کاربرد پلیمرهای حکاکی شده مولکولی(MIP)و پیوند زدن آن ها بر روی نانو مواد جهت ساخت حسگرها در اندازه گیری برخی ترکیبات داروئی

STUDENT

DEGREE

YEAR

In this thesis, we used molecularly imprinted polymer (MIP) in order to extraction of analyte from matrix samples by detectors such as ion mobility spectrometry and electrochemistry. To improve MIP characterization, synthesis of the polymer was changed. In this workan imprinted polymer was synthesized. The results obtained provided the detection limits of 0.2 ng/mLfor Phenazopyridine. In the second part of this thesis, MIP was immobilized on the surface of multi wall carbon nanotubes (MIPCNT). In the third part of this thesis, nanolayer MIP is used to achieve suitable conformation for catalyzing allopurinol redox reaction. Thin film of MIPCNT with specific recognition sites for Allopurinol was cast on glassy carbon electrode. In the fourth part, a novel sensitive molecularly imprinted electrochemical biosensor was prepared for determination of Warfarin using electrochemical deposition of MIP layer within multi wall carbon nanotubes and gold nanopartcles as a double layer. In the fifth part of this thesis, a sensitive sensor based on imprinted polymer strategy using electropolymerization was fabricated for determination of Lorazepam. In the last section of this thesis, the strategy construction of the MIP was changed to Sol-gel method and a sensitive sensor to determination of the promazine was constructed.

در این رساله، از روش پلیمرهای حکاکی شده مولکولی (MIP)جهت استخراج آنالیت از بافت نمونه استفاده شد. جهت بهبود خصوصیات MIP در هر روش، استراتژی ساخت پلیمر تغییر داده شد. در کار اول از این رساله MIP به عنوان جاذبی گزینش¬پذیر به منظور جداسازی داروی فنازوپیریدین از بافت¬های پیچیده مانند سرم خون انسان به کار گرفته شد. روش‌ استخراج با پلیمرهای حکاکی شده مولکولی (به عنوان فاز جامد استخراجی) برای استخراج فنازوپیریدین از نمونه‌های حقیقی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت. حد تشخیص روش برای فنازوپیریدین ng/mL 2/0 بدست آمد. ناحیه خطی روش در حدود دو مرتبه ده‌تایی (1-100 ng/mL) برای این ترکیب، نشان از مناسب بودن روش ارائه شده برای آنالیز ترکیب مورد نظر است. بر اساس نتایجدر این مطالعه، از سیستم ترکیبیMIP به اسپکترومتری تحرک یونی می¬توان به عنوان یک سیستم توانمند در جداسازی، پیش¬تغلیظ و اندازه¬گیری داروی فنازوپیریدین در نمونه¬های داروی اضافه شده به سرم خون استفاده نمود. نتایج نشان داد که این نمونه¬ها قبل از آنالیز با اسپکترومتری تحرک یونی، به عنوان یک تکنیک آشکارسازی، با استفاده از روش جداسازی MIP، به مقدار قابل ملاحظه¬ای پاکسازی می¬شوند. در کار دوم جهت بهبود خصوصیات MIP، سعی شد تا پلیمر بر روی سطح نانو¬لوله¬های¬کربنی تشکیل شود. نتایج از ظرفیت بالای جذب هیدروکلروتیازید (به عنوان مولکول الگو) نشان می¬دهد که می¬توان با تشکیل یک لایه نانو از MIP بر روی نانو¬لوله¬های¬کربنی¬چند¬دیواره تعداد مکان¬های پیوند در دسترس در مقایسه با ساخت MIP به روش پلیمریزاسیون توده¬ای بهبود بخشید. علاوه بر این برخی از تکنیک¬ها تشکیل هموژن سایت¬های پیوند در MIP را نشان دادند. برای تغییر ضخامت لایه MIP روی سطح نانو¬لوله¬های¬کربنی می توان مقدار مونومر و اتصال دهنده عرضی را تغییر داد. همچنین ذرات MIPCNT گزینش¬پذیری خوبی را نسبت به هیدروکلروتیازید در مقایسه با فنازوپیریدین و پریمیدن نشان داد که از لحاظ گروه های عاملی مشابهت داشتند ولی از لحاظ کنفورماسیون متفاوت بودند. ایزوترم جذب مقدار جذب بیشتری برای هیدروکلروتیازید در MIPCNT نسبت به نانوذرات حکاکی نشده نشان داد. ظرفیت جذب برای هیدروکلروتیازید ?g/mg 0/93 به دست آمد و ضریب حکاکی برای آن 1/8 حاصل شد. در کار سوم از یک لایه نانومتری MIP جهت کنفورماسیون مناسب برای کاتالیز نمودن اکسیداسیون آلوپورینول استفاده شد. همچنین یک حسگر حساس الکتروشیمیایی برای آلوپورینول بر اساس تشکیل MIP بر روی سطح نانو¬لوله¬های¬کربنی ساخته شد. یک فیلم نازک از MIP بر سطح نانو¬لوله¬های¬کربنی با مکان¬های تشخیص ویژه برای آلوپورینول روی الکترود کربن شیشه¬ای تشکیل شد. مورفولوژی و ویژگی¬های فیلم بوسیله میکروسکوپ روبش الکترونی، ولتامتری چرخه¬ای و امپدانس بررسی شد. زمان تعادل برای جذب آلوپورینول بر سطح الکترود 9 دقیقه می¬باشد. دامنه خطی و حد تشخیص برای آشکارسازی آلوپورینول 0/1-01/0 میکرومولار و 88/6 نانومولار می-باشد. فیلم MIPCNT گزینش¬پذیری خوبی برای آلوپورینول نشان داد. نهایتا الکترود اصلاح شده بطور موفقیت آمیزی جهت اندازه-گیری آلوپورینولدر نمونه¬های داروی اضافه شده به سرم خون انسان به کار برده شد. در کار چهارم، تهیه یک حسگر الکتروشیمیایی حکاکی شده مولکولی برای اندازه¬گیری وارفارین با استفاده از نشاندن الکتروشیمیایی لایه¬ای از فیلم پلیمری MIP بین نانو¬لوله¬های¬کربنی¬چند¬دیواره مورد ارزیابی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده گزینش¬پذیری خوبی به وارفارین با درصدهای بازیابی بالا نشان داد. حد تشخیص روش ?g/mL 004/0 به دست آمد. حسگر حکاکی شده سر عت پاسخ بسیار بالایی به آنالیت را نشان می¬دهد. این اثر به خاطر نسبت بالای سایت¬های پیوندی در سطح و نسبت بالای سطح به حجم به دلیل استفاده از نانو¬لوله¬های¬کربنی می¬باشد. بنابراین مولکول آنالیت تمایل خوبی به سایت¬های پیوندی نