Вольтамперометрическое определение антител к вирусу кори с использованием стеклоуглеродного электрода, модифицированного 2-пропаргилтио-6-нитро-7-гидрокси-4н-1,2,4-триазоло-4,7-дигидро[5,1-с]-1,2,4-триазином

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Предложен способ вольтамперометрического определения антител к вирусу кори с использованием стеклоуглеродного электрода, модифицированного 2-пропаргилтио-6-нитро-7-гидрокси-4Н-1,2,4-триазоло-4,7-дигидро[5,1-с]-1,2,4-триазином. Синтезированное оригинальное соединение, иммобилизованное на поверхности карбоксилированных углеродных нанотрубок с использованием тиолиновой реакции обеспечивало образование аналитического сигнала и одновременно служило в качестве кросс-линкера для иммобилизации биорецептора – антигена вируса кори. Выбраны рабочие условия определения антител к вирусу кори (режим регистрации сигнала, время инкубации, температура, pH проведения измерений, концентрация иммобилизуемого антигена). Получена линейная градуировочная зависимость I*(%) = –(1.5±0.7)lgс(МЕ/мл) + (29±2) (R2 = 0.9653) в диапазоне концентраций антител к вирусу кори 0.1–5.0 МE/мл. Рассчитанный по 3σ-критерию предел обнаружения 0.17 МЕ/мл позволяет использовать предложенный способ для экспресс-анализа биологических жидкостей.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. В. Медведева

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Author for correspondence.
Email: medv-margarita@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург

А. В. Мазур

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: medv-margarita@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург

Т. С. Свалова

Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук

Email: t.s.svalova@urfu.ru
Russian Federation, Екатеринбург

И. А. Балин

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: medv-margarita@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург

В. Л. Русиновa

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина; Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук

Email: medv-margarita@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург; Екатеринбург

А. И. Матерн

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: medv-margarita@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург

А. Н. Козицина

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: medv-margarita@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург

References

  1. Griffin D.E., Lin W.-H., Pan C.-H. Measles virus, immune control, and persistence // FEMS Microbiol Rev. 2012. V. 36. № 3. P. 649.
  2. Ratnam S., Gadag V., West R., Burris J., Oates E., Stead F., Bouilianne N. Comparison of commercial enzyme immunoassay kits with plaque reduction neutralization test for detection of measles virus antibody // J. Clin. Microbiol. 1995. V. 33. № 4. P. 811.
  3. Костинов М. П., Филатов Н. Н., Журавлев П. И., Гладкова Л. С., Полищук В. Б., Шмитько А. Д., Пахомов Д. В., Хромова Е. А., Васильева Г. В., Тихонова И. А., Рыжов А. А., Благовидов Д. А., Костинова А. М. Возрастные особенности иммунитета к вирусу кори у работников крупного больничного комплекса мегаполиса // Инфекция и иммунитет. 2020. T. 10. № 1. С. 129.
  4. Mashazi P., Tetyana P., Vilakazi S., Nyokong T. Electrochemical impedimetric immunosensor for the detection of measles-specific IgG antibodies after measles infections // Biosens. Bioelectron. 2013. V. 49. P. 32.
  5. Свалова Т.С., Малышева Н.Н., Бубекова А.К., Сайгушкина А.А., Медведева М.В., Козицина А.Н. Влияние способа иммобилизации рецепторного слоя на аналитические характеристики безметочного электрохимического иммуносенсора для определения антител к вирусу кори // Журн. аналит. химии. 2020. Т. 75. № 2. С. 162.
  6. Nawaz M.H., Hayat A., Catanante G., Latif U., Marty J.L. Development of a portable and disposable NS1 based electrochemical immunosensor for early diagnosis of dengue virus // Anal. Chim. Acta. 2018. V. 1026. P. 1.
  7. Parkash O., Yean C., Shueb R. Screen printed carbon electrode based electrochemical immunosensor for the detection of dengue NS1 antigen // Diagnostics. 2014. V. 4. P. 165.
  8. Dias A.C.M.S, Gomes-Filho S.L.R., Silva M.M.S., Dutra R.F. A sensor tip based on carbon nanotube-ink printed electrode for the dengue virus NS1 protein // Biosens. Bioelectron. 2013. V. 44. P. 216.
  9. Svalova T.S., Medvedeva M.V., Kozitsina A.N. A “Clickable” electrodeposited polymer films based on 3-ethynylthiophene for the covalent immobilization of proteins. Application to a label-free electrochemical immunosensor for Escherichia coli and Staphylococcus aureus determination // Electroanalysis. 2021. V. 33. P. 2469.
  10. Svalova T.S., Medvedeva M.V., Saigushkina A.A., Kozitsin I.V., Malysheva N.N., Zhdanovskikh V.O., Okhokhonin A.V., Kozitsina A.N. A label-free impedimetric immunosensor based on covalent immobilization of anti-E. Coli antibody via a copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition reaction // Anal. Bioanal. Chem. 2020. V. 412. P. 5077.
  11. Raghav R., Srivastava S. Immobilization strategy for enhancing sensitivity of immunosensors: L-Asparagine–AuNPs as a promising alternative of EDC–NHS activated citrate–AuNPs for antibody immobilization // Biosens. Bioelectron. 2016. V. 78 P. 396.
  12. Charushin V.N., Rusinov V.L., Varaksin M.V., Chupakhin O.N., Kovtun O.P., Spasov A.A. Development of drugs with direct antiviral action based on azaheterocyclic systems // Her. Russ. Acad. Sci. 2022. V. 92. № 4. P. 505.
  13. Сапожникова И.М., Уломский Е.Н., Русинов В.Л., Чупахин О.Н., Степанов А.В., Саватеева-Любимова Т.Н., Сивак К.В. 3-Цианоазоло[5,1-c][1,2,4]-триазины: синтез и противовирусная активность// Химия гетероцикл. соед. 2021. Т. 57. № 4. С. 467. (Sapozhnikova I.M., Ulomsky E.N., Rusinov V.L., Chupakhin O.N., Stepanov A.V., Savateeva-Lyubimova T.N., Sivak K.V. 3-Cyanoazolo[5,1-c][1,2,4] triazines: synthesis and antiviral activity // Chem. Heterocycl. Compd. 2021. V. 57. № 4. P. 467.)
  14. Ивойлова А.В., Михальченко Л.В., Цмокалюк А.Н., Козицина А.Н., Иванова А.В., Русинов В.Л. Окислительно-восстановительные превращения нового противовирусного препарата Триазавирин®: электрохимическое исследование и ЭПР-спектроскопия*// Изв. АН. Сер. хим. 2021. Т. 70. № 6. С. 1099. (Ivoilova A.V., Mikhal’chenko L.V., Tsmokalyuk A.N., Kozitsina A.N., Ivanova A.V., Rusinov V.L. Redox conversions of new antiviral drug Triazavirin®: electrochemical study and ESR spectroscopy* // Russ. Chem. Bull. 2021. V. 70. № 6. P. 1099.)
  15. Ivoilova A., Mikhalchenko L.V., Tsmokalyuk A., Leonova M., Lalov A., Mozharovskaia P., Kozitsina A.N., Ivanova A.V., Rusinov V.L. Redox Conversions of 5-Methyl-6-nitro-7-oxo-4,7-dihydro1,2,4triazolo[1,5-a]pyrimidinide L-Arginine Monohydrate as a Promising Antiviral Drug // Molecules. 2021. V.26. № 16. P. 5087.
  16. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1971. 456 с.
  17. Дрокин Р.А., Фесенко Е.А., Можаровская П.Н., Медведева М.В., Свалова Т.С., Козицина А.Н., Есаулкова Ю.Л., Волобуева А.С., Зарубаев В.В., Русинов В.Л. 4-Гидрокси-3-нитро-1,4-дигидротриазоло[5,1-c][1,2,4]-триазины: синтез, противовирусная активность и электрохимические характеристики // Изв. АН. Сер. хим. 2022. Т. 71. № 11. С. 2460. (Drokin R.A., Fesenko E.A., Mozharovskaia P.N., Medvedeva M.V., Svalova T.S., Kozitsina A.N., Esaulkova Y.L., Volobueva A.S., Zarubaev V.V., Rusinov V.L. 4-Hydroxy-3-nitro-1,4-dihydrotriazolo[5,1-c][1,2,4]-triazines: Synthesis, antiviral activity, and electrochemical characteristics // Russ. Chem. Bull. 2022. V. 71. № 11. P. 2460.)
  18. Будников Г.К., Майстренко В.Н., Вяселев М.Р. Основы современного электрохимического анализа. М.: Мир: Бином ЛЗ, 2003. 592 с.
  19. Bard A.J., Faulkner L.R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. N. Y.: John Wiley & Sons, 2001. 864 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of preparation of carbon nanotubes modified by azoloazine derivatives

