عنوان پایان‌نامه
طرحی وساخت سنسئر نورتابی الکترو شیمیایی اصلاح سطح شده توسط نانو مواد جهت اندازه گیری داروهای بر پایه هیدروکینون
- رشته تحصیلی
- شیمی تجزیه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4848;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55217
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- نوشین میرزانصیری
- استاد راهنما
- پرویز نوروزی
- چکیده
- نورتابی الکتروشیمیایی به فرآیندی گفته می شود که در آن گونه ی فعال توسط اعمال پتانسیل روی سطح الکترود تشکیل می شود و محصول ایجاد شده گونه ی نورتاب را برانگیخته می کند، گونه برانگیخته در برگشت به حالت پایه نور نشر می کند. مطالعات قبلی روی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده با نانو ساختارها، بهبود سنتیک فرایند الکترودی و افزایش حساسیت اندازه گیری را نشان می دهد. به نظر می رسد این گونه اصلاحات در اندازه گیری های الکتروشیمیایی نیز باعث بهبود سیگنال حاصله شوند. از این رو در این پژوهش از الکترودهای طلای اصلاح شده با نانولوله های کربنی و گرافن استفاده شد. بدلیل اینکه الکترودهای استفاده شده در فرآیند نورتابی الکتروشیمیایی در این پژوهش مسطح هستند و ساختاری متفاوت از الکترودهای معمول مورد استفاده در اندازه گیری های الکتروشیمیایی دارند، به منظور اصلاح سطح الکترود در این مقیاس لازم است نانو لوله های کربنی عامل دار شوند. نانو لوله های کربنی چند دیواره کربوکسیل دار شده به دلیل حضور عامل کربوکسیل بر روی آنها به صورت یکنواخت تری نسبت به نانو لوله های عامل دار نشده در محلول DMF پراکنده می گردند، لذا از نانو لوله های کربنی چند دیواره کربوکسیل دار شده (MWCNTs-COOH) جهت اصلاح سطح الکترود استفاده شد. نورتاب مورد استفاده در این تحقیق ترکیب لومینول بود. گونه هایی که طی فرآیند ردوکس، آب اکسیژنه تولید می کنند گروه مهمی از هم واکنشگر های لومینول به منظور نورتابی الکتروشیمیایی هستند. لوودوپا و کاربی دوپا داروهایی هستند که دارای گروه هیدروکینونی می باشند لذا این قابلیت را دارند، یعنی طی واکنش اکسیدی به کینون تبدیل شده و آب اکسیژنه تولید می کنند. بنابراین می توان آنها را به کمک واکنش نورتابی الکتروشیمیای اندازه گیری کرد. هفت در این پروژه سعی شد به کمک یک سیستم که در مرکز عالی الکتروشیمی طراحی و ساخته شد، به روش نورتابی الکتروشیمیایی لومینول، داروهای کاربی دوپا و لوودوپا در محیط بافری و همچنین ادرار انسان اندازه¬گیری شود. به منظور ساخت سیستم نورتابی الکتروشیمیایی از یک دستگاه اسپکتروفتومتر متصل شده به یک دستگاه آنالیز الکتروشیمیایی استفاده شد. با به دست آوردن شرایط بهینه و اعمال آن، محدوده¬ی خطی منحنی کالیبراسیون برای هر دو دارو 9-10×00/5 تا 7-10×70/1 مولار به دست آمد. ضریب همگرایی 999/0 و حد تشخیص در اندازه گیری داروی لوودوپا 3 نانو مول و در اندازه گیری داروی کاربی دوپا 1 نانو مول بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی برای پنج داده برای داروی لوودوپا در محدوده 53/2% تا 56/3% و برای داروی کاربی دوپا در محدوده 7/2% تا 23/3% بود. به منظور بررسی کاربرد این روش، اندازه¬گیری دو داروی کاربی دوپا و لوودوپا در محیط ادرار انسان نیز انجام شد. پژوهش انجام شده نشان داد که روش نورتابی الکتروشیمیایی می¬تواند روشی مناسب برای اندازه¬گیری کمّی داروهای بر پایه هیدروکینون نیز باشد. حدّ¬ تشخیص و بازده این روش قابل مقایسه و محدوده¬ی خطی آن بهتر از سایر روش¬های اندازه¬گیری این دو دارو می¬باشد. واژه¬های کلیدی: نورتابی الکتروشیمیایی، لومینول، کاربی دوپا، لوودوپا.
- Abstract
- Electrochemiluminescence (ECL) is a process which an active species is formed on the surface of electrode by applying potential and the product could excite the luminant species. Then the excited species would emit light while returning to the ground state. Later studies on the electrochemical behavior of the modified electrodes by nanostructures show improvement in kinetic of the electrodic process and also sensivity of determination. It seems that these modifications enhance the produced signals. For this aim, in this study we have used gold electrode modified with carbon nanotubes and graphene. Because of the planar structure of the electrodes used in electrochemiluminescence, for modification the surface of electrode in this scale, it is necessary to functionalize the carbon nanotubes (CNTs). In comparison with non-modified carbon nanotubes, carboxylated multiwall carbon nanotubes (MWCNTs-COOH) could be dispersed more uniformly in dimethylformamide (DMF) because of the presence of carboxyl groups on their surface. In addition the presence of carboxyl groups on the multiwall carbon nanotubes, was used for modification of the electrode surface. The selected luminant in this research was luminol. The compounds which produce H2O2 in the oxidation/reduction process are the important group of co-reactant of luminol for electrochemiluminescence process. Levodopa and carbidopa are the drugs contain hydroquinone group, so they could change to quinone in an oxidation process and produce H2O2 so it is possible to measure them with electrochemiluminescence method. In this project it was tried to use this method with a hand-made system for measuring levodopa and carbidopa in the bufferic medium and human urine. For this goal, the hand-made electrochemiluminescence system containing a spectrophotometer coupled with a electrochemical analysis instrument was used. Under the optimized conditions, the linearity of the calibration curve was obtained 1.7×10-7 to 5.00×10-9 for both drugs with the regression coefficient of 0.999. The limit of detection (LOD) for levodopa and carbidopa were 3 and 1 nonomolL-1 respectively. The relative standard deviations (RSD) for 5 times analysis of levodopa were 2.5-3.5%. and for carbidopa were 2.7-3.2%. For investigation the application of this method, determination of carbidopa and levodopa was performed in human urine. The results showed that the electrochemiluminescence system could be proper for quantitative determination of the hydroquinone based drugs. Limit of detection , recovery and also the linearity range of concentration obtained from this method were comparable with other reported methods. Key words: Electrochemiluminescence, Luminol, Levodopa, Carbidopa
