Využití elektroanalytických technik pro studium elektrochemického chování a stanovení vybraných opioidů

Bc. Nikola MIKULOVÁ

Master's thesis

Application of electroanalytical techniques for the study of electrochemical behavior and determination of selected opioids

Abstract:

Diplomová práce se zabývá analýzou vybraných opioidů morfinu, kodeinu a heroinu. Elektrolýza za konstantního potenciálu byla provedena v různých elektrolytech (octan amonný a mravenčan amonný o různém pH) a na různých pracovních elektrodách (platinové síťkové elektrodě a na elektrodě ze svazku uhlíkových vláken). Elektrolyzované roztoky byly následně analyzovány pomocí LC MS s ESI ionizací v pozitivním módu. Z výsledků elektrolýzy v octanu amonném o pH = 3 bylo navrženo schéma elektrochemické oxidace morfinu s dihydroxymorfinem jako hlavním produktem. Při vývoji HPLC metody s UV a coulometrickou detekcí byla nalezena jako nejvhodnější silikagelová stacionární fáze modifikovaná kyanoskupinami, jako mobilní fáze směs ACN:NaH2PO4 v poměru 20:80 a detekční podmínky 210 nm pro UV a 900 mV pro elektrochemickou detekci. Kalibrační závislosti daných opioidů byly lineární v rozsahu 2,5-50 umol/l na obou detektorech, s výjimkou morfinu na elektrochemickém detektoru, kde je lineární rozsah 2,5-40 umol/l. Meze detekce v umol/l jsou pro morfin 0,29 na UV a 0,66 na ECD, pro kodein 0,32 na UV a 1,00 na ECD a pro heroin 0,39 na UV a 0,90 na ECD. Metoda byla úspěšně použita pro analýzu vzorků krevního séra a moči.

Abstract:

The master's thesis is focused on the analysis of three opioids morphine, codeine, and heroin. Electrolysis at constant potential was performed in different electrolytes (ammonium acetate and ammonium formate at different pH) and on different working electrodes (platinum mesh electrode and carbon fibre brush electrode). Electrolysed solutions were analysed using the LC-MS with positive ESI ionization. Results from the electrolysis in ammonium acetate of pH = 3 were used to propose the mechanism of electrochemical oxidation of morphine with dihydroxymorphine as the main product. Most suitable conditions for the developed HPLC method with UV and coulometric detection were found to be cyano-silica stationary phase, mobile phase consisting of ACN:NaH2PO4 (20:80) and detection parameters were 210 nm for UV detection and 900 mV for electrochemical detection. Calibration dependencies of analysed opioids were linear in the range of 2.5 50 umol/l on both detectors with the exception of morphine's linearity on electrochemical detector in the range of 2.5-40 umol/l. Limits of detection in umol/l are 0.29 on UV and 0.66 on EC detector, 0.32 on UV and 1.00 on EC detector, and 0.39 on UV and 0.90 on ECD for morphine, codeine, and heroine, respectively. The developed method was used for the analysis of real samples - blood serum and urine.

Keywords

morfin, kodein, heroin, opioidy, mechanismus oxidace, HPLC, voltametrie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jana Skopalová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry