تهیه، تعیین ساختار و کاربرد الکتروشیمیایی نانوکامپوزیت کبالت - زیولیت و کاربرد آن برای اندازه گیری کمی مقادیرزیر میکرومولار متیونین

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 بخش شیمی، دانشکده علوم، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

2 بخش شیمی، واحد مسجدسلیمان، دانشگاه آزاد اسلامی، مسجدسلیمان، ایران

3 بخش شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران

چکیده

در این مطالعه یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوکامپوزیت کبالت- زیولیت برای اندازه گیری متیونین در مقادیر زیر میکرومولار در نمونه های حقیقی تهیه گردید. ویژگی های پاسخ الکتروشیمیایی متیونین به الکترود اصلاح شده در بافر بریتون- رابینسون در  به وسیله تکنیک های ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالسی تفاضلی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد فرایند الکترواکسیداسیون کاتیونهای کبالت در سطح الکترود اصلاح شده تحت کنترل نفوذ است. نتایج ریخت شناسی سطح نانوکامپوزیت بوسیله تکنیک های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس(EDX) صورت پذیرفت.اندازه ذرات کبالت- زیولیت، nm64-31 بدست آمد. الکترود اصلاح شده منحنی کالیبراسیون خطی مناسبی در محدوده غظت 3.5×10-7 تا    5.5×10-6مولار نشان داد. حد تشخیص الکترود 9.1×10-8 مولار می باشد.اثر فاکتورهای موثر بر روی پاسخ الکترودی نظیر ، مقدار اصلاحگر، نوع الکترولیت و سرعت اسکن مورد مطالعه قرار گرفت. این الکترود بصورت موفقیت آمیزی برای تعیین متیونین در نمونه های سرم بکار گرفته شد. از ویژگی های این سنسور می توان به مواردی همچون قیمت پایین، سادگی تهیه، پاسخ سریع، پایداری خوب و انتخابگری، محدوده خطی وسیع، حد تشخیص کم و تکثیرپذیری بالا اشاره کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis and characterization of Co-Zeolite nanocomposite: electrocatalytic oxidation of methionine

نویسندگان [English]

  • Seyedeh-Fatemeh Mousavi 1
  • Mohammad Alimoradi 1
  • Abbas Shirmardi 2
  • Vahid Zare-Shahabadi 3
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran
2 Department of Chemistry, Masjed‑Soleiman Branch, Islamic Azad University, Masjed‑Soleiman, Iran
3 Department of Chemistry, Mahshahr Branch, Islamic Azad University, Mahshahr, Iran
چکیده [English]

A cobalt-zeolite (CoY) nanocomposite was prepared and used as a modifier for construction of a carbon paste electrode (CoY/CPE) and it was applied for the determination of Methionine (Met). The surface morphology of the nanocomposite was characterized by X-ray diffraction(XRD), field emission scanning electron microscopy(FESEM), Energy dispersive X-ray analysis(EDX). Particle size of the prepared CoY was in the range between 31 nm and 64 nm. Electrochemical response characteristics of the modified electrode toward Met. were investigated by Cyclic Voltammetry(CV) and Differential Pulse Voltammetry(DP) in a 0.1 M phosphate buffer pH 6.2. A possible mechanism was proposed for the electrochemical response of the electrode toward Met. The electrode showed a suitable linear calibration curve in the concentration range of 3.5×10-7 – 5.5×10-6 mol L-1. The detection limit of the electrode(LOD) and quantification (LOQ) were calculated 9.1×10-8 mol L-1 and 1.3×10-7 mol L-1. Effect of different factors on the response of the electrode such as pH, modifier, electrolyte and scan rate was also studied. It was successfully applied for the determination of Met in serum samples. also the amount of %RSD for evaluation of repeatability and reproducibility of the proposed sensor was obtained 0.13%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Methionine
  • Co-Zeolite
  • amino acid
  • Deferential pulse
  • Voltammetry

مراجع

[1] C.E. Ventetuolo, M.M. Levy, Clin. chest med., 29(4) (2008) 591.
[2] A.J. Bayer, Age and ageing 47(5) (2018) 641.
[3] W. Han, S. Waikar, A. Johnson, R. Betensky, C. Dent, P. Devarajan, J. Bonventre, Kidney Int., 73(7) (2008) 863.
[4] A. Tom, K.S. Nair, J. Nutr., 136(1) (2006).324S.
[5] T. Sakata, G. Ferdous, T. Tsuruta, T. Satoh, S. Baba, T. Muto, A. Ueno, Y. Kanai, H. Endou, I. Okayasu, Pathol. Int., 59(1) (2009) 7.
[6] M. Bouyeh, Ann.. Biol. Res., 3(7) (2012) 3218.
[7] Y. Martínez, X. Li, G. Liu, P. Bin, W. Yan, D. Más, M. Valdivié, C.-A.A. Hu, W. Ren, Y. Yin, Amino acids, 49(12) (2017) 2091.
[8] W. Wang, P.M. Kramer, S. Yang, M.A. Pereira, L. Tao, J. Chromatogr., B 762(1) (2001) 59.
[9] E. Molaakbari, A. Mostafavi, H. Beitollahi, Sens. Actuators B, 208 (2015) 195.
[10] A.J. Jeevagan, S.A. John, Bioelectrochem., 85 (2012) 50.
[11] W.e.T. Tan, J.e.K. Goh, Electroanalysis, 20(22) (2008) 2447.
[12] A. Zinellu, S. Sotgia, M.F. Usai, E. Zinellu, A.M. Posadino, L. Gaspa, R. Chessa, A. Pinna, F. Carta, L. Deiana, Anal. Biochem., 363(1) (2007) 91.
[13] R. Mashima, T. Nakanishi-Ueda, Y. Yamamoto, Anal. Biochem., 313(1) (2003) 28.
[14] S. McSheehy, L. Yang, R. Sturgeon, Z. Mester, Anal. Chem., 77(1) (2005)  344.
[15] M. Murugavelu, B. Karthikeyan, Mater. Sci. Eng., 70 (2017) 656.
[16] V.C. Diculescu, T.A. Enache, J. Electroanal. Chem., 834 (2019) 124.
[17] A.J. Jeevagan, S.A. John, Bioelectrochem., 85 (2012) 50.
[18] L. Agüı, J. Manso, P. Yáñez-Sedeño, J. Pingarrón, Talanta, 64(4) (2004) 1041.
[19] C. McAuliffe, J.V. Quagliano, L. Vallarino, Inorg. Chem., 5(11) (1966) 1996.
[20] E.S. Gomes, F.R.F. Leite, B.R.L. Ferraz, H.A.J.L. Mourão, A.R. Malagutti, J. Pharm. Anal., 9(5) (2019) 347.
[21] H.R.A. Hasanjani, K. Zarei, J. Iranian Chem. Soc.,  1 (2021).
[22] H. Chen, W. Ma, D. Sun, Chin. J. Appl. Chem., 29 (2012) 576.
[23] J. Lindquist, Anal. Chem., 45(6) (1973) 1006.
[24] R.N. Adams, Anal. Chem., 30(9) (1958) 1576.
[25] M.Rahimnejad, R.Zokhtare, A.Moghadamnia, M.Asghary.Applied , chemistry, 47 )1397) 91-104. In Persian.
 
[26] M. Mouhandess, F. Chassagneux, B. Durand, Z. Sharara, O. Vittori, J. Mater.  Sci., 20(9) (1985) 3289.
[27] M.K. Halbert, R.P. Baldwin, Analytical Chemistry 57(3) (1985) 591.
[28] M. Akhoundian, T. Alizadeh, M.R. Ganjali, F. Rafiei, Biosens. Bioelectronics., 111 (2018) 27.
[29] S.-F. Mousavi, M. Alimoradi, A. Shirmardi, V. Zare-Shahabadi, J. Porous Mater., 27(5) (2020) 1505.
[30] A.Z. Abidin, N.A. Bakar, E. Ng, W. Tan, J. Taibah Uni.Sci., 11(6) (2017) 1070.
[31] M.R. Guascito, D. Chirizzi, R.A. Picca, E. Mazzotta, C. Malitesta, Mater. Sci. Engin. C, 31(3) (2011) 606.
[32] T.C. Brown, Carbon, 39(5) (2001) 725.
[33] E. Cooper, F. Krebs, M. Smith, R. Raval, J. electron spectrosc. Relat. Phenom., 64 (1993) 469.
[34] R.N.V. Krishna Deepak, B. Chandrakar, R. Sankararamakrishnan, Biophys. Chem., 224 (2017) 32.
[35] F. Sang, X. Zhang, F. Shen, Microchim. Acta, 186(6) (2019) 1.
[36] H. Ghaedi, F.Karimi, H.Karimi-Maleh,Applied chemistry, 52 (1398) 217-228. In Persian.
[37] M.Abbasghorbani,  Applied chemistry, 52( 1398) 77-86. In Persian
[38] R. Shokrani-Havigh, Y. Azizian-Kalandaragh, J.Optoelectron. Adv. Mater., 19 (2017) 283.
[39] A. Taylor, H. Sinclair, Proc. Phys. Soc., 57(2) (1945) 126.
.
 
 [40] H. Lund, O. Hammerich, Org. Electrochem., M. Dekker New York (2001).
[41] M. Gómez-Mingot, J. Iniesta, V. Montiel, R.O. Kadara, C.E. Banks, Sens. Actuators B, 155(2) (2011) 831.
[42] L. Agüı́, J. Manso, P. Yáñez-Sedeño, J.M. Pingarrón, Talanta, 64(4) (2004) 1041.
[43] N.A. Odewunmi, A.-N. Kawde, M. Ibrahim, Sens. Actuators B, 281 (2019) 765.
[44] B.B. Prasad, I. Pandey, A. Srivastava, D. Kumar, M.P. Tiwari, Sens. Actuators B, 176 (2013) 863.
[45] C. Kalinke, N.V. Neumsteir, P. Roberto de Oliveira, B.C. Janegitz, J.A. Bonacin, Anal. Chim. Acta, 1142 (2021) 135.
[46] S.D. Holmstrom, J.A. Cox, Anal. Chem., 72(14) (2000) 3191.
[47] G. Ziyatdinova, L. Grigor’eva, M. Morozov, A. Gilmutdinov, H. Budnikov, Microchim. Acta, 165(3) (2009) 353.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار