T. Zelovich, B.W. Doherty, B. Gurkan, E.J. Maginn, A. Ragauskas, M. Dadmun, T.A. Zawodzinski, G.A. Baker, M.E. Tuckerman, R.F. Savinell, J.R. Sangoro // Chem. Rev. - 2021. - V. 121. - P. 1232-1285.

41. Stefanovic, R. Nanostructure, hydrogen bonding and rheology in choline chloride deep eutectic solvents as a function of the hydrogen bond donor / R. Stefanovic, M. Ludwig, G.B. Webber, R. Atkin, A.J. Page // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2017. - V. 19. - P. 3297-3306.

42. Paiva, A. Natural deep eutectic solvents - solvents for the 21st century /A. Paiva, R. Craveiro, I. Aroso, M. Martins, R.L. Reis,A.R.C. Duarte // ACS Sust. Chem. Eng.

- 2014. - V. 2. - P. 1063-1071.

43. Hayyan, M. Assessment of cytotoxicity and toxicity for phosphonium-based deep eutectic solvents / M. Hayyan, M.A. Hashim, M.A. Al-Saadi, A. Hayyan, I.M. AlNashef, M.E S. Mirghani // Chemosphere.- 2013. - V. 93. - P. 455-459.

44. Hayyan, M.; Are deep eutectic solvents benign or toxic? / M. Hayyan, M.A. Hashim, M.A. Al-Saadi, A. Hayyan, I.M. AlNashef, M.E.S. Mirghani, O.K. Saheed // Chemosphere. - 2013. - V. 90 -P. 2193-2195.

45. Hou, X.D. Evaluation of toxicity and biodegradability of cholinium amino acids ionic liquids / X.D. Hou, Q.P. Liu, T.J. Smith, N. Li, M.H. Zong //PLoS One. - 2013.

- V. 8. - Art e59145. - 7 p.

46. Shishov, A. Deep eutectic solvents are not only effective extractants /A. Shishov, A. Pochivalov, L. Nugbienyo, V. Andruch, A. Bulatov // TrAC Trends Anal. Chem. -2020.- V.129.- Art. 115956. - 13 p.

47. Xu, K. A green deep eutectic solvent-based aqueous two-phase system for protein extracting / K. Xu, Y. Wang, Y. Huang, N. Li, Q. Wen // Anal. Chim. Acta. - 2014. - V. 864. - Art. 9e20. - 12 p.

48. Aydin, F. A simple and novel deep eutectic solvent based ultrasound-assisted emulsification liquid phase microextraction method for malachite green in farmed and ornamental aquarium fish water samples / F. Aydin, E. Yilmaz, M. Soylak // Microchem. J. - 2017. - V. 132. - Art. 280e285. - 6 p.

49. Shishov, A. In situ decomposition of deep eutectic solvent as a novel approach in liquid-liquid microextraction / A. Shishov, R. Chroma, C. Vakh, J. Kuchar, A. Simon, V. Andruch, A. Bulatov // Anal. Chim. Acta. - 2019. - V.1065. -Art. 49e55. - 7 p.

50. Makos, P. Hydrophobic deep eutectic solvents as "green" extraction media for polycyclic aromatic hydrocarbons in aqueous samples / P. Makos, A. Przyjazny, G. Boczkaj / J. Chromatogr. A. - 2018. - V.1570. - Art. 28e37. - 10 p.

51. Matong, J.M. Determination of As, Cr, Mo, Sb, Se and V in agricultural soil samples by inductively coupled plasma optical emission spectrometry after simple and rapid solvent extraction using choline chloride-oxalic acid deep eutectic solvent / J.M. Matong, L. Nyaba, P.N. Nomngongo // Ecotoxicol. Environ. Saf. -2017. - V. 135. - Art. 152e157. - 6 p.

52. Ghanemi, K. Ultrafast microwave-assisted digestion in choline chloride-oxalic acid deep eutectic solvent for determining Cu, Fe, Ni and Zn in marine biological samples / K. Ghanemi, M.-A. Navidi, M. Fallah-Mehrjardi, A. Dadolahi-Sohrab // Anal. Methods . - 2014. - V. 6 - Art. 1774e1781. - 8 p.

53. Cai, T. Application of deep eutectic solvents in chromatography: a Review / T. Cai, H. Qiu // TrAC, Trends Anal. Chem.-2019. - V. 120 - Art.115623. - 9 p.

54. Li, G. Isolation of ferulic acid from wheat bran with a deep eutectic solvent and modified silica gel / G. Li, T. Zhu, K.H. Row //Anal. Lett. - 2017. - V. 50. -Art. 1926e1938. - 13 p.

55. Tan, T. Deep eutectic solvent: a new kind of mobile phase modifier for hydrophilic interaction liquid chromatography / T. Tan, X. Qiao, Y. Wan, H. Qiu // Chin. J. Chromatogr. - 2015. - V. 33 - Art. 934e937. - 4 p.

56. Hu, Y. Two copolymergrafted silica stationary phases prepared by surface thiol-ene click reaction in deep eutectic solvents for hydrophilic interaction chromatography / Y. Hu, T. Cai, H. Zhang, J. Chen, Z. Li, L. Zhao, Z. Li, H. Qiu // J. Chromatogr. A. - 2020. - V. 1609. - Art. 460446. - 9 p.

57. Wu, X. Recent advances in green reagents for molecularly imprinted polymers / X. Wu, J. Du, M. Li, L. Wu, C. Han, F. Su // RSC Adv. - 2013. - V. 8. -Art. 311e327. - 17 p.

58. Fu, N. Specific recognition of polyphenols by molecularly imprinted polymers based on a ternary deep eutectic solvent / N. Fu, L. Li, X. Liu, N. Fu, C. Zhang, L. Hu, D. Li, B. Tang, T. Zhu // J. Chromatogr. A. - 2017. - V. 1530. - Art. 23e34. - 12 p.

59. Lamei, N. Dispersion of magnetic grapheme oxide nanoparticles coated with a deep eutectic solvent using ultrasound assistance for preconcentration of methadone in biological and water samples followed by GCeFID and GCeMS / N. Lamei, M. Ezoddin, M.S. Ardestani, K. Abdi // Anal. Bioanal. Chem. - 2017. - V. 409. -Art. 6113e6121. - 8 p.

60. Liu, L. Pipette-tip solid-phase extraction based on deep eutectic solvent modified graphene for the determination of sulfamerazine in river water / L. Liu, W. Tang, B. Tang, D. Han, K.H. Row, T. Zhu // J. Separ. Sci. - 2017. - V. 40. -Art. 1887e1895. - 9 p.

61. Al Omar, M.K. Lead removal from water by choline chloride based deep eutectic solvents functionalized carbon nanotubes / M.K. AlOmar, M.A. Alsaadi, M. Hayyan, S. Akib, R.K. Ibrahim, M.A. Hashim // J. Mol. Liq. - 2016. - V. 222. -Art. 883e894. - 12 p.

62. Prathish, K.P. Highly sensitive poly(3,4-ethylenedioxythiophene) modified electrodes by electropolymerisation in deep eutectic solvents / K.P. Prathish, R.C. Carvalho, C.M.A. Brett // Electrochem. Commun. - 2014. - V. 44. - Art. 8e11. - 4 p.

63. Aldana-González, J. On the electrochemical formation of nickel nanoparticles onto glassy carbon from a deep eutectic solvent / J. Aldana-González, M. Romero-Romo, J. Robles-Peralta, P. Morales-Gil, E. Palacios-González, M.T. Ramírez-Silva, J. Mostany, M. Palomar-Pardavé // Electrochim. Acta. - 2018. - V.276. - Art. 417e423. - 7 p.

64. Zhao, H. NiCo2O4 nanorods decorated MoS2 nanosheets synthesized from deep eutectic solvents and their application for electrochemical sensing of glucose in red wine and honey / H. Zhao, J. Xu, Q. Sheng, J. Zheng, W. Cao, T. Yue // J. Electrochem. Soc. - 2019. - V. 166. - P. H404 - eH411.

65. Abbott, A.P. Paint casting: a facile method of studying mineral electrochemistry / A.P. Abbott, F. Bevan, M. Baeuerle, R.C. Harris, G.R.T. Jenkin //Electrochem. Commun. - 2017. - V. 76. - Art. 20e23. - 4 p.

66. Zheng, Y. The electrochemical behavior and determination of quercetin in choline chloride/urea deep eutectic solvent electrolyte based on abrasively immobilized multi-wall carbon nanotubes modified electrode / Y. Zheng, L. Ye, L. Yan, Y. Gao // Int. J. Electrochem. Sci.-2014. - V. 9. - Art. 238e248. - 11 p.

67. Tsumura, A. Macromolecular electronic device: field - effect transistor with a

polythiophene thin film / A. Tsumura, H. Koezuka, T. Ando // Appl. Phys. Lett. -1986. - V. 49. - P. 1210-1212.

68. Kuo, C. Field-effect transistor with polyaniline thin film as semiconductor / C. Kuo, W. Chiou // Synth. Met. - 1997. - V. 88. - P. 23-30.

69. Aizawa, M. Electrochemical fabrication of a polypyrrole-polythiophene p-n junction diode / M. Aizawa, T. Yamada, H. Shinohara, K. Akagi, H. Shirakawa // J. Chem. Soc. - 1986. - P. 1315-1317.

70. Kaneto, K. Electrochemical preparation of a metallic polythiophene film / K. Kaneto, Y. Kohno, K. Yoshino, Y. Inuishi // J. Chem. Soc. Chem. Commun. -1983. - P. 382-383.

71. Diaz, A. Electroactive polyaniline films / A. Diaz, J. Logan // J. Electroanal. Chem. - 1980. - P. 111-114.

72. Beck, F. The role of water in the electrodeposition and doping of polythiophene and two of its derivatives / F. Beck, U. Barsch // Makromol. Chem. - 1993. - V. 194.

- P. 2725-2739.

73. Krische, B. Bithiophenes as starting monomers for polythiophene syntheses / B. Krische, M. Zagorska // Synth. Met. - 1993. - V. 58. - P. 295-307.

74. Genies, E.M. Redox mechanism and electrochemical behayiour of polyaniline deposits / E.M. Genies, C. Tsintavis // J. Electroanal. Chem. - 1985. - V. 195. - P. 109128.

75. Prathish, K.P. Electrochemical characterisation of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) film modified glassy carbon electrodes prepared in deep eutectic solvents for simultaneous sensing of biomarkers / K.P. Prathish, R.C. Carvalho, C.M.A. Brett // Electrochim. Acta. - 2016. - V. 187. - P. 704-713.

76. Fernandes, P.M. Electrosynthesis of polyaniline from choline-based deep eutectic solvents: morphology, stability and electrochromism / P.M.V. Fernandes, J.M. Campiña, C.M. Pereira, F. Silva // J. Electrochem. Soc. - 2012. - V. 159. -P. G97-G105.

77. Karyakin, A.A. Electropolymerized azines: a new group of electroactive polymers / A.A. Karyakin, E.E. Karyakina, H.-L. Schmidt // Electroanalysis. - 1999.

- V.11. - P. 149-155.

78. Gao, H. Proton-conducting polymer electrolytes and their applications in solid supercapacitors: a review / H. Gao, K. Lian // RSC Adv. - 2014. - V. 4. - P. 3309133113.

79. Lu, W. Fabricating conducting polymer electrochromic devices using ionic liquids / W. Lu, A.G. Fadeev, B.H. Qi, B.R. Mattes // J. Electrochem. Soc. - 2004.

- V. 151. - P. 33-39.

80. Ates, M. A review study of (bio)sensor systems based on conducting polymers / M. Ates // Mater. Sci. Eng., C. - 2013. - V. 33. - P. 1853-1859.

81. Otero, T.F. Biomimetic electrochemistry from conducting polymers. A review: artificial muscles, smart membranes, smart drug delivery and computer/neuron

interfaces / T.F. Otero, J.G. Martinez, J. Arias-Pardilla // Electrochim. Acta. - 2012.

- V. 84. - P. 112-128.

82. Ge, H. Communication - three-dimensional electro- and pH- responsive polypyrrole/alginate hybrid for dual-controlled drug delivery / H. Ge, Y. Kong, D. Shou, L. Deng // J. Electrochem. Soc. - 2016. - V. 163. - P. G33-G36.

83. Ates, M. A review on conducting polymer coatings for corrosion protection / M. Ates // J. Adhes. Sci. Technol. - 2016. - V. 30. - P. 1510-1536.

84. Kar, P. Doping in Conjugated Polymers, New Jersey: John Wiley & Sons 1st ed.

- 2013. - P. 176.

85. Karyakin, A.A. Electropolymerization: concepts, materials and applications / A. Karyakin, S. Cosnier // Germany: Wiley-Vch. - 2010. - P. 296.

86. Dalkiran, B. Electrochemical synthesis and characterization of poly(thionine) -deep eutectic solvent/carbon nanotube-modified electrodes and application to electrochemical sensing / B. Dalkiran, I.P.G. Fernandes, M. David, C.M.A. Brett // Microchim. Acta. - 2020. - V. 187. - Art. 609. - 11 p.

87. Dalkiran, B. A novel nanostructured poly(thionine)-deep eutectic solvent/CuO nanoparticle film-modified disposable pencil graphite electrode for determination of acetaminophen in the presence of ascorbic acid / B. Dalkiran, C.M.A. Brett // Anal. Bioanal. Chem. - 2021. - V. 413. - P. 1149-1157.

88. Hosu, O. Nanostructured electropolymerized poly(methylene blue) films from deep eutectic solvents. Optimization and characterization / O. Hosu, M.M. Barsan, C. Cristea, R. Sandulescu, C.M.A. Brett // Electrochim. Acta. - 2017. - V. 232. -P. 285-295.

