الکتروشیمی و الکتروکاتالیز برخی ترکیبات مهم بیولوژیکی روی الکترود کربن مایع یونی و الکترود کربن مایع یونی اصلاح یافته با واسط سنتز شده و نانوذرات طلا
چکیده
یک الکترود کربنی طراحی شده به نام الکترود کربن مایع یونی (cile)، که در آن مایع یونی (il) به عنوان نگهدارنده به کار رفته، به عنوان الکترودی مناسب جهت اندازه گیری همزمان دوپامین، اسکوربیک اسید و اوریک اسید معرفی شده است. سرعت انتقال الکترون و برگشت پذیری گونه ها روی الکترود نامبرده نسبت به الکترود خمیر کربنی (cpe) بهبود یافته و اثرات مسموم شدن الکترود توسط محصولات اکسایشی گونه ها روی الکترود مشاهده نشده است. ولتامتری پالسی تفاضلی (dpv) برای اندازه گیری این سه گونه در نمونه های سرم خون انسان و ادرار به کار رفت و نتایج قابل قبولی بدست آمد. روش الکتروشیمیایی ساده و قابل اعتمادی برای اندازه گیری پاراستامول و پارا- آمینوفنول در نمونه های دارویی شامل قرص استامینوفن پیشنهاد شد. در مطالعات الکتروشیمیایی گونه های فوق روی cile، در مقایسه با cpe و الکترود کربن شیشه ای (gce) سرعت انتقال الکترون و برگشت پذیری دو گونه روی cile بهبود یافته و جدایی پتانسیل آندی و کاتدی کاهش یافته است. با روش dpv و استفاده از cile، پاراستامول و پارا-آمینوفنول به ترتیب در گستره ی غلظتی 6-10×2/0 تا 3-10×2/3 مولار و 7-10×3/0 تا 3-10×1/0 مولار با حدود آشکارسازی 7-10×5/0 و 7-10×1/0 مولار قابل اندازه گیری هستند. به روش الکترونشانی، نانوذرات طلا روی cile نشانده شدند و الکترود اصلاح شده gnp/cile تهیه گردید. اثرات الکتروکاتالیتیکی الکترود تهیه شده روی برخی از ترکیبات مهم بیولوژیکی از جمله پاراستامول، دوپامین، nadh، آمپی سیلین، اکسیژن و هیدرازین بررسی شد و مشخص شد که الکترود فوق، اثرات الکتروکاتالیتیکی بهتری نسبت به cile اصلاح نشده و برخی دیگر از الکترود های اصلاح شده با نانوذرات طلا دارد. سپس، هیدزازین به روش ولتامتری موج مربعی (swv) و با الکترود gnp/cile در نمونه های آب اندازه گیری شد و نتایج قابل قبولی به دست آمد. واسط (mediator) جدیدی به نام n,n-دی متیل- 4،4- آزوپیریدینیوم هگزافلوئوروفسفات (mazphp) طراحی و برای اصلاح cile به روش سل (sol) به کار رفته است. اثرات الکتروکاتالیتیکی الکترود اصلاح شده mazphp/sol/cile نسبت به دو ترکیب nadh و l- سیستئین بررسی شد. از جمله خصوصیات الکترود اصلاح شده، مسموم نشدن آن با محصولات اکسایش دو ترکیب بررسی شده است که بدین ترتیب می توان با روش آمپرومتری (با حدود پایین آشکارسازی) آنها را اندازه گیری کرد. الکتروشیمی مستقیم هموگلوبین (hb) روی cile، cile اصلاح یافته با ارتو- آمینوفنول (oap) الکتروپلیمریزه شده و cile اصلاح یافته با نانوذرات طلا بررسی شد. با الکتروپلیمریزاسیون oap در محلول حاوی هموگلوبین و در شرایط بهینه، هموگلوبین به همراه پلی ارتو- آمینوفنول (poap) روی سطح الکترود cile قرار گرفت. زیست حسگر ساخته شده ی hb/poap/cile اثرات الکتروکاتالیتیکی بر احیای هیدروژن پروکسید داشته، و هیدروژن پروکسید به روش آمپرومتری اندازه گیری شد. هموگلوبین به روش مستقیم و با استفاده از مایعات یونی مختلف روی cile نشانده شد و الکتروشیمی مستقیم هموگلوبین در زیست حسگر ساخته شده (hb/il/cile) بررسی شد. پیک های آندی و کاتدی شبه برگشت پذیر مشاهده شده برای hb/il/cile مربوط به هموگلوبین می باشند. زیست حسگر تهیه شده اثرات الکتروکاتالیتیکی خوبی نسبت به احیای اکسیژن، هیدروژن پروکسید و نیتریت نشان داد. الکتروشیمی مستقیم هموگلوبین روی cile اصلاح شده با نانوذرات طلا (gnp/cile) نیز بررسی شد. پس از الکترونشانی نانوذرات طلا روی cile، gnp/cile تهیه شده در محلول حاوی هموگلوبین قرار داده شد تا هموگلوبین بر روی الکترود نشانده شود. هموگلوبین در زیست حسگر ساخته شده فعالیت خود را حفظ کرده، نسبت به دو زیست حسگر پیشین و نیز برخی حسگرهای گزارش شده در مقالات، اثرات الکتروکاتالیتیکی بهتری نسبت به اکسیژن و هیدروژن پروکسید از خود نشان می دهد. ثابت محاسبه شده ی مایکل - منتون، kmapp، برای این زیست حسگر ( m4-10×7/1) کوچکتر از آن برای hb/poap/cile (m 3-10×1/23) و hb/il/cile (m 3-10×7/5) بدست آمد که نشان از بیواکتیویته بیشتر هموگلوبین در حضور نانوذرات طلا روی cile دارد.