Clinical and environmental applications of electrochemical sensors based on carbon nanotubes / Karbon nanotüp temelli elektrokimyasal sensörlerin klinik ve çevre uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada, karbon nanotüp temelli elektrokimyasal sensörler kullanılarak klinik, farmasötik ve çevre örneklerinde bulunan bazı önemli maddelerin hızlı, güvenilir, duyarlı ve seçimLi bir şekilde saptanması için elektroanalitik yöntemler geliştirilmiştir. Parasetamolün askorbik asit, dopamin ve ürik asit varlığında seçimli bir şekilde saptanması için bir camsı karbon elektrot (GCE) çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) ile modifiye edilmiştir. Bu modifiye elektrot 0.1 M pH 7.0 fosfat tampon çözeltisi içinde kare dalga voltametrisi kullanılarak paracetamolün saptanması için kullanılmıştır. Sonuçlar paracetamolün pik akımLarının 2.0×10−10 M ve 1.5×10−5 M derişim aralığında doğrusal ve saptama sınırının 9.0×10−11 M olduğunu göstermiştir. Bu metod ilaçlardaki paracetamolün saptanması için başarıyla uygulanmıştır. MWCNT ve poly (pivalic acid) (PPA) ile modifiye edilen GCE, ilaçlarda ve doping kontrol amaçlı olarak idrar numunelerinde seçimLi bir albuterol saptaması için kullanılmıştır. Bu modifiye elektrot (PPA/MWCNT/GCE) idrar numunelerinin aşırı miktarda ürik asit (UA) ihtiva etmesi nedeniyle UA varlığında albuterolün saptanması için uygulanmıştır. Bu modifiye elektrot 0.1 M pH 8.0 fosfat tampon çözeltisi içinde kare dalga voltametrisi kullanılarak albuterolün saptanması için kullanılmıştır. Pik akımLarı 5.0×10−8- 7.0×10−5 M aralığındaki albuterolün derişimiyle doğrusal olarak artmaktadır ve saptama sınırı 1.2×10−8 M'dır. Önerilen bu metod, farmasötik ve idrar numunelerinde bulunan albuterolün saptanması için uygulanmıştır. Methimazolün saptanması için MWCNT/elekro-kopolimerizasyonla elde edilen kobalt nanoparçacık-poli (pivalik asit) kompozit ile modifiye edilen camsı karbon elektrot temelli tekrarlanabilir bir voltametrik metod geliştirilmiştir. Bu modifiye elektrot 0.1 M pH 7.2 PBS içinde methimazolün saptanması için kullanılmıştır. Pik akımLarı 1.0×10−7-3.0×10−4 M aralığındaki methimazolün derişimiyle doğrusal olarak artmaktadır ve korelasyon katsayısı 0.9996'dır. Saptama sınırı 9.36×10−9 M (S/N=3)'dır. Bu önerilen metod, thyramozol tabletlerinde bulunan methimazolün saptanması için başarıyla uygulanmıştır. Nikel nanoparçacıklarıyla fonksiyonelleştirilen çok duvarlı karbon nanotüpler bir platin elektrodun modifikasyonu için kullanılmıştır. Bu modifiye elektrot 0.1 M pH 4.0 PBS içinde bromheksinin saptanması için kullanılmıştır. Pik akımLarı 5.0×10−6- 2.3×10−4 M aralığındaki bromheksinin derişimiyle doğrusal olarak artmaktadır ve korelasyon katsayısı 0.9999'dır. Saptama sınırı 3.0×10−6 M (S/N=3)' dır. Bu önerilen metod, farmasötik formüllerde bulunan bromheksinin saptanması için başarıyla uygulanmıştır. Kobalt nanoparçacıklarıyla fonksiyonelleştirilen çok duvarlı karbon nanotüpler bir GC elektrodun modifikasyonu için kullanılmıştır. Bu önerilen elektrot parasetamolün ve dopaminin eş zamanlı olarak saptanması için uygulanmıştır. Bunun yanı sıra, potansiyel ilaç girişimcileri olan askorbik asit ve ürik asit parasetamolün ve dopaminin voltametrik yanıtını etkilememiştir. Yükseltgenme pik akımLarı 5.2×10-9 ~ 4.5×10-7 M (R2 = 0.9987) ve 5.0×10-8 ~ 3.0×10-6 M (R2 = 0.9999) derişim aralığında sırasıyla parasetamol ve dopamin için doğrusaldır. Saptama sınırları PAR ve DA için sırasıyla, 1.0×10-9 M ve 1.5×10-8 M'dır. Bu önerilen metod, ilaç numunelerinde bulunan PAR ve DA' nın saptanması için başarıyla uygulanmıştır. Cd(II) ve Pb(II)' nin eş zamanlı olarak saptanması için bir camsı karbon elektrot Kitosan ve MWCNT kompozit ile modifiye edilmiştir. Cd(II) ve Pb(II) negatif bir potansiyelde (-1.2 V) ve CTS-MWCNT karışımıyla kompleksleşerek modifiye elektrot yüzeyinde bir ön deriştirme yapılır. Daha sonra indirgenen ürünler kare dalga sıyırma voltametrisi ile yükseltgenilmektedir. Uygun şartlar altında, kalibrasyon grafiği Cd(II) ve Pb(II) için sırasıyla 0.1 nM-2.5 nM ve 0.1 nM-1.8 nM derişim aralığında doğrusaldır. S/N=3 ve ön deriştirmenin 120 s olduğu durumda, saptama sınırları Cd(II) için 0.035 nM ve Pb(II) için 0.030 nM olarak hesaplanmıştır. Geri kazanım çalışmaları su, idrar ve gıda örneklerinde gerçekleştirilmiştir.