استفاده از نانو گونه های شیمیایی اصلاح شده با اصلاح کننده های جدید برای اندازه گیری مقادیر کم ترکیبات زیستی و دارویی

در سال های اخیر، نیاز به روشهایی با حساسیت و انتخابگری بالا برای تعیین ملکول ها و ترکیبات بیولوژیکی در حال افزایش است. این نیاز از پیشرفت های به دست آمده در زمینه تحقیقات پزشکی حاصل شده است. در این زمینه روش های تجزیه ای برای تعیین مقادیر فوق العاده کم ترکیبات درونزا در مایعات مختلف بدن انسان ضروری هستند. امروزه تحقیقات کاربردی گسترده ای با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی جهت آنالیز و شناسایی گروه های مختلف مواد در محیط های مختلف، از جمله نمونه های دارویی، آلاینده های زیستی و سیستم های بیولوژیکی در مراحل مختلف تولید تا ارائه به بازار مورد استفاده قرار گرفته است. از طرف دیگر، اضافه ولتاژ بالای ترکیبات بیولوژیکی اندازه گیری مستقیم آنها را در سطح الکترودهای معمولی با روش های الکتروشیمیایی با مشکل مواجه ساخته است. این موضوع منجر به کاهش حساسیت و گزینش پذیری در آنالیز الکتروشیمیایی این دسته از ترکیبات می شود. براین اساس تلاش برای بهبود خواص سطح الکترودها منجر به کاربرد الکترودهای اصلاح شده با اصلاحگرهای ناهمگن، در سطح الکترود و یا اصلاحگرهای همگن در درون محلول شده است. در بخش اول این تحقیق با استفاده از یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو لوله های کربنی چند دیواره، روشی ساده، ارزان، تکرارپذیر و حساس برای اندازه گیری داروی ریسپریدون ارائه شده است. لازم به ذکر است که بر اساس اطلاعات ما تا زمان انجام این تحقیق، هیچ گزارشی مبنی بر اندازه گیری ریسپریدون با استفاده از الکترود خمیر کربن ارائه نشده است. نتایج حاصله نشان دهنده توانایی روش در اندازه گیری ریسپریدون در گستره خطی 0/10-40/0 میکرو مولار و با حد تشخیص 012/0 میکرو مولار می باشد در ادامه این پایان نامه، با استفاده از نانولوله کربنی و یک مایع یونی مقاوم در برابر رطوبت و هوا، سعی در بهبود خواص الکترو شیمیایی و مکانیکی الکترود خمیر کربن برای اندازه گیری همزمان یون های سرب و کادمیوم نموده ایم و همچنین برای افزایش حساسیت و انتخاب گری از یک باز شیف سنتزی جدید به عنوان اصلاح کننده در این تحقیق استفاده شده است. با استفاده از الکترود پیشنهادی در گستره خطی 00/1200-00/1 و 00/1100-40/0 به ترتیب برای یون های کادمیوم و سرب حاصل گردید و با موفقیت این دو یون در نمونه های مختلف غذایی و آب اندازه گیری گردید. در بخش سوم تحقیق پیش رو، به ارائه یک الکترود اصلاح شده با استفاده از یک نانوکامپوزیت جدید سنتزی برای اندازه گیری یون های نیترات و نیتریت در حضور یکدیگر می پردازیم. لازم به ذکر است که اندازه گیری نیترات و نیتریت با اتخاذ یک استراتژی جدید انجام گرفت که به طور خلاصه شامل دو مرحله می باشد. در مرحله اول مقدار نیتریت به طور مستقیم با اکسید کردن این گونه در سطح الکترود اصلاح شده اندازه گیری شده و در مرحله دوم ابتدا نیترات بر روی سطح الکترود احیا شده و به نیتریت تبدیل می گردد و سپس مجموع غلظت نیترات و نیتریت اندازه گیری می گردد. در نهایت با کم کردن غلظت نیتریت به دست آمده از مرحله اول از مجموع غلظت نیترات و نیتریت حاصله از مرحله دوم مقدار غلظت نیترات نیز تعیین می گردد. لازم به ذکر است که الکترود پیشنهادی در گستره غلظتی 50/7-05/0 و 10/90-30/6 میلی گرم بر لیتر به ترتیب برای یون های نیتریت و نیترات خطی می باشد. در بخش بعدی پایان نامه، با استفاده از نانو ذرات اکسید روی و نانو لوله های کربنی به عنوان اصلاح گر و همچنین استفاده از یک مایع یونی برای ساخت خمیر کربن به جای پارافین، یک الکترود بسیار حساس با قدرت انتخابگری بالا و حد تشخیص بسیار خوب برای اندازه گیری داروی سیتالو پرام در مایعات زیستی و محصولات دارویی، ساخته و مورد استفاده قرار گردید. لازم به ذکر است که بر اساس جستجو در منابع، این اولین گزارش در باره ی بررسی رفتار و اندازه گیری الکتروشیمیایی سیتالوپرام بر روی سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده می باشد. گستره خطی بودن روش پیشنهادی 54/1-012/0 میکرو مولار می باشد. در ادامه این تحقیق سعی بر ارائه یک روش بسیار انتخابگر و حساس برای اندازه گیری ترامادول در نمونه های حقیقی، شده است. به طور خلاصه در این تحقیق ابتدا یک نانو پلیمر قالب مولکولی جدید برای ترامادول سنتز شده و سپس با استفاده از این نانو پلیمرها و همچنین نانولوله های کربنی یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده طراحی و برای اندازه گیری ترامادول در نمونه ادرار انسان سالم و معتاد به ترامادول استفاده گردید. حد تشخیص به دست آمده برای این روش برابر با 004/0 میکرو مولار می باشد. در بخش 6 از فصل سوم این پایان نامه، ارائه یک روش الکترو شیمیایی بر پایه الکترود کربن شیشه ای صلاح شده با نانو لوله های کربنی مد نظر می باشد. نانو لوله های کربنی همانگونه که در بخش های قبلی نیز اشاره گردید دارای خواص ویژه ای می باشد که این نانو گونه ها را برای استفاده به عنوان اصلاحگر در تهیه الکترودهای اصلاح شده کاندیدای بسیار مناسبی کرده است. از جمله خصوصیات مهم می توان به، خواص مکانیکی بسیار بالا، پایداری گرمایی و شیمیایی بسیار مناسب، رسانایی بالا و خواص الکتریکی خوب اشاره کرد. این خصوصیات باعث گردیده امروزه از این ترکیبات به طور گسترده در تهیه ی الکترودهای اصلاح شده استفاده گردد. بر اساس تحقیقات و جستجو در منابع مشخص گردید که تا لحظه نوشتن این رساله هیچگونه گزارشی دال بر اندازه گیری الکترو شیمیایی و بررسی رفتار اکسید شدن اکسی متالون صورت نگرفته است. با استفاده ار روش پیشنهادی با موفقیت این دارو در نمونه های زیتس و دارویی مورد اندازه گیری قرار گرفت و گستره خطی حاصل از این روش 00/2 تا 00/90 نانو گرم در میلی لیتر حاصل گردید. در نهایت در بخش آخر این پایان نامه، با استفاده از یک نانو پلیمر قالب مولکولی سنتزی جدید، یک روش بسیار انتخابگر و حساس برای اندازه گیری ناپروکسن در نمونه های حقیقی، ارائه شده است. محدوده خطی بودن روش پیشنهادی برای اندازه گیری ناپروکسن در بازه غلظتی 00/20-20/0 میکرو گرم بر لیتر حاصل گردید.