تهیه یک سنسور حساس و انتخابگر بر پایه نانولوله های کربنی حاوی نانوذرات اکسید آهن به منظور اندازه¬گیری انرفلوکسازین

Fabrication of a sensitive and selective sensor based on carbon nanotube decorated with iron oxide nanoparticels for determination of Enrofloxacin


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
منابع
منابع
علوم پزشکی شهید بهشتی
علوم پزشکی شهید بهشتی

مجریان: شکوه السادات خالو

کلمات کلیدی: انرفلوکسازین - سنسور الکتروشیمی - پایش - اندازه گیری

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 7221
عنوان فارسی طرح تهیه یک سنسور حساس و انتخابگر بر پایه نانولوله های کربنی حاوی نانوذرات اکسید آهن به منظور اندازه¬گیری انرفلوکسازین
عنوان لاتین طرح Fabrication of a sensitive and selective sensor based on carbon nanotube decorated with iron oxide nanoparticels for determination of Enrofloxacin
کلمات کلیدی انرفلوکسازین - سنسور الکتروشیمی - پایش - اندازه گیری
نوع طرح بنیادی-کاربردی
نوع مطالعه مطالعه تجربی
مدت اجراء - روز 270
ضرورت انجام تحقیق مدیریت و برنامه ریزی برای رفع و کاهش آلودگی¬های زیست محیطی، بدون اتکاء بر اندازه¬گیریهای درست و قابل اطمینان ممکن نیست. صحت، دقت،سادگی، هزینه، زمان آنالیز و در دسترس بودن از جمله پارامترهای مهم در انتخاب روش اندازه¬گیری می¬باشد. روشهای الکتروشیمیایی از جمله روشهای تجزیه کمّی در دسترس می¬باشد که بسیاری از ویژگیهای فوق را دارا می¬باشند. در جهان صنعتی امروز علاوه بر تولید و انتشار آلاینده¬های رایج از منابع گوناگون، انواع آلایندههای نوظهور نیز تولید و منتشر می¬شوند. صنایع شیمیایی و دارویی از جمله صنایعی می¬باشند که می¬توانند با وارد نمودن ترکیبات شیمیایی گوناگون موجب آلودگی محیط زیست و منابع آبی گردند. لذا کنترل فاضلاب این صنایع و اندازه¬گیری غلظت آلاینده¬های شیمایی در آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. انرفلوکسازین یکی از فلوئوروکینولین¬های ضد میکربی است که از طریق مهار غیرقابل برگشت آنزیم ژیراز باعث ممانعت از همانندسازی و در نتیجه مرگ میکروارگانیسم¬ها می¬گردد. با توجه به مکانیسم عمل این ترکیب شیمیایی و تاثیر آن بر میکروارگانیسمها، ورود این ماده به دریاچه¬ها، رودخانه¬ها و همچنین سیستمهای تصفیه فاضلاب می¬تواند بر فرایند خودپالایی محیطهای آبی و یا تصفیه آب به روش لجن فعال تاثیر نامطلوب گذارد. لذا ابداع روشهای سریع، حساس، انتخابی و ساده به منظور اندازه¬گیری و پایش این ترکیب از اهمیت خاصی برخوردار است.
هدف کلی تهیه یک الکترود اصلاح شده بر پایه خمیر کربن به عنوان یک سنسور الکتروشیمیایی در اندازه گیری انرفلوکسازین در نمونه های آب
خلاصه روش کار در این کار تحقیقی نانولوله¬های کربنی چند دیواره تهیه گردیده و توسط اسید نیتریک و اسیدسولفوریک به روش شیمیایی فعالسازی می¬گردد. این نانولوله ها توسط نانوذرات اکسید آهن که به روش شیمیایی مرطوب تهیه می گردد عاملدار می¬شود. در مرحله بعد از این نانولوله¬های کربنی عاملدار شده در تهیه یک سنسور الکتروشیمیایی استفاده می¬شود. به این منظور از خمیرکربن به عنوان بستر الکترودی استفاده و این عامل اصلاحگر در بافت خمیرکربن وارد می¬شود. بعد از تهیه سنسور، ابتدا رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح¬شده با نانولوله¬های کربنی چند دیواره حاوی نانوذرات اکسید آهن در محلولهای بافری مختلف مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می¬گیرد. سپس رفتار الکتروشیمیایی انرفلوکسازین در سطح الکترود به روش ولتامتری چرخه¬ای بررسی می¬شود تا در طی نتایج به دست آمده از این مرحله روش ولتامتری مناسب به منظور تعیین مقدار کمّی انرفلوکسازین برنامه¬ریزی گردد. در این مسیر لازم است ابتدا رفتار الکتروشیمیایی انرفلوکسازین در بافرهای گوناگون و در pH های مختلف بررسی و تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر Hp محلول، نوع الکترولیت حامل و سرعت روبش پتانسیل بر رفتار الکتروشیمیایی انرفلوکسازین تجزیه و تحلیل گردد. سپس با توجه به رفتار الکتروشیمیایی انرفلوکسازین در سطح الکترود اصلاح شده، نوع روش ولتامتری انتخاب و تاثیر پارامترهای مختلف فیزیکی و شیمایی از جمله سرعت روبش پتانسیل، ارتفاع پله پتانسیل، مدت زمان اعمال پله پتانسیل بر پاسخ الکترود بررسی گردد و به منظور دستیابی به ماکزیمم حساسیت و بهترین حد تشخیص این پارامترها بهینه¬سازی شوند. سپس ارقام شایستگی روش تجزیه¬ای نظیر گستره خطی منحنی کالیبراسیون، حد تشخیص، حد اندازه¬گیری، دقت و صحت بررسی می¬شود. کارایی سنسور از طریق اندازه¬گیری درصد بازیابی و سنجش دارو در فرمولاسیون محلول تجاری مورد ارزیابی قرار می¬گیرد.

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
شکوه السادات خالومجری اصلی دکترای تخصصی پی اچ دیsh_khaloo@yahoo.com
میلاد احمدی مرزالههمکار فوق لیسانسmiladahmadimarzaleh@yahoo.com

منابع
hide/show

[1] C. Altay, E. Eksin, G. Congur, A. Erdem, Electrochemical monitoring of the interaction between Temozolamide and nucleic acids by using disposable pencil graphite electrodes, Talanta, 144 (2015) 809-815. [2] M. Biver, F. Quentel, M. Filella, Direct determination of tellurium and its redox speciation at the low nanogram level in natural waters by catalytic cathodic stripping voltammetry, Talanta, 144 (2015) 1007-1013. [3] S. Dehdashtian, M.B. Gholivand, M. Shamsipur, Z. Karimi, A nano sized functionalized mesoporous silica modified carbon paste electrode as a novel, simple, robust and selective anti-diabetic metformin sensor, Sensors and Actuators B: Chemical, 221 (2015) 807-815. [4] X. Feng, N. Gan, H. Zhang, T. Li, Y. Cao, F. Hu, Q. Jiang, Ratiometric biosensor array for multiplexed detection of microRNAs based on electrochemiluminescence coupled with cyclic voltammetry, Biosensors and Bioelectronics, 75 (2016) 308-314. [5] L. He, Q. Wang, D. Mandler, M. Li, R. Boukherroub, S. Szunerits, Detection of folic acid protein in human serum using reduced graphene oxide electrodes modified by folic-acid, Biosensors and Bioelectronics, 75 (2016) 389-395. [6] C. Pérez-Ràfols, N. Serrano, J. Manuel Díaz-Cruz, C. Ariño, M. Esteban, Penicillamine-modified sensor for the voltammetric determination of Cd(II) and Pb(II) ions in natural samples, Talanta, 144 (2015) 569-573. [7] H. Vidya, B.E.K. Swamy, Voltammetric determination of dopamine in the presence of ascorbic acid and uric acid at sodium dodecyl sulphate/reduced graphene oxide modified carbon paste electrode, Journal of Molecular Liquids, 211 (2015) 705-711. [8] M. Pomorska-Mól, E. Czyżewska-Dors, K. Kwit, J. Rachubik, A. Lipowski, Z. Pejsak, Immune response in pigs treated with therapeutic doses of enrofloxacin at the time of vaccination against Aujeszky's disease, Research in Veterinary Science, 100 (2015) 68-74. [9] X. Van Doorslaer, J. Dewulf, H. Van Langenhove, K. Demeestere, Fluoroquinolone antibiotics: An emerging class of environmental micropollutants, Science of The Total Environment, 500–501 (2014) 250-269. [10] K. He, A.D. Soares, H. Adejumo, M. McDiarmid, K. Squibb, L. Blaney, Detection of a wide variety of human and veterinary fluoroquinolone antibiotics in municipal wastewater and wastewater-impacted surface water, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 106 (2015) 136-143. [11] X. Xu, L. Liu, Z. Jia, Y. Shu, Determination of enrofloxacin and ciprofloxacin in foods of animal origin by capillary electrophoresis with field amplified sample stacking–sweeping technique, Food Chemistry, 176 (2015) 219-225. [12] Dordevic. Vensa, Baltic. M, Circovic. M, Quantitative and Qualitative of Enrofloxacin Residues in Fish Tissues, Acta Veterinaria, 59 (2009) 579-589. [13] Ali A. Ensaifi, T. Khayamian, M. Taei, Determination of ultra trace amount of enrofloxacin by adsorptive cathodic stripping voltammetry using copper(II) as an intermediate, Talanta, 78(2009) 942-948. [14] Olutosin R. Idowu, James O. Peggins, Simple, rapid determination of enrofloxacin and ciprofloxacin in bovine milk and plasma by high- performance liquid chromatography with fluorescence detection, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 35 (2004) 143–153. [15] Marines J. e Souza, Celso F. Bittencourt, Lisoni M. Morsch, LC determination of enrofloxacin, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 28 (2002) 1195–1199.