Download (186KB)
Indexing metadata
3. Scheme 1. Structural formula of 2-propargylthio-6-nitro-7-hydroxy-4H-1,2,4-triazolo-4,7-dihydro[5,1-c]-1,2,4-triazine

Download (29KB)
Indexing metadata
4. Fig. 2. Proposed algorithm for the voltammetric determination of antibodies to measles virus

Download (384KB)
Indexing metadata
5. Fig. 3. Voltammetry recorded in different modes of signal registration (linear, square-wave, differential pulse voltammetry) at the glass-carbon electrode in the presence of 1 mM Aza1 in aqueous-organic solution Britton-Robinson-dimethyl sulfoxide buffer solution (9:1), pH 5

Download (112KB)
Indexing metadata
6. Fig. 4. Square-wave voltammetry recorded at the glass-carbon electrode after modification of the electrode with CNT-Aza1, background electrolyte - Britton-Robinson buffer solution, pH 5

Download (104KB)
Indexing metadata
7. Fig. 5. Dependences of lg(I) = f(lgν) (a), I = f(ν1/2) (b), cyclic voltammetry (c) recorded on a glassy carbon electrode modified with CNT and CNT-Aza1 in a solution of 10 mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6], 0.1M KCl

Download (441KB)
Indexing metadata
8. Fig. 6. Stability diagrams of glassy carbon electrode modified with CNT-Aza1 for 30 days. Square-wave mode, background electrolyte - Britton-Robinson buffer solution, pH 5

Download (413KB)
Indexing metadata
9. Fig. 7. Square-wave voltammetry recorded on SUE-UNT-Aza1 before (1) and after incubation in a model suspension of antigen (10-3 g/L) (2); antigen and antibody to measles virus (5 IU/mL) (3), background electrolyte Britton-Robinson buffer solution, pH 5

Download (134KB)
Indexing metadata
10. Fig. 8. Selection of operating conditions: incubation time of SUE-UNT-Aza1 in Agcori suspension (a), temperature (b), pH of buffer solution (c), Agcori concentration (d)

Download (352KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences