چکیده در این تحقیق سعی داریم که با استفاده از مدلسازی ارتباط کمی ساختار- بازداری انانتیوگزینی (qserr) برهمکنش و بازداری آمینو اسیدها و مشتقات آنها برروی فازهای ساکن کایرال از نوع مبادله¬گرهای زوج یونی مبتنی بر آلکالوئیدهای کوئینینی و کوئینیدینی استخراج شده از درخت گنه¬گنه را به مدل تبدیل کرده و به درک وشناختی درست از برهمکنش مابین آنالیت و فازهای ساکن کایرال مذکور و نقش و سهم انواع توصیف-گرهای ساختاری، دستیابی پیدا کنیم. جهت پیشبرد تحقیق، فاکتور بازداری مجموعه¬ایی از آمینواسیدها و مشتقات آنها بر روی فازهای ساکن کایرال متنوع از لحاظ ساختاری را از تحقیقات انجام گرفته در زمینه¬ی کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (hplc) جمع¬آوری و بعنوان داده¬های خام مورد بررسی قرار داده¬ایم. جهت مدلسازی و برقراری ارتباط کمی ساختار- بازداری انانتیوگزینی در مرحله¬ی اول اقدام به رسم آنالیت¬ها در محیط هایپرکم نمودیم تا علاوه بر استخراج توصیف¬گرهای نرم¬افزار مذکور، آنالیت¬ها را جهت شناساندن و واردکردن در نرم افزار دراگون به قصد استخراج انواع توصیف¬گرهای مولکولی تعریف شده در این نرم¬افزار مهیا کنیم. سپس توصیفگرهای مولکولی عددی محاسبه شده توسط دو نرم افزار مزبور را بعنوان متغیرهای مستقل در جهت مدلسازی و ساختن معادله برای log k1 وlog k2 بکار گرفتیم. بدین گونه که از میان تعداد زیادی توصیفگر آنهایی را گزینش خواهیم کرد که دارای همبستگی و همراستایی عددی با log k باشند. برای گزینش توصیفگرهای برتر از لحاظ عددی و بدون همبستگی درونی و همچنین انجام مدلسازی جهت ایجاد ارتباط کمی مابین فاکتور بازداری و توصیفگرها از رگرسیون خطی چندگانه استفاده شده است. توسط الگوریتم رگرسیون مرحله¬ای انتخاب- حذف که نوعی محاسبه¬ی رگرسیون خطی چند¬گانه است اقدام به انتخاب توصیفگرهای شاخص نمودیم. مدلهای ساخته شده را توسط روشهای اعتبارسنجی مورد ارزیابی قرار دادیم تا صحت و سقم آنها علاوه بر پارامترهای آماری مربوط به مدل از قبیل ضریب همبستگی، پارامتر آماری فیشر، سطح معناداری مدل توسط قدرت پیش¬بینی مدل نیز مورد تاکید قرار بگیرد. مدل¬های ایجاد شده توسط ارزیابی تقاطعی (یکی رابیرون گذاشتن) و ارزیابی خارجی (کالیبراسیون-پیش¬بینی) مورد ارزیابی قرار گرفته¬اند. کلمات کلیدی: آمینو اسیدها، فازهای ساکن کایرال مبادله¬گر زوج یونی، qserr

پلی¬کلروبی¬فنیل¬ها (pcbs) به دلیل خواصی مانند قابلیت اشتعال، پایداری شیمیایی و قابلیت انحلال در بسیاری از حلال¬های آلی، اساساً آلاینده¬هایی هستند که در همه جا حضور دارند. به علاوه، این ترکیبات کلردار به علت تمایل به چربی¬ها و سرعت تجزیه پایین تجمع زیستی را افزایش می¬دهند. در گذشته تلاش¬های متعددی برای ساختن مدل¬های ارتباط کمی ساختار-بازداری (qsrr) مبنی بر پیش¬بینی زمان بازداری نسبی pcb 209 همنوع روی فازهای ساکن مختلف شده بود. در طی 25 سال گذشته آبراهام و همکاران یک مدل ساده برای پیش¬بینی فاکتورهای بازداری در جداسازی¬های کروماتوگرافی گازی توسعه دادند، که مبنی بر به کارگیری یک ترکیب خطی از 5 ثابت توصیف-کننده¬ی هر حل¬شونده و 6 ثابت توصیف¬کننده¬ی فاز ساکن بود، که آن را روابط خطی انرژی حلال-پوشی (lsers) نامیدند. این کار روی کاربرد lser برای مطالعه وفهم انواع و قدرت نسبی برهمکنش¬های شیمیایی که کنترل¬کننده¬ی زمان بازداری نسبی pcb 209 در کروماتوگرافی گازی با قدرت تفکیک بالا روی 18 فاز ساکن با قطبیت مختلف می¬باشد، تمرکز می¬کند. در مرحله¬ی اول ما مدل¬های روابط کمی ساختار-بازداری را با پنج متغیر با استفاده از رگرسیون خطی چندگانه (mlr) ایجاد کردیم، اما چون پارامترهای حلال¬پوشی برای پلی¬کلروبی¬فنیل¬ها هم¬واریانسی بالایی دارند، بنابراین مدل¬های به¬دست آمده به تفسیر صحیحی از برهمکنش¬های کنترل¬کننده¬ی بازداری منجر نمی-شود. در مرحله¬ی دوم با استفاده از الگوریتم رگرسیون گام به گام حذف–انتخاب، توصیف¬گر l (ضریب توزیع گاز به هگزادکان ) برای ساختن رگرسیون خطی تک متغیره انتخاب شد که مدل lser را برای پیش¬بینی مقادیر زمان بازداری نسبی pcb 209 روی هر فاز ساکن به¬دست می¬دهد. توصیف¬گر l ترکیبی از برهمکنش¬های پراکندگی و تشکیل حفره درون حلال می¬باشد. مجذور ضریب همبستگی (r2) و جذر خطای میانگین مربعات برای مدل¬های ساخته شده به ترتیب در گستره-ی 9941/0 -9383/0 و 0338/0 – 0079/0 در 18 ستون فاز ساکن بود. به علاوه صحت همه¬ی مدل-های توسعه¬یافته با استفاده از روش¬های اعتبار¬سنجی داخلی از جمله تصادفی کردن – y، یکی رابیرون گذاشتن و روش¬های اعتبارسنجی خارجی متشکل از مجموعه¬های زوج – فرد و کالیبراسیون- پیش-بینی، تایید شده است.

در این تحقیق بر اساس توصیف گرهای خانواده تابع خصوصیات برهمکنش عمومی مدل های رابطه کمی ساختار – بازداری/خاصیت برای پیش بینی زمان های بازداری ، آنتالپی های مولی جزیی و آنتروپی های مولی جزیی و نقطه جوش16 ترکیب آروماتیک چند حلقه ای و 16 ترکیب آلکان نرمال خطی با یک توصیف گر بر روی سه فاز ساکن مختلف (db-1، db-5 و db-17) با استفاده از رگرسیون خطی چند متغیره مرحله به مرحله به دست آمد. حجم مولکولی، vmv توصیف گری است که با آن مدل ها ساخته شده است. .برای 18 ترکیب آلی حاوی اکسیژن مدل سازی i، h? و s? به عنوان تابعی از توصیف گرهای مولکولی محاسبه شده به وسیله ی روش pcr انجام شده است. . پس از انجام pcr بر روی داده ها، مدل های qspr/qsrr با 4 مولفه ی اصلی که در همه ی فازهای ساکن مشترک است (pc3, pc2, pc1, pc5) به عنوان بهترین مدل ها انتخاب شدند. کیفیت مدل ها با توجه به پارامترهای آماری مانند مجذور ضریب همبستگی (r^2)، خطای جذر میانگین مربعات (rmse)، درصد خطای نسبی پیش¬بینی (rep%) و پارامتر آماری فیشر (f) بررسی شد. برای ارزیابی این مدل ها از روش ارزیابی تقاطعی یکی را بیرون گذاشتن استفاده شده است و پارامتر های آماری مربوط به آن شامل مجذور ضریب همبستگی ارزیابی تقاطعی، r2cv، جذر خطای میانگین مربعات rmsecv و درصد خطای نسبی پیش بینی repcv(%) محاسبه شد که صحت مدل ها را تأیید می کنند.

