توسعه ی کاربردهای تجزیه ای واکنشهای نورتابی شیمیایی مبتنی بر نانوبلورینه ها

روش های تجزیه ی مبتنی بر نورتابی شیمیایی یا کمی لومینسانس (cl) به دلیل برخورداری از مزایایی از قبیل حساسیت زیاد، حدتشخیص کم، گستره ی پویای خطی وسیع، دستگاهوری ساده و به نسبت ارزان، اجرای آسان، و فقدان تداخل ناشی از نور زمینه از محبوبیت و کابرد وسیعی برخوردار است. لومینول مشهورترین و احتمالاً پرکاربردترین ماده ی به کاررفته به عنوان سوبسترا در واکنش های cl است. این ماده به دلیل بهره ی کوانتومی زیاد و ویژگی های خاص ساختاری به وفور در سیستم های آبی به همراه طیف وسیعی از اکسنده ها و کاتالیزگرهای در دسترس به کار برده شده و سیستم واکنشی آن مورد مطالعه قرار گرفته است و معمولاً حین ظهور هر دسته ی جدیدی از واکنش ها جزء اولویت های مطالعاتی پژوهشگران قرار می گیرد. از میان انواع متنوع نانومواد، نانوبلورینه ها (ncها) یا نقاط کوانتومی (qdها) جزء پرکاربردترین ها و خوش آتیه ترین ها به شمار می روند. ویژگی های خاص این مواد آن ها را به کاندیداهای مناسبی برای ایفای نقش در واکنش های cl بدل می کند. این مواد در واکنش های cl هم به عنوان سوبسترا و هم به عنوان کاتالیزگر به کار برده می شوند. در ضمن کاربرد آن ها به عنوان پذیرنده در واکنش های انتقال انرژی تشدیدی نورتابی شیمیایی (cret) نیز گزارش شده است. در کار پژوهشی حاضر دو هدف عمده دنبال شد: اولاً پنج نوع qd با هسته ی کادمیم تلوراید (cdte-qd)، هرکدام در پنج اندازه ی مختلف، در فاز آبی سنتز شد و خصوصیات ساختاری آن ها به کمک تکنیک های مختلفی از قبیل رسم طیف های فلورسانس و طیف های جذب uv-vis، و نیز با رسم پروفایل های پراش اشعه ی x (xrd) و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، بررسی و تأیید شدند و پس از خالص سازی، اثر این cdte-qdها بر روی سیستم های مبتنی بر لومینول به صورت منسجم بررسی شد و ثانیا سیستم های جدیدی یافته و ارائه شدند و کاربردهای تجزیه ای آن ها، به ویژه در آنالیز گونه های مختلف نشان داده شدند. در راستای هدف اول، مشخص شد که qdهای سنتز شده همگی موجب تقویت سیگنال cl می شوند و این تقویت تا حد نسبتا زیادی در phهای قلیایی شدیدتر است، هرچند وابستگی به ph از نظم صلبی برخوردار نیست. از میان اکسنده های بررسی شده (پریدات، پتاسیم پرمنگنات، هیدروژن پروکسید، هگزاسیانوفِرّات، و سریم(iv)) بهترین تقویت ها با سدیم پریدات و آب اکسیژنه حاصل شد اما سیگنال های حاصل از آب اکسیژنه از تکرارپذیری مطلوبی برخوردار نبودند. از میان لیگندهای به کار گرفته شده (گلوتاتیون، l-سیستئین، مرکاپتواتانول، مرکاپتوپروپیونیک اسید، و تیوگلیکولیک اسید)، سیگنال های مربوط به گلوتاتیون از ضعیف ترین تکرارپذیری اما بیش ترین میزان تقویت برخوردار بود. qdهای پایدارشده با گلوتاتیون، l-سیستئین، و مرکاپتواِتانول نسبت به qdهای پایدارشده با تیوگلیکولیک اسید و مرکاپتوپروپیونیک اسید از ضریب تقویت بزرگ تری برخوردار بودند. در راستای به کارگیری سیستم لومینول تقویت شده با qdها، روشی حساس و دقیق برای اندازه گیری تتراسایکلین هیدروکلراید (tc.hcl) و اکسی تتراسایکلین هیدروکلراید (otc.hcl) ارائه شد. ساز و کارِ واکنش مطالعه و مکانیزم احتمالی برای آن پیشنهاد شد. گستره ی خطی روش برای tc و otc به ترتیب برابر با 6-10×0/6 - 8-10×0/5 و 6-10×0/8 - 8-10×0/5 مول بر لیتر به دست آمدند. ضرایب همبستگی معادله ی کالیبراسیون روش برای tc.hcl و otc.hcl به ترتیب برابر با 9991/0 و 9978/0 و حدود تشخیص (lodها) به ترتیب برابر mol/l 8-10×2/2 و mol/l 8-10×0/3 بودند. روش با ضریب تغییرات کلیِ (cv) کم تر از 4 % از تکرارپذیری قابل قبولی برخوردار بود. روش ارائه شده با دقت و صحت مناسب برای اندازه گیری آنالیت ها در نمونه های آب، عسل و فرآورده های دارویی به کار گرفته شد. برای بهینه سازی سیستم واکنش از روش شناسی رویه ی پاسخ (rsm) از نوعِ طرح مرکب مرکزی (ccd) استفاده شد. به عنوان کاربردی دیگر، از سیستم لومینول/پریدات/qd برای اندازه گیری نافازولین هیدروکلراید (nh) در نمونه های دارو و مایعات بیولوژیکی استفاده شد. باز هم برای بهینه سازی سیستم واکنش از rsm از نوعِ ccd استفاده شد. گستره ی خطی سیستم nmol l–1 200-5/0 بود و ضریب همبستگی نمودار کالیبراسیون و حد تشخیص به ترتیب برابر با 9993/0 و nmol l–1 19/0 محاسبه شدند. ضریب تغییرات سیستم برای پنج بار اندازه گیری مکرر نمونه های 0/2 و nmol l–1 150 کم تر از 3/1 % محاسبه شد. از این روش برای اندازه گیری این دارو در نمونه های فرآورده های دارویی و نیز برای اندازه گیری دارو در مایعات بیولوژیکی بهره گرفته شد. صحت روش به کمک روش استاندارد ارائه شده در دارونامه ی بریتانیا و نیز با کمک آزمون های مضاف سازی-بازیابی تأیید شد. ساز و کارِ واکنش مطالعه و مکانیزم احتمالی آن پیشنهاد شد. به عنوان آخرین کاربرد، از سیستم لومینول/پریدات/cdte-tga برای اندازه گیری آنتی بیوتیک های بتالاکتامِ آموکسی سیلین و آمپی سیلین استفاده شد. این روش بر اثر افزایشی شدید این آنتی بیوتیک ها بر روی سیستم نورتابی لومینول/پریدات/qd استوار است. در این جا برای بهینه سازی از روش سنتی و متداول یک-به-یک برای بهینه سازی و حصول بیشینه ی شدت نور از سیستم استفاده شد. گستره ی خطی روش برای آموکسی سیلین و آمپی سیلین به ترتیب برابر با µg/l 200-0/5 و µg/l 150-0/2 به دست آمد. مقادیر lod مربوط به آموکسی سیلین و آمپی سیلین به ترتیب برابر با µg/l 7/0 و µg/l 3/0 و مقادیر cvیِ مربوط به آن ها نیز به ترتیب کم تر از 2/5 و 2/6 % محاسبه شدند. از این روش برای اندازه گیری این آنتی بیوتیک ها در نمونه های فرآورده ی دارویی استفاده شد و صحت روش با آزمون های مضاف سازی-بازیابی بررسی و با کمک آزمون آماری t تأیید شد.