89. Hosu, O. Nanocomposites based on carbon nanotubes and redox-active polymers synthesized in a deep eutectic solvent as a new electrochemical sensing platform / O. Hosu, M.M. Barsan, C. Cristea, R. Sandulescu, C.M.A. Brett // Microchim. Acta.

- 2017. - V. 184. - P. 3919-3927.

90. Abad-Gil, L. Binary and ternary deep eutectic solvent mixtures: Influence on methylene blue electropolymerization / L. Abad-Gil, J.R. Procopio, C.M.A. Brett // Electrochem. Commun. - 2021. - V. 124. - Art. 106967. - 6 p.

91. Porfireva, A. Electrochemical DNA sensor for valrubicin detection based on poly(Azure C) films deposited from deep eutectic solvent / A. Porfireva, E. Begisheva, V. Evtugyn, G. Evtugyn // Biosensors. - 2023. - V. 13. - Art. 931. - 16 p.

92. Almeida, J.M.S. Binary and ternary deep eutectic solvents for Methylene green electropolymerization on multiwalled carbon nanotubes: optimization, characterization and application / J.M.S. Almeida, Z.S.B. Pedro, R.M. Buoro,

C.M.A. Brett // Chem. Eur. J. - 2024. - V. 30. - Art. e202401752. - 13 p.

93. Uysal, L Electrosynthesis of toluidine blue on Fe3Ü4 nanoparticles modified electrodes in a deep eutectic solvent for the electrochemical determination of neurotransmitter epinephrine / L Uysal, B. Dalkiran, O. Atakol // Microchem. J. -2024. - V. 199. - Art. 109986. - 11 p.

94. Schmidt, A. Recent advances in the chemistry of acridines / A. Schmidt, M. Liu // Adv. Heterocycl. Chem. - 2015. - V. 115. - P. 287-353.

95. Ferguson, L.R, The genetic toxicology of acridines / L.R. Ferguson, W.A. Denny // Mutat. Res. - 1991. - V.258. - P. 123-160.

96. Srikanta, D. The potent anti-malarial activity of acriflavine in vitro and in vivo /

D. Srikanta, D. Prusty, D. Dhayal, M.K. Gupta, A. Dar, S. Sen, P. Mukhopadhyay, T. Adak, S.K. Dhar // Chem. Biol. - 2014. - V. 9. - P. 2366-2373.

97. Chen, X. Tacrine-silibinin codrug shows neuro - and hepatoprotective effects in vitro and pro-cognitive and hepatoprotective effects in vivo / X. Chen, K. Zenger, A. Lupp, B. Kling, J. Heilmann, C. Fleck, B. Kraus, M. Decker // J. Med. Chem. -2012. - V. 55. - P. 5231-5242.

98. Porfireva, A.V. Voltammetric DNA sensors for the DNA damage detection using poly(Acridine Orange) coatings deposited from reline and glyceline / A.V. Porfireva, Z.F. Khusnutdinova, G.A. Evtyugin // J. Anal. Chem. - 2024. - V. 79. - P. 1887-1897.

99. Porfireva, A., Subjakova, V., Evtugyn, G., and Hianik, T., Electrochemical DNA sensors based on nanomaterials for pharmaceutical determination in nanosensors, Nikolelis, D. and Nikoleli, G.P., Eds., Boca Raton: CRC, 2023, P. 23 -68.

100. Alabdullah, S.S.M. Evidence supporting an emulsion polymerisation mechanism for the formation of polyaniline / S.S.M. Alabdullah, H.K. Ismail, K.S. Ryder, A.P. Abbott // Electrochim. Acta. - 2020. - V. 354. - Art. 136737. - 9 p.

101. Barsan, M.M. Electrosynthesis and electrochemical characterisation of phenazine polymers for application in biosensors / M.M. Barsan, E.M. Pinto, C.M.A. Brett // Electrochim. Acta. - 2008. - V. 53. - P. 3973-3982.

102. Laviron, E. General expression of the linear potential sweep voltammogram in the case of diffusionless electrochemical systems / E. Laviron // J. Electroanal. Chem. - 1979. - V. 101. - P. 19-28.

103. Guidelly, R. Defining the transfer coefficient in electrochemistry: An assessment (IUPAC Technical Report) / R. Guidelly, R.G. Compton, J.M. Feliu, E. Gileadi, J. Lipkowski, W. Schmickler, S. Trasatti // Pure Appl. Chem. - 2014. -V. 86. - P. 245-258.

104. Bahadir, E.B. A review on impedimetric biosensors / E.B. Bahadir, M.K. Sezgintürk // Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. - 2016. - V. 44. - P. 248262.

105. Porfireva, A.V. Impedimetric DNA sensor based on poly(proflavine) for determination of anthracycline drugs / A.V. Porfireva, A.I. Goida, A.M. Rogov, G.A. Evtugyn // Electroanalysis. - 2020. - V. 32. - P. 827-834.

106. Shams, A. A new sensor consisting of Ag-MWCNT nanocomposite as the sensing element for electrochemical determination of epirubicin / A. Shams, A. Yari // Sens. Actuators B. - 2019. - V. 286. - P. 131-138.

107. Er, E. Design of an electrochemical sensing platform based on MoS2-PEDOT:PSS nanocomposite for the detection of epirubicin in biological samples / E. Er, A.K. Ates // Microchem. J. - 2023. - V. 189. - Art. 108534. - 8 p.

108. Güngör, M.A. WS2 integrated PEDOT:PSS interface as a sensitive and selective voltammetric epirubicin detection platform and a functional actuator / M.A. Güngör, H.K. Kaya, F. Kuralay // Surf. Interfaces. - 2022. - V. 30. - Art. 101839. - 10 p.

109. Mehmandoust, M. Sensitive and selective electrochemical detection of epirubicin as anticancer drug based on nickel ferrite decorated with gold nanoparticles / M. Mehmandoust, N. Erk, C. Karaman, F. Karimi, S. Salmanpour // Micromachines. - 2021. - V. 12. - Art. 1334. - 18 p.

110. Karadurmus, L. The interaction between DNA and three intercalating anthracyclines using electrochemical DNA nanobiosensor based on metal nanoparticles modified screen-printed electrode / L. Karadurmus, B. Dogan-Topal, S. Kurbanoglu, A. Shah, S.A. Ozkan // Micromachines. - 2021. - V. 12. - Art. 1337. - 14 p.

111. Goida, A. Impedimetric DNA sensors for epirubicin detection based on polythionine films electropolymerized from deep eutectic solvent / A. Goida, A. Rogov, Y. Kuzin, A. Porfireva, G. Evtugyn // Sensors. - 2023. - V. 23. -Art. 8242. - 19 p.

112. Гойда, А.И. Новые электрополимеризованные покрытия на основе политионина из среды глубокого эвтектического растворителя / А.И. Гойда // Материалы XVIII Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения» (4-9 июля 2022 г.). - Нальчик. - 2022. - С. 94.

113. Порфирьева, А.В. Новые подходы к электрополимеризации фенотиазиновых красителей для разработки электрохимических ДНК -сенсоров / А.В. Порфирьева, А.И. Гойда, Е.А. Бегишева, Г.А. Евтюгин // Тезисы докладов, представленных на IV Съезде аналитиков России (26 -30 сентября 2022 г.). - Москва. - 2022. - С. 76.

114. Гойда, А.И. ДНК-сенсор на основе политионина электрополимеризованного из глубокого эвтектического растворителя для определения эпирубицина / А.И. Гойда, А.В. Порфирьева, Г.А. Евтюгин // Сборник тезисов V Всероссийской с международным участием школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Материалы и технологии XXI века» (30 ноября-2 декабря 2022 г.). - Казань. - 2022. - С. 118.

115. Порфирьева, А.В. Применение глубоких эвтектических растворителей для конструирования ДНК-сенсоров на лекарственные препараты / А.В. Порфирьева, А.И. Гойда, Е.А. Бегишева, Г.А. Евтюгин // Сборник тезисов докладов Восьмой Междисциплинарной конференции «Молекулярные и Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и Фармакологии» (24 -27 апреля 2023 г.). - Санкт-Петербург. - 2023. - С. 288.

116. Гойда, А.И. Импедиметрический ДНК-сенсор для определения эпирубицина на основе политионина, электрополимеризованного из среды глубокого эвтектического растворителя / А.И. Гойда // Материалы XIX Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения» (3-8 июля 2023 г.). -Нальчик. - 2023. - С. 108.

117. Гойда, А.И. Электрохимические био(сенсоры) на основе электрополимеризованных покрытий, полученных из сред глубоких эвтектических растворителей / А.И. Гойда, А.В. Порфирьева // Материалы VIII Всероссийской молодежной конференции с международным участием, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Ю. С. Залькинда и 85-летию со дня рождения профессора В. М. Берестовицкой «Химия и химическое образование XXI века» (24-28 марта 2025 г.). - Санкт-Петербург. - 2025. - С. 238.

118. Corona-Avendano, S. Study on the stability of adrenaline and on the determination of its acidity constants / S. Corona-Avendano, G. Alarcon-Angeles, A. Rojas-Hernandez, M.A. Romero- Romo, M.T. Ramirez-Silva // Spectrochim. Acta. - 2005. - V. 61. - P. 305-311.

119. Tadi, K.K. Electrochemical detection of epinephrine using a biomimic made up of hemin modified molecularly imprinted microspheres / K.K. Tadi, R.V. Motghare, V. Ganesh // RSC Adv. - 2015. - V. 5. - P. 99115-99124.

120. Li, H.-H. A novel electrochemical sensor for epinephrine based on three dimensional molecularly imprinted polymer arrays / H.-H. Li, H.-H. Wang, W.T. Li,

X.-X. Fang, X.-C. Guo, W.-H. Zhou, X. Cao, D.- X. Kou, Z.-J. Zhou, S.-X. Wu // Sens. Actuat. B. - 2016. - V. 222. - P. 1127-1133.

121. Si, B. Molecularly imprinted polymers for the selective detection of multi-analyte neurotransmitters / B. Si, E. Song // Microelectron. Eng. - 2018. - V. 187188. - P. 58-65.

122. Srivastava, J. Imprinted graphene-starch nanocomposite matrix-anchored EQCM platform for highly selective sensing of epinephrine / J. Srivastava, A. Kushwaha, M. Singh // Nano. - 2018. - V. 13. - Art. 1850131. - 19 p.

123. Liu, F. Conductive imprinted electrochemical sensor for epinephrine sensitive detection and double recognition / F. Liu, X. Kan // J. Electroanal. Chem. - 2019. -V. 836. - P. 182-189.

124. Mardani, L. Preparation of molecularly imprinted magnetic graphene oxidegold nanocomposite and its application to the design of electrochemical sensor for determination of epinephrine / L. Mardani, M.T. Vardini, M. Es'haghi, E. Ghorbani-Kalhor // Anal. Sci. - 2019. - V. 35. - P. 1173-1182.

125. Mugo, S.M. A molecularly imprinted screen-printed carbon electrode for electrochemical epinephrine, lactate, and cortisol metabolites detection in human sweat / S.M. Mugo, S.V. Robertson, W. Lu // Anal. Chim. Acta. - 2023. - V. 1278. - Art. 341714. - 10 p.

126. Hao, P. Dual-analyte sensing with a molecularly imprinted polymer based on enhancement-mode organic electrochemical transistors / P. Hao, R. Zhu, Y. Tao, W. Jiang, X. Liu, Y. Tan, Y. Wang, D. Wang // ACS Appl. Mater. Interf. - 2023. -V. 1. - P. 30567-30579.

127. Chen, S. MXene/carbon nanohorns decorated with conductive molecularly imprinted poly(hydroxymethyl- 3,4-ethylenedioxythiophene) for voltammetric detection of adrenaline / S. Chen, M. Shi, J. Yang, Y. Yu, Q. Xu, J. Xu, X. Duan, L.Lu, Y.Gao // Microchim. Acta. - 2021. - V. 188. - Art. 420. - 11 p.

128. Dhanjai. A flexible-imprinted capacitive sensor for rapid detection of adrenaline / Dhanjai, N. Yu, S.M. Mugo // Talanta. - 2019. - V. 204. - P. 602-606.

129. Zaidi, S.A. Utilization of an environmentally-friendly monomer for an efficient and sustainable adrenaline imprinted electrochemical sensor using grapheme / S.A. Zaidi // Electrochim. Acta. - 2018. - V. 274. - P. 370-377.

130. Porfireva, A. Impedimetric sensor based on molecularly imprinted polythionine from deep eutectic solvent for epinephrine determination / A. Porfireva, A. Goida, V. Evtugyn, G. Evtugyn // Green Anal. Chem. - 2024. - V. 9. - Art. 100113. - 10 p.

131. Гойда, А.И. Импедиметрический сенсор на адреналин на основе политионина, полученного по технологии молекулярного импринтинга из глубокого эвтектического растворителя / А.И. Гойда, А.В. Порфирьева, Г.А. Евтюгин // Сборник тезисов XI Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа «ЭМА-2024» (12-17 мая 2024 г). -Екатеринбург. - 2024. - С. 116.

132. Nickoloff, J.A. Nucleases and co-factors in DNA replication stress responses / J.A. Nickoloff, N. Sharma, L. Taylor, S.J. Allen, R. Hromas // DNA. - 2022. - V. 2.

- P. 68-85.

133. H. Yang, The role of cellular reactive oxygen species in cancer chemotherapy / H. Yang, R.M. Villani, H. Wang, M.J. Simpson, M.S. Roberts, M. Tang, X. Liang // J. Exp. Clin. Cancer Res. - 2018. - V. 37. - Art. 266. - 10 p.

134. A.A. Ensafi, Impedimetric DNA-biosensor for the study of dopamine induces DNA damage and investigation of inhibitory and repair effects of some antioxidants / A.A. Ensafi, N. Kazemnadi, M. Amini, B. Rezaei // Bioelectrochemistry. - 2015.

- V. 104. - P. 71-78.

135. Onem, A.N. Voltammetric measurement of antioxidant activity by prevention of Cu (II)-induced oxidative damage on DNA bases using a modified electrode / A.N. Onem, K.S. Balkan, R. Apak // ACS Omega. - 2023. - V. 8. - P. 5103-5115.

136. Porfireva, A. Electrochemical DNA sensor based on poly(Azure A) obtained from the buffer saturated with chloroform / A. Porfireva, K. Plastinina, V. Evtugyn, Y. Kuzin, G. Evtugyn // Sensors. - 2021. - V. 21. - Art. 2949. - 16 p.

137. Berghian-Grosan, C. Electrochemical and spectroscopic studies of ssDNA damage induced by hydrogen peroxide using graphene based nanomaterials /

C. Berghian-Grosan, A.R. Biris, M. Coros, F. Pogacean, S. Pruneanu // Talanta. -2015. - V. 138. - P. 209-217.

138. Sun, B. Electrochemical biosensor based on ds-DNA/N-G@CS/GCE for highly sensitive and rapid measurement of antioxidant activity / B. Sun, Y. Yang, S. Yu, L. Bao, H. Shi, Q. Dang, Y. Liu, L. Yang, Q. Ma, X. Shi // ECS Adv. - 2023. - V. 2. -Art. 026501. - 11 p.

139. Wu, H. Electrochemical evaluation of total antioxidant properties in red wine / H. Wu // Food Meas. - 2023. - V. 17. - P. 5344-5351.

140. Morais, S.L. Assessment of the antioxidant capacity of commercial coffee using conventional optical and chromatographic methods and an innovative electrochemical DNA-based biosensor / S.L. Morais, D. Rede, M.J. Ramalhosa, M. Correia, M. Santos, C. Delerue-Matos, M.M. Moreira, C. Soares, M.F. Barroso // Biosensors. - 2023. - V. 13. - Art. 840. - 20 p.

141. Porfireva, A. Electrochemical DNA Sensor Based on Poly(proflavine) Deposited from Natural Deep Eutectic Solvents for DNA Damage Detection and Antioxidant Influence Assessment / A. Porfireva, A. Goida, V. Evtugyn, M. Mozgovaya, T. Krasnova, G. Evtugyn // Chemosensors. - 2024. - V. 12. - Art. 215. - 19 p.

142. Гойда, А.И. Электрохимический сенсор для регистрации окислительного повреждения ДНК на основе по-липрофлавина из глубоких эвтектических раство-рителей и водных сред / А.И. Гойда, А.В. Порфирьева, Г.А. Евтюгин // Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2024», секция «Химия» (12-26 апреля 2024 г.). -Москва. - 2024. - С. 31.

143. Kalambate, P.K. Electrochemical (bio) sensors go green / P.K. Kalambate, Z. Rao, Dhanjai, J. Wu, Y. Shen, R. Boddula, Y. Huang // Biosens. Bioelectron. -2020. - V. 163. - Art. 112270. - 16 p.

144. Evtugyn, G. Electrochemical DNA sensors and aptasensors based on electropolymerized materials and polyelectrolyte complexes / G. Evtugyn, T. Hianik // TrAC Trends Anal. Chem. - 2016. - V. 79. - P. 168-178.

145. Beretta, G.L. Molecular mechanisms of anthracycline activity / G.L. Beretta, F. Zunino // Top Curr Chem. - 2007. - V. 283. - P. 1-19.

146. Malanina, A.N. Cationic and anionic phenothiazine derivatives: electrochemical behavior and application in DNA sensor development / A.N. Malanina, Y.I. Kuzin, P.L. Padnya, A.N. Ivanov, I.I. Stoikov, G.A. Evtugyn // Analyst. - 2025. - V. 150. - P. 2087-2100.

147. Charak, S. Interaction studies of epirubicin with DNA using spectroscopic techniques / S. Charak, D.K. Jangir, G. Tyagi, R. Mehrotra // J. Mol. Struct. - 2011. - V. 1000. - P. 150-154.

148. Charak, S. Structural investigation of idarubicin-DNA interaction: spectroscopic and molecular docking study / S. Charak, R. Mehrotra // Int. J. Biol. Macromol. - 2013. - V. 60. - P. 213-218.

149. Tajik, S. Electrochemical determination of doxorubicin in the presence of dacarbazine using MWCNTs/ZnO nanocomposite modified disposable screen-printed electrode / S. Tajik, H. Beitollahi, F. Garkani Nejad, Z. Dourandish // Biosensors. - 2025. - V. 15. - Art. 60. - 17 p.

150. Wang, Z. Bimetallic Pd-Au nanoparticles decorated MoS2/GO nanoflowers for sensitive detection of doxorubicin / Z. Wang, Q. Li, A. Hou, R. Fang, L. Shi // Int. J. Electrochem. - 2025. - V. 20. - Art. 100914. - 7 p.

151. Wang, Z. Preparation of electrochemical sensor for detection of cancer medicine doxorubicin based on multi-walled carbon nanotube composites modified electrode / Z. Wang, H. Wang, M. Cao, Y. Liu // Alex. Eng. J. - 2024. - V. 93. - P. 51-58.

152. Ehsani, M. Sensitive monitoring of doxorubicin in plasma of patients, MDA-MB-231 and 4T1 cell lysates using electroanalysis method / M. Ehsani, J. Soleymani, M. Hasanzadeh, Y. Vaez-Gharamaleki, M. Khoubnasabjafari, A. Jouyban // J. Pharm. Biomed. Anal. - 2021. - V. 192. - Art. 113701. - 9 p.

153. Karimi-Maleh, H. A green and sensitive guanine-based DNA biosensor for idarubicin anticancer monitoring in biological samples: a simple and fast strategy for control of health quality in chemotherapy procedure confirmed by docking

investigation / H. Karimi-Maleh, A. Khataee, F. Karimi, M. Baghayeri, L. Fu, J. Rouhi, C. Karaman, O. Karaman, R. Boukherroub // Chemosphere. Anal. - 2022.

- V. 291. - Art. 132928.

154. Dehdashtian, S. The application of perlite/cobalt oxide/reduced graphene oxide (PC-rGO)/metal organic framework (MOF) composite as electrode modifier for direct sensing of anticancer drug idarubicin / S. Dehdashtian, B. Hashemi, M. Chegeni, A. Aeenmehr // IEEE Sens. J. - 2019. - V. 19. - P. 11739-11745.

155. Dehdashtian, S. Development of electrochemical sensor based on multiwall carbon nanotube for determination of anticancer drug idarubicin in biological samples / S. Dehdashtian, N. Behbahanian, K.M. Taherzadeh, B. Hashemi // Adv. Nanochemistry. - 2019. - V. 1. - P. 22-28.

156. Evtugyn, G. Electrochemical biosensors based on native DNA and nanosized mediator for the detection of anthracycline preparations / G. Evtugyn, A. Porfireva, V. Stepanova, G. Budnikov // Electroanalysis. - 2015. - V. 27. - P. 629-637.

157. Bavandpour, R. Electrochemical determination of epirubicin in the presence of topotecan as essential anti-cancer compounds using paste electrode amplified with Pt/SWCNT nanocomposite and a deep eutectic solvent / R. Bavandpour, M. Rajabi, A. Asghari // Chemosphere. - 2022. - V. 289. - Art. 133060.

158. Khodadadi, A. A new epirubicin biosensor based on amplifying DNA interactions with polypyrrole and nitrogen-doped reduced graphene: experimental and docking theoretical investigations / A. Khodadadi, E. Faghih-Mirzaei, H. Karimi-Maleh, A. Abbaspourrad, S. Agarwal, V.K. Gupta // Sens. Actuators B.

- 2019. - V. 284. - P. 568-574.

159. Shams, A. A new sensor consisting of Ag-MWCNT nanocomposite as the sensing element for electrochemical determination of epirubicin / A. Shams, A. Yari // Sens. Actuators B. - 2019. - V. 286. - P. 131-138.

160. Goida, A. Impedimetric DNA sensor based on a composite of electrochemically reduced graphene oxide and polyproflavine electropolymerized from natural deep eutectic solvent for anthracycline medications determination / A. Goida,

T. Krasnova, R. Shamagsumova, V. Evtugyn, A. Saveliev, A. Porfireva // Biosensors. - 2025. - V. 15. - Art. 385. - 22 p.

161. Гойда, А.И. Импедиметрический ДНК-сенсор для определения антрациклиновых препаратов на основе композита ЭХВОГ и полипрофлавина, электро-полимеризованного из глубокого эвтектического растворителя / А.И. Гойда, А.В. Порфирьева // Тезисы докладов всероссийской конференции «Полимеры и композиты на их основе: прикладные и экологические решения» (21-24 апреля 2025 г.). - Казань. - 2025. - С. 135.