طراحی و ساخت حسگر الکتروشیمیایی نانوکامپوزیتی گرافن- بتاسیکلودکسترین به منظور جذب اختصاصی داروهای کورکومین، کلروپرومازین و کلومیپرامین

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

بهزاد میرزایی ¹ , محمد رفیعی نیا ² , علی ضرابی ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان، دانشکده‌ علوم وفناوری‌های نوین، گروه زیست فناوری، اصفهان، ایران
2 - دانشیار، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
3 - استادیار، دانشگاه اصفهان، دانشکده‌ علوم وفناوری‌های نوین، گروه زیست فناوری، اصفهان، ایران

تاريخ الإرسال : 13 الأحد , شعبان, 1436 تاريخ التأكيد : 27 الخميس , صفر, 1439 تاريخ الإصدار : 01 الأربعاء , ذو الحجة, 1438

الکلمات المفتاحية: نانوکامپوزیت, گرافن اکسید, بتاسیکلودکسترین, حسگری الکتروشیمیایی,

ملخص المقالة :

در این پژوهش یک حسگر الکتروشیمیایی جدید به منظور شناسایی داروهای کورکومین، کلروپرومازین و کلومیپرامین طراحی و ساخته شد. در این حسگر از الکترود کربن شیشه­ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت گرافن-بتاسیکلودکسترین استفاده شد. نانوکامپوزیت  گرافن- بتاسیکلودکسترین با استفاده از طیف­سنجی مادون قرمز فوریه، میکروسکوپ الکترونی با حد تفکیک بالا، ولتامتری چرخه­ای و تکنیک امپدانس الکتروشیمیایی مشخصه­یابی شد. نتایج FTIR به‌خوبی نشان داد که مولکول­های بتاسیکلودکسترین با پیوندهای هیدروژنی به صفحات گرافنی متصل می­شوند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که مولکول­های بتاسکلودکسترین به‌طور همگن روی سطح صفحات گرافنی توزیع شده­اند. حسگر ساخته شده پاسخ الکتروشیمیایی مناسبی به داروهای مذکور با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان داد و برای داروهای کورکومین، کلروپرومازین و کلومیپرامین به ترتیب پیک­های اکسایشی 48/0 ولت، 61/0 ولت و 31/0 ولت ثبت گردید.   

المصادر:

1- J. E. Frew, H. A. O. Hill, Electrochemical biosensors. Analytical Chemistry 59, 933A-944A ,1987.

 2-         F. Berti, A. P. Turner, New Micro-and Nanotechnologies for Electrochemical Biosensor Development. Nanomaterials for the Life Sciences, 2011.

 3-         J. Wang, Nanomaterial-based electrochemical biosensors. Analyst 130, 421-426, 2005.

 4-         K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. Dubonos, I. Grigorieva, A. Firsov, Electric field effect in atomically thin carbon films. science 306, 666-669 ,2004.

 5- M. J. Allen, V. C. Tung, R. B. Kaner, Honeycomb carbon: a review of graphene. Chemical reviews 110, 132-145 ,2009.

 6- Y. Shao, J. Wang, H. Wu, J. Liu, I. A. Aksay, Y. Lin, Graphene based electrochemical sensors and biosensors: a review. Electroanalysis 22, 1027-1036 ,2010.

 7- S. Alwarappan, C. Liu, A. Kumar, C.-Z. Li, Enzyme-doped graphene nanosheets for enhanced glucose biosensing. The Journal of Physical Chemistry C 114, 12920-12924 ,2010.

 8- S. Alwarappan, A. Erdem, C. Liu, C.-Z. Li, Probing the electrochemical properties of graphene nanosheets for biosensing applications. The Journal of Physical Chemistry C 113, 8853-8857 ,2009.

 9- E. Norkus, Metal ion complexes with native cyclodextrins. An overview. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 65, 237-248 ,2009.

 10- E. M. Del Valle, Cyclodextrins and their uses: a review. Process biochemistry 39, 1033-1046,2004.

 11- A. Zarrabi, M. Adeli, M. Vossoughi, M. A. Shokrgozar, Design and synthesis of novel polyglycerol hybrid nanomaterials for potential applications in drug delivery systems. Macromolecular bioscience 11, 383-390 ,2011.

 12- A. Zarrabi, M. Shokrgozar, M. Vossoughi, M. Farokhi, In vitro biocompatibility evaluations of hyperbranched polyglycerol hybrid nanostructure as a candidate for nanomedicine applications. J Mater Sci: Mater Med 25, 499-506 , 2014.

 13- A. Zarrabi, M. Vossoughi, Paclitaxel/β-CD-g-PG inclusion complex: an insight into complexation thermodynamics and guest solubility. Journal of Molecular Liquids 208, 145-150 , 2015.

 14- A.Amiri, F.Hafezi, Design and fabrication of  Nanotechnologies for Electrochemical Biosensor Development. Nanomaterials for,30-11, 2013.

 15-       Y. Guo, S. Guo, J. Ren, Y. Zhai, S. Dong, E. Wang, Cyclodextrin functionalized graphene nanosheets with high supramolecular recognition capability: synthesis and host− guest inclusion for enhanced electrochemical performance. Acs Nano 4, 4001-4010, 2010.

 16-       M. Chen, Y. Meng, W. Zhang, J. Zhou, J. Xie, G. Diao, β-Cyclodextrin polymer functionalized reduced-graphene oxide: Application for electrochemical determination imidacloprid. Electrochimica Acta 108, 1-9 , 2013.

 17- K. Oldham, D. Raleigh, Modification of the Cottrell Equation to Account for Electrode Growth; Application to Diffusion Data in the Ag‐Au System. Journal of The Electrochemical Society 118, 252-255, 1971.

 18- D. C. Marcano, D. V. Kosynkin, J. M. Berlin, A. Sinitskii, Z. Sun, A. Slesarev, L. B. Alemany, W. Lu, J. M. Tour, Improved synthesis of graphene oxide. ACS nano 4, 4806-4814 , 2010.

 19- Z. Bacsik, J. Mink, G. Keresztury, FTIR spectroscopy of the atmosphere. I. Principles and methods. Applied spectroscopy reviews 39, 295-363, 2004.

 20- L. Scatena, M. Brown, G. Richmond, Water at hydrophobic surfaces: weak hydrogen bonding and strong orientation effects. Science 292, 908-912 , 2001.

 21-       H. Hu, J. H. Xin, H. Hu, X. Wang, X. Lu, Organic Liquids-Responsive β-Cyclodextrin-Functionalized Graphene-Based Fluorescence Probe: Label-Free Selective Detection of Tetrahydrofuran. Molecules 19, 7459-7479 , 2014.