بخش اول یک روش میکرواستخراج امولسیونی به کمک امواج ماورای صوت به طور موفیت آمیز برای استخراج و اندازه گیری مقادیر جزئی آهن در نمونه های حقیقی مانند آب های محیطی و نمونه چای به وسیله طیف سنجی جذب اتمی شعله ای ارائه شده است. در این روش یک لیگاند سنتزی جدید به نام دی متیل (e)- 2- ((z)- 1- استیل) -2- هیدروکسی- 1- پروپنیل 2- بوتن دیوآت (dahpb) به عنوان عامل کمپلکس کننده و کلروفرم به عنوان حلال استخراجی به کار برده شد. فاکتورهای موثر بر روی تشکیل کمپلکس و میزان استخراج مورد بررسی قرار گرفت و بهینه شد. این فاکتورها شامل حجم حلال استخراجی، زمان استخراج، دمای استخراج، ph و مقدار عامل کمپلکس کننده می باشند. در شرایط بهینه فاکتور تغلیظی معادل با 9/202 با استفاده از 1/7 میلی لیتر از نمونه آبی قابل دستیابی می باشد. نمودار کالیبراسیون روش در محدوده 800-40 میکروگرم بر لیتر خطی می باشد و حد تشخیص روش معادل با 4/7 میکروگرم بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی روش برای 10 بار استخراج و اندازه گیری نمونه های آهن با غلظت 500 میکروگرم بر لیتر معادل با 5/2 درصد تعیین شد. روش مذکور برای اندازه گیری آهن کل موجود در آب شیر، آب رودخانه و نمونه های چای خشک به کار برده شد. نتایج به صورت آماری با روش استاندارد 1و10- فنانترولین مقایسه شد. آزمون t نشان داد که تفاوت معنی داری بین دو روش وجود ندارد. بخش دوم یک روش میکرواستخراج فاز مایع امولسیونی به کمک امواج ماورای صوت و بر اساس جامدسازی قطره آلی معلق کارا و ساده در ترکیب با طیف سنجی جذب اتمی شعله ای برای استخراج و اندازه گیری مقادیر جزئی آهن و مس در نمونه های حقیقی توسعه داده شد. 2- مرکاپتوپیریدین n- اکساید به عنوان عامل کمپلکس کننده و 1- دودکانول به عنوان حلال استخراجی مورد استفاده قرار گرفت. عوامل موثر بر تشکیل کمپلکس و استخراج بهینه شدند. در شرایط بهینه فاکتور تغلیظی حدود 13 برای هر دو یون آهن و مس با استفاده از 7/6 میلی لیتر نمونه آبی قابل دستیابی است. نمودار تجزیه ای برای آهن و مس به ترتیب در محدوده 800-40 و 1200-20 میکروگرم بر لیتر خطی بود. حد تشخیص روش برای آهن و مس بر اساس سه برابر انحراف استاندارد بلانک به ترتیب 6/8 و 1/4 میکروگرم بر لیتر بود. انحراف استاندارد نسبی برای 10 مرتبه اندازه گیری محلول های 500 میکروگرم بر لیتر از یون ها به ترتیب 9/2 و 2/1 در صد تعیین شد. روش مذکور با موفقیت برای اندازه گیری آهن و مس در آب های محیطی و برخی نمونه های غذایی شامل پنیر، برنج، عسل و پودر شیر خشک به کار رفت. در نهایت صحت روش به وسیله آنالیز نمونه سنگ مرجع تصدیق شده ارزیابی شد. آزمون آماری t نشان داد که تفاوت معنی داری بین نتایج آزمایشگاهی و مقدار تصدیق شده وجود ندارد. بخش سوم یک روش میکرواستخراج فاز مایع کوچک شده بر اساس ترکیب میکرواستخراج با قطره معلق آزاد و طیف سنجی جذب اتمی شعله ای برای اندازه گیری مقادیر جزئی آهن و مس بدون نیاز به سانتریفیوژ کردن برای جداشدن فاز ها توسعه یافت. روش بر اساس استخراج کمپلکس آهن و مس با 2- مرکاپتوپیریدین n- اکساید به یک قطره متیل ایزو بوتیل کتون در ابعاد میکرو به عنوان حلال استخراجی می باشد. عوامل موثر بر تشکیل کمپلکس و استخراج بهینه شدند. در شرایط بهینه فاکتور تغلیظی حدود 25 برای هر دو یون آهن و مس با استفاده از 5/6 میلی لیتر نمونه آبی قابل دستیابی است. نمودار تجزیه ای برای آهن و مس به ترتیب در محدوده 800-40 و 1200-25 میکروگرم بر لیتر خطی بود. حد تشخیص روش برای آهن و مس بر اساس سه برابر انحراف استاندارد بلانک به ترتیب 76/3 و 84/1 میکروگرم بر لیتر بود. روش مذکور با موفقیت برای اندازه گیری آهن و مس در آب های محیطی، میوه و سبزیجات به کار رفت. در نهایت صحت روش به وسیله آنالیز نمونه های مرجع تصدیق شده (ja-1a, jb-3, srm 1643e,1640a) ارزیابی شد. آزمون آماری t نشان داد که تفاوت معنی داری بین نتایج آزمایشگاهی و مقدار تصدیق شده وجود ندارد. بخش چهارم یک روش جدید، ساده، سریع و کارای میکرواستخراج مایع- مایع پخشی تمام شونده با حلال کمکی برای اندازه گیری یون سیانید به وسیله طیف سنجی مرئی-فرابنفش در حجم میکرو توسعه داده شد. عوامل موثر بر استخراج و جذب سیانید به وسیله دو روش بهینه سازی طراحی فاکتوریال کسری و طراحی ترکیب مرکزی، بهینه شدند. تترافنیل پورفیرین روی(ii) به عنوان عامل گزینشی گیرنده یون سیانید به کار برده شد. متیل ایزوبوتیل کتون، اتانول و 1-بوتانول به ترتیب به عنوان حلال استخراجی، حلال پخشی و حلال کمکی برای شکستن امولسیون به کار برده شدند. اثر تداخل کاتیون ها و آنیون های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و روش گزینش پذیری خوبی در حضور دیگر گونه ها برای اندازه گیری سیانید نشان داد. در شرایط بهینه، نمودار تجزیه ای روش در محدوده 130-00/4 میکروگرم بر لیتر خطی بود و حد تشخیص روش معادل با 00/1 میکروگرم بر لیتر تعیین شد. روش مذکور با موفقیت برای اندازه گیری سیانید در آب شیر، آب معدنی، آب رودخانه، آب دریا و پلاسمای خون به کار رفت. بخش پنجم یک روش استخراج فاز جامد براساس جاذب سیلیکاژل عامل دار شده جدید برای تغلیظ و اندازه گیری مقادیر جزئی کاتیون جیوه (ii) به وسیله روش طیف سنجی جذب اتمی بخار سرد توسعه داده شد. عوامل موثر بر استخراج جیوه به وسیله دو روش بهینه سازی طراحی فاکتوریال کسری و طراحی ترکیب مرکزی، بهینه شدند. بهترین شوینده برای واجذب جیوه 5 میلی لیتر تیواوره 01/0 مول بر لیتر بود. اثر تداخل کاتیون ها و آنیون های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و روش گزینش پذیری بسیار خوبی در حضور دیگر گونه ها برای اندازه گیری جیوه نشان داد. در شرایط بهینه، نمودار تجزیه ای روش در محدوده 1600-10 نانوگرم بر لیتر خطی بود و حد تشخیص روش معادل با 3/2 نانوگرم بر لیتر تعیین شد. روش مذکور با موفقیت و نتایج مطلوب بازیابی افزایش استاندارد برای اندازه گیری جیوه در آب شیر، آب رودخانه، آب دریا، نمونه ادرار و گوشت ماهی به کار رفت. نتایج به دست آمده از روش مذکور با نتایج روش طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیتی مقایسه شد که آزمون آماری t صحت و دقت روش مورد نظر را برای آنالیز جیوه در نمونه های حقیقی تایید نمود. بخش ششم یک روش استخراج فاز جامد براساس نانوذره مغناطیسی اکسید آهن اصلاح شده با سدیم دودسیل سولفات به عنوان جاذب برای تغلیظ و اندازه گیری مقادیر جزئی اورانیوم به وسیله روش طیف سنجی مرئی- فرابنفش توسعه داده شد. اکسین (8-هیدروکسی کینولین) به عنوان عامل کمپلکس کننده به کار برده شد و عوامل موثر بر استخراج و اندازه گیری اورانیوم بررسی و بهینه شدند. بهترین شوینده برای واجذب اورانیوم 5 میلی لیتر اتانول شامل 1 درصد v/v آمونیاک بود و جذب شوینده در طول موج 370 نانومتر برای اندازه گیری اورانیوم به وسیله طیف سنج مرئی-فرابنفش تعیین شد. اثر تداخل کاتیون ها و آنیون های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و روش گزینش پذیری بسیار خوبی در حضور دیگر گونه ها برای اندازه گیری اورانیوم نشان داد. در شرایط بهینه، نمودار تجزیه ای روش در محدوده 300-3 میکروگرم بر لیتر خطی بود و حد تشخیص روش معادل با 8/0 میکروگرم بر لیتر تعیین شد. روش مذکور با موفقیت و نتایج مطلوب بازیابی افزایش استاندارد برای اندازه گیری اورانیوم در آب شیر، آب معدنی، آب رودخانه و آب دریا به کار رفت. این روش همچنین برای اندازه گیری اورانیوم در نمونه های سنگ و زیستی با موفقیت به کار برده شد و نتایج آن با نتایج روش ترکیبی پلاسمای جفت شده القایی- طیف سنج جرمی و روش طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیتی مقایسه شد که مقدار خطای نسبی 1/4 -8/0 نشان دهنده صحت و دقت روش مورد نظر برای آنالیز اورانیوم در نمونه های حقیقی می باشد. بخش هفتم یک روش ساده، بسیار حساس و کارای استخراج فاز جامد بر اساس نانوذرات اکسید آلومینیوم عامل دار شده جدید برای تغلیظ، گونه شناسی و اندازه گیری مقادیر جزئی آرسنیک بدون استفاده از مراحل اضافی و وقت گیر اکسایش- کاهش توسعه داده شد. عوامل موثر بر اندازه گیری و گونه شناسی آرسنیک به وسیله روش بهینه سازی طراحی فاکتوریال کسری بهینه شدند. آرسنیک استخراج شده بر روی جاذب تنها توسط 100 میکرولیتر اسید هیدروکلریک 1 مول بر لیتر به طور کمی شسته شده و توسط دستگاه طیف سنج جذب اتمی کوره گرافیتی اندازه گیری شد. براین اساس با توجه به حجم نمونه فاکتور تغلیظی تا 750 به راحتی قابل دستیابی است. اثر تداخل کاتیون ها و آنیون های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و روش مذکور گزینش پذیری بسیار خوبی برای اندازه گیری و گونه شناسی آرسنیک نشان داد. در شرایط بهینه، نمودار تجزیه ای روش در محدوده 280-5 نانوگرم بر لیتر و 260-8 نانوگرم بر لیتر به ترتیب برای آرسنیک (iii) و آرسنیک کل (iii+v) خطی بود. حد تشخیص روش براساس سه برابر انحراف استاندارد بلانک معادل با 81/1 و 97/1 نانوگرم بر لیتر به ترتیب برای آرسنیک (iii) و آرسنیک کل تعیین شد. روش مذکور با موفقیت و نتایج مطلوب بازیابی افزایش استاندارد برای اندازه گیری و گونه شناسی آرسنیک در انواع مختلف نمونه های محیطی، غذایی و زیستی به کار رفت. در نهایت صحت و دقت روش با آنالیز نمونه های مرجع تصدیق شده بررسی شد. آزمون آماری t نشان داد که اختلاف معنی داری بین نتایج به دست آمده و مقادیر تصدیق شده وجود ندارد.

بخش اول: با توجه به خواص جالب نانوصفحه¬های گرافن در این قسمت که با استفاده از نانوصفحه¬های گرافن، یک حسگر الکتروشیمیایی مناسب با کارایی بالا بر پایه¬ی روش ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه¬گیری همزمان داروهای مخدر تهیه شده است. بنابراین، نانوصفحه¬های گرافن به روش شیمیایی تهیه شد و شناسایی آن با استفاده از sem تایید کرد که گرافن با کیفیت خوبی سنتز شده است. تشخیص این ترکیبات مخدر از قبیل مورفین، نوسکاپین و هروئین بر اساس اکسیداسیون الکتروشیمیایی آن¬ها در سطح الکترود اصلاح شده با نانوصفحه¬های گرافن می¬باشد. برای اولین بار این سه ترکیب مخدر با استفاده از الکترود اصلاح¬شده با گرافن بطور همزمان اندازه¬گیری شد. نتایج بدست¬آمده هم به خوبی نشان داد که حسگر تهیه¬شده توانایی تشخیص این ترکیبات را در حد میکرومولار و گستره¬ی خطی وسیعی دارد. بنابراین، حسگر تهیه¬شده از قابلیت بالایی برای اندازه¬گیری داروهای مخدر مذکور در صنایع دارویی، خدمات پزشکی و جرم¬شناسی برخوردار می¬باشد. بخش دوم: در بخش دوم این پروژه برای اولین بار نانوذرات نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید بطور مستقیم روی گرافن اکسید نشانده شد. برای اتصال کوالانسی این نانوذرات به گرافن اکسید از اسیدآمینه¬ی l-سیستئین استفاده شد. l-سیستئین یک ترکیب احیاء کننده¬ی غیر سمی می¬باشد. مرحله¬ی اول سنتز عامل¬دارکردن گرافن اکسید با l-سیستئین می¬باشد. بعد از آن، نانوذرات cdte روی مشتق به¬وجودآمده سنتز شد. نانوساختار هیبریدی سنتزشده با تکنیک¬های مختلفی از قبیل طیف¬سنجی uv-vis، طیف¬سنجی فلورسانس، sem و tem مورد شناسایی قرار گرفت. بعد از آن از nhs به عنوان حدواسط انتقال الکترون در محیط¬های آبی خنثی برای اکسیداسیون الکتروشیمیایی اتانول در سطح این نانوساختار ترکیبی (گرافن-cdte qd) استفاده شد. بعلاوه، تهیج نوری این نانوساختار مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد که در حضور نور خاصیت الکتروکاتالیزوری افزایش می¬یابد. این فرایندها در بافر فسفات و در ph بیولوژیکی بدون حضور هیچ گونه ترکیب بازی اتفاق می¬افتد. بنابراین، از الکترود اصلاح¬شده با نانوساختار مذکور و با بهره¬گرفتن از نور که افزایش¬دهنده پاسخ الکتروشیمیایی نانوساختار به اتانول می-باشد، می¬تواند هم به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی و هم به عنوان بستری برای اکسیداسیون اتانول در سل¬های سوختی استفاده ¬شود. بخش سوم: در بخش سوم این پروژه برای اولین بار یک روش الکتروشیمیایی برای سنتز تک¬مرحله¬ای گرافن، دوپه¬کردن آن با نیتروژن و سنتز نانودرات پلاتین روی آن ارائه شده است. در این روش از یک میله¬ی گرافیتی که به عنوان الکترود کار و یک میله¬ی پلاتینی که به عنوان الکترود متقابل عمل می¬کنند، به عنوان منبع تهیه¬ی این نانوساختار استفاده شد. واکنش الکتروشیمیایی در حلال استونیتریل اتفاق می¬افتد و ماده¬ی حاصله بعد از حرارت تا دمای 450 درجه¬ی سانتیگراد مورد شناسایی و تعیین ساختار قرار شد. شناسایی توسط تکنیک¬های uv-vis، فلورسانس، زیر قرمز ir، xps، sem و tem به خوبی سنتز نانوساختار تهیه شده را اثبات می¬کند. نانوساختار تهیه¬شده در مقایسه با کربن/پلاتین تجارتی قابلیت فوق¬العاده¬ای در جهت احیاء اکسیژن و همچنین اکسیداسیون اتانول، متانول، هیدرازین و اسیدفرمیک که بعنوان سوخت در پیل¬های سوختی بکار می¬روند، دارد. بخش چهارم: در بخش چهارم این کار تحقیقاتی با توجه به مزیت¬های گرافن و نانولوله¬های کربنی برای اولین بار از یک ساختار دوتایی گرافن-نانولوله¬های آمین¬دار برای تثبیت آنزیم¬های بیلیروبین¬اکسیداز و لاکاس برای احیاء مستقیم اکسیژن استفاده شده است. گرافن توسط یک روش الکتروشیمیایی روی الکترود تثبیت شد و نانولوله¬ها روی آن سوار شدند. با توجه به ساختار متفاوت این دو آنزیم، استراتژی این تحقیق برای انتقال مستقیم الکترون توسط این دو آنزیم، آب¬دوست¬کردن و آبگریزکردن سطح نانولوله¬های تثبیت¬شده روی گرافن به ترتیب، برای جذب جهت¬دار بیلیروبین¬اکسیداز و لاکاس می¬باشد. بنابرین، طی دو مرحله از راه روش¬های الکتروشیمیایی متفاوت، در سطح الکترود تغییراتی داده شد تا بتوان این آنزیم¬ها را جهت¬دار و مناسب روی سطح الکترود تثبیت کرد. بدین منظور، هیدروکسیل¬دارکردن آمین¬های روی نانولوله¬ها و عامل¬دارکردن آن با پایرن بوتیریک اسید (pba) برای رسیدن به اهداف موردنظر انجام گرفت. برای الکترود¬های اصلاح¬شده برخی پارامترهای سنتیکی مربوط به احیاء مستقیم اکسیژن محاسبه شد. کل نتایج حاکی از این است که، روش¬های ارائه¬شده برای عامل¬دارکردن سطح نانولوله¬ها بطور بسیار مناسبی باعث جذب و نگه¬داری و درنتیجه، افزایش فعالیت الکتروکاتالیزوری این آنزیم¬ها در سطح الکترود می¬شوند و ازطرفی دیگر، گرافن بعنوان بستری بسیار هادی به مانند پلی بین نانولوله¬ها و الکترود عمل کرده و غیر از افزایش سطح الکترود، باعث تسهیل انتقالات الکترونی می¬شود. الکترود¬های اصلاح¬شده با روش از این پتانسیل برخوردارند که بعنوان کاتد در پیل¬های زیست¬سوختی مورد استفاده قرار گیرند.

در مرحله¬ی نخست خصوصیات اسید 3و6 –بیس[2-آرسنوفنیل)آزو]-4و5 دی هیدروکسی-2و7-نفتالن دی سولفونیک اسید نمک دی سدیم (آرسنازوiii) با روش آنالیز تبدیل هدف ttf)) که یک روش سخت است بوسیله اندازه¬گیری جذب uv-vis در ناحیه طول موج نانومتر800- 200در ph های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. به دلیل همپوشانی طیفی بالای گونه¬های موجود، در ثابت¬های اسیدی مختلف با استفاده از (ttf) به تناسب اطلاعات اسپکتروفتومتریک جزئیات رفتار تفکیک پروتون مورد بررسی قرار گرفت ، منحنی¬های نسبت اسید-باز و طیف خالص هر جزء جذبی تعیین شد.علاوه بر مقادیر pka اطلاعات دقیق در مورد رفتارهای تفکیک پروتون، مانند دامنه¬های موجود و طیف هر جزء بدست آمد. در مرحله دوم واکنش¬های آرسنازو بعنوان یک معرف رنگزا در غلظت کم و در ph اسیدی متوسط 3/3با توریم ، اورانیل و زیرکونیم با استفاده از تعادل¬های دو طرفه داده¬های اسپکتروفتومتریک و مدل سخت- نرم آنالیز فاکتوری کاهش مرتبه (rafa) مطالعه شدو برای بدست اوردن ثابت¬های تعادل ،طیف¬های خالص جذبی و پروفایل غلظتی گونه¬ها مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله سوم از آنالیز فاکتوری تبدیل هدف تکرار شونده (ittfa) برای تعیین همزمان یونهای فلزی مورد مطالعه استفاده شد.پارامترهای کنترل کننده رفتار سیستم مورد بررسی قرار گرفت و شرایط بهینه انتخاب شد.توانایی پیش بینی (ittfa) در آنالیز همزمان از مخلوط سه تایی از یونهای قلزی در محدوده غلظت 61/3-19/0، 45/6-34/0و9/4-26/ میکروگرم بر لیتر به ترتیب برای توریم، اورانیل و زیرکونیم مورد بررسی قرار گرفت. خطای انحراف استاندارد نسبی برای پیش بینی یونها در مخلوط سنتز شده کمتر از 5%ومیانگین بازیابی در آب اسپک شده به ترتیب برای توریم (iv)، اورانیل (vi)و زیرکونیم (iv) 7/100، 50/98 و 70/9% .می¬باشدو حد تشخیص نیز به ترتیب 18/0، 21/0 و 20/0میلی گرم بر لیتر می¬باشد.دقت دراین روش با ارزیابی انحراف استاندارد نسبی از آنالیز مجموعه¬ای از 12 تکرار برای همه¬ی عناصر کمتر از 6% بدست آمد.

آنالیز اسپکتروفتومتری فرابنفش مخلوط¬های پنج¬تایی شامل آسپارتام، آسه¬سولفام پتاسیم، ساخارین، کافئین و بنزوئیک اسید با استفاده از روش¬های کالیبراسیون چند¬متغیره غیر خطی همچون شبکه¬های عصبی مصنوعی و توابع پایه¬ی شعاعی شرح داده شده است. اندازه¬گیری همزمان مخلوط¬های پنج¬تایی این ترکیبات با استفاده از روش¬های اسپکتروفتومتری، به علت تداخل¬های طیفی مشکل است. برای هر یک از ترکیبات، یک کالیبراسیون خطی در محدوده خطیg ml-1? 01/14-18/0، µg ml-1 37/14-28/0، ?g ml-168/7-3/0،g ml-1? 34/19-2/0و µg ml-1 73/9-07/0 به ترتیب برای آسپارتام، آسه¬سولفام پتاسیم، ساخارین، کافئین و بنزوئیک اسید به¬دست آمد. روش توابع پایه¬ی شعاعیrbf، یک روش کارآمد برای اندازه¬گیری همزمان این ترکیبات بوده و پیش¬بینی بسیار خوبی را فراهم آورده است. ایجاد کردن rbf، شامل انتخاب موقعیت و محل مراکز تابع پایه¬ی شعاعی و تعداد این مراکز می¬باشد. روش الگوریتم ژنتیک یکی از روش¬های انتخاب مراکز می¬باشد که در این پروژه از آن استفاده شده است. به این روش whole space-ga-rbfn گفته می¬شود. کارایی پیش¬بینی این روش¬ برای اندازه¬گیری همزمان نمونه¬های حقیقی مورد آزمایش قرار گرفت و به طور کلی نتایج رضایت¬بخشی به¬دست آمد.

آنالیز اسپکتروفتومتری فرابنفش-مرئی دیلتیازم هیدروکلرید با استفاده از روش های کالیبراسیون چند متغیره از قبیل رگرسیون خطی چندگانه (mlr) و حداقل مربعات جزئی (pls) شرح داده شده است. در بخش اول، اندازه گیری ترکیب در محیط فیزیولوژیکی انجام گرفت، ابتدا یک کالیبراسیون تک متغیره جهت یافتن محدوده خطی غلظتی، بر طبق قانون بیر-لامبرت صورت گرفت، که محدوده خطی 0.11 تا 44.28 میکروگرم بر میلی لیتر به دست آمد. مجموعه های کالیبراسیون و پیش بینی انتخاب شده برای این ترکیب، به ترتیب شامل سی و دو و بیست و یک نمونه رفرنس بودند. با استفاده از روش های mlr و pls، مدل ریاضی بین مقادیر جذبی به دست آمده از شصت و یک طول موج و غلظت ترکیب تشکیل شد. نتایج حاصل از دو روش مناسب و تقریباً مشابه بودند. در محدوده غلظتی 0.11 تا 37.63 میکروگرم بر میلی لیتر، ضریب همبستگی بین مقادیر تجربی و مقادیر پیش بینی شده برای هردو روش، 0.9997 بود. در بخش دوم اندازه گیری ترکیب در حضور معرف بروموتیمول بلو صورت گرفت. پارامترهای کنترل کننده ی رفتار سیستم مورد بررسی قرار گرفتند و شرایط بهینه انتخاب شد. مجموعه های کالیبراسیون و پیش بینی در این بخش برای ترکیب، به ترتیب شامل سی و یک و شانزده نمونه رفرنس بودند. از روش های mlr و pls تحت شرایط بهینه استفاده شد و مدل های ریاضی بین مقادیر جذبی به دست آمده از ناحیه طول موج 260 تا 700 نانومتر و غلظت ترکیب تشکیل شد. خطای پیش بینی مدل mlr بالا بود، اما مدل pls نتایج مناسبی را فراهم نمود و در محدوده غلظتی 0.05 تا 49.40 میکروگرم بر میلی لیتر، ضریب همبستگی بین مقادیر تجربی و مقادیر پیش بینی شده با این روش 0.9996 بود. با توجه به توانایی پیش بینی قابل قبول روش pls، در هر دو محیط فیزیولوژیکی و در حضور معرف، این روش به طور موفقیت آمیزی برای پیش بینی غلظت ها در نمونه های حقیقی به کار برده شد.