Analysis of homocysteine and thiol-containing compounds using the heterocyclic disulfides

Биологически активные низкомолекулярные аминотиолы, такие как гомоцистеин, характеризуются малоинтенсивным поглощением в ультрафиолетовом и видимом диапазоне излучения, поэтому для их анализа в большинстве случаев применяют дериватизацию. Дериватизирующий агент взаимодействует с тиольной группой аналита с образованием соединения, интенсивно поглощающего в длинноволновой области спектра. В качестве дериватизирующих агентов часто применяются гетероциклические дисульфиды. Методики анализа с их использованием, как правило, отличаются простотой и точностью. Однако широко применяемые в аналитической практике дисульфиды, такие как дитиодипиридин и 5,5′-дитиобис-(2-нитробензойная кислота), имеют ряд недостатков, к числу которых относятся узкий диапазон значений pH, при которых дисульфиды могут быть использованы, а также низкая контрастность аналитической реакции. Поэтому поиск новых аналитических агентов продолжается. Для определения гомоцистеина использованы дисульфиды 2,2′-дитиобис[бензоксазол] и 8,8′-дитиобис[хинолин]. Изучена кинетика реакции между гомоцистеином и предложенными дисульфидами. Исследовано влияние pH на изменение оптической плотности в процессе протекания аналитической реакции. Разработаны точные и чувствительные методики определения гомоцистеина спектрофотометрическим методом, методами капиллярного электрофореза (КЭ), высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и кинетическим методом со спектрофотометрическим детектированием (предел обнаружения гомоцистеина 1.1·10-6-7.8·10-6 М, относительное стандартное отклонение 1.5-4.6 %). Предложенные дисульфиды также были использованы при определении сульфгидрильных групп в образце человеческой урины. Результаты, полученные при использовании 2,2′-дитиобис[бензоксазола] и 8,8′-дитиобис[хинолина] и при использовании распространенного в аналитической практике 4,4′-дитиодипиридина, оказались близки, что указывает на применимость предложенных реагентов в анализе реальных объектов.Biological low-molecular aminothiols, such as homocysteine, are characterized by the weak absorption in the UV – visible range. Therefore, aminothiols analysis requires using thiol-specific chemosensors or derivatization procedure. Heterocyclic disulfides belong to a large group of derivatizing agents. However, the disulfides widely used in the analytical practice, such as 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), have several disadvantages: limited acceptable pH range, low sensitivity, susceptibility to hydrolisys. Hence, the search for the effective derivatizing agents continues. In the current work, 2,2'-dithiobis[benzoxazole] and 8,8'-dithiobis-quinoline disulfides were used for the analysis of homocysteine. Precise and sensitive methods (homocysteine detection limit in the range of 1.1·10-6–7.8·10-6 M, relative standard deviation in the range of 1.5–4.6%) for the homocysteine determination have been developed, including spectrophotometric method, capillary electrophoresis (CE), high-performance liquid chromatography (HPLC) and kinetic method with the spectrophotometric detection. The proposed disulfides have also been successfully used in the analysis of sulfhydryl groups content in the sample of human urine

On the Opportunities of Using the Indices of Lipid Peroxidation – Antioxidant Defense System in the Diagnostics of Varicose Veins of Small Pelvis in Women

Background: The prevalence of varicose veins of small pelvic veins in women of reproductive age varies widely – from 5.4 to 80 %, due to the low specificity and low sensitivity of clinical diagnostic techniques, and the absence of biomarkers that can be used to identify the formation and progression of varicose veins of small pelvic veins in women.Aims: To identify changes in the levels of parameters of the system “lipid peroxidation – antioxidant protection” with the development of varicose veins of the pelvis in women, as well as the possibility of their diagnostic use.Materials and methods: We examined 200 women with clinical signs of varicose veins of small pelvis. Control group included 30 women without any pathology of venous system. Treatment group included 137 women with varicose veins of small pelvis: with mild degree of severity – 39 women, with moderate degree of severity – 65 women, with severe degree of severity – 33 women. We performed comparative analysis of lipid peroxidation – antioxidant defense system in women with and without varicose veins of small pelvis taking into account the severity degrees of pathological process.Results: We obtained the most informative indices for lipid peroxidation – antioxidant defense processes in blood of women with varicose veins of small pelvis: concentration of diene conjugate (DC) for the mild degree of severity of pathological process, lipid hydroperoxide (LHP), DC and malonic dialdehyde (MDA) – for the moderate and severe degree of severity, and also changes in the activity of antioxidant enzymes with increase of the severity of the disease. Assessment of the level of catalase (Cat) and glutathione peroxidase (GP) showed their highest informative value at the mild degree of severity. Concentrations of glutathione reductase (GR), glutathione S-transferase (GST) and reduced glutathione (GSH) are more statistically significant markers for severe forms of pathological process.Conclusions: Our research showed the relevance and advisability of the studying the levels of lipid peroxidation – antioxidant defense indices in women with varicose veins of small pelvis. We registered the highest diagnostic value of DC, Cat and GP in the beginning of the disease and of LHP, DC, MDA, GR, GST and GSH – at severe forms of the pathological process. We obtained reference values for DC, MDA, Cat, SOD and GP concentration that can be considered as the predictors of the development of varicose veins of small pelvis

Resveratrol Acts Not through Anti-Aggregative Pathways but Mainly via Its Scavenging Properties against Aβ and Aβ-Metal Complexes Toxicity

It has been recently suggested that resveratrol can be effective in slowing down Alzheimer's disease (AD) development. As reported in many biochemical studies, resveratrol seems to exert its neuro-protective role through inhibition of β-amyloid aggregation (Aβ), by scavenging oxidants and exerting anti-inflammatory activities. In this paper, we demonstrate that resveratrol is cytoprotective in human neuroblastoma cells exposed to Aβ and or to Aβ-metal complex. Our findings suggest that resveratrol acts not through anti-aggregative pathways but mainly via its scavenging properties

The Impact of eHealth on the Quality and Safety of Health Care: A Systematic Overview

Aziz Sheikh and colleagues report the findings of their systematic overview that assessed the impact of eHealth solutions on the quality and safety of health care

CONTEXT AND EMPIRICAL APPROACH TO FORMATION OF MATHEMATICAL COMPETENCE IN STUDENTS OF HUMANITARIAN TRAINING DIRECTIONS AT UNIVERSITY

The article deals with the formation of students’ mathematical competence in higher humanitarian education. The scientific literature analysis and pedagogical experience has shown that in spite of the numerous studies conducted in this area, the idea of coupling mathematical education of the humanitarians with their cultural, methodological and professional training remains. In our opinion, the design of mathematical training of the humanitarians must rely on the theory of activity, which brings together the main statements of methodology, pedagogy, psychology, such as the principles and methods of teaching, the problems of the peculiarities of students’ thinking, the increase of the level of their cognitive activity, the person’s education as a whole.The article presents the components of mathematical competence, criteria indicators, stages and levels of its formation. For the formation of mathematical competence it is proposed to apply context- empirical approach and developed on the basis of its organizational and pedagogical model (the main elements of this model are described in the article). In conclusion the pedagogical conditions of effective formation of mathematical competence in students in the system profile of humanitarian education are highlighted and revealed

ООПРЕДЕЛЕНИЕ ГОМОЦИСТЕИНА И ТИОЛСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ С СПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ ДИСУЛЬФИДОВ

Biological low-molecular aminothiols, such as homocysteine, are characterized by the weak absorption in the UV – visible range. Therefore, aminothiols analysis requires using thiol-specific chemosensors or derivatization procedure. Heterocyclic disulfides belong to a large group of derivatizing agents. However, the disulfides widely used in the analytical practice, such as 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), have several disadvantages: limited acceptable pH range, low sensitivity, susceptibility to hydrolisys. Hence, the search for the effective derivatizing agents continues. In the current work, 2,2'-dithiobis[benzoxazole] and 8,8'-dithiobis-quinoline disulfides were used for the analysis of homocysteine. Precise and sensitive methods (homocysteine detection limit in the range of 1.1·10-6–7.8·10-6 M, relative standard deviation in the range of 1.5–4.6%) for the homocysteine determination have been developed, including spectrophotometric method, capillary electrophoresis (CE), high-performance liquid chromatography (HPLC) and kinetic method with the spectrophotometric detection. The proposed disulfides have also been successfully used in the analysis of sulfhydryl groups content in the sample of human urine.Keywords: homocysteine, aminothiols, 2,2'-dithiobis[benzoxazole], 8,8'-dithiobis-quinoline DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.3.005 A.A. Shcherbatykh1, O. I. Askalepova1, I. A. Estrin2 1Southern Federal University, Department of Chemistry,Zorge St. 7, 344090, Rostov-on-Don, Russian Federation2Rostov State Transport University, Rostovskogo Strelkovogo Polka Narodnogo Opolcheniya Sq. 2, 344038, Rostov-on-Don, Russian FederationБиологически активные низкомолекулярные аминотиолы, такие как гомоцистеин, характеризуются малоинтенсивным поглощением в ультрафиолетовом и видимом диапазоне излучения, поэтому для их анализа в большинстве случаев применяют дериватизацию. Дериватизирующий агент взаимодействует с тиольной группой аналита с образованием соединения, интенсивно поглощающего в длинноволновой области спектра. В качестве дериватизирующих агентов часто применяются гетероциклические дисульфиды. Методики анализа с их использованием, как правило, отличаются простотой и точностью. Однако широко применяемые в аналитической практике дисульфиды, такие как дитиодипиридин и 5,5′-дитиобис-(2-нитробензойная кислота), имеют ряд недостатков, к числу которых относятся узкий диапазон значений pH, при которых дисульфиды могут быть использованы, а также низкая контрастность аналитической реакции. Поэтому поиск новых аналитических агентов продолжается. Для определения гомоцистеина использованы дисульфиды 2,2′-дитиобис[бензоксазол] и 8,8′-дитиобис[хинолин]. Изучена кинетика реакции между гомоцистеином и предложенными дисульфидами. Исследовано влияние pH на изменение оптической плотности в процессе протекания аналитической реакции. Разработаны точные и чувствительные методики определения гомоцистеина спектрофотометрическим методом, методами капиллярного электрофореза (КЭ), высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и кинетическим методом со спектрофотометрическим детектированием (предел обнаружения гомоцистеина 1.1·10-6-7.8·10-6 М, относительное стандартное отклонение 1.5-4.6 %). Предложенные дисульфиды также были использованы при определении сульфгидрильных групп в образце человеческой урины. Результаты, полученные при использовании 2,2′-дитиобис[бензоксазола] и 8,8′-дитиобис[хинолина] и при использовании распространенного в аналитической практике 4,4′-дитиодипиридина, оказались близки, что указывает на применимость предложенных реагентов в анализе реальных объектов.Ключевые слова: гомоцистеин, аминотиолы, 2,2′-дитиобис[бензоксазол], 8,8′-дитиобис[хинолин]DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.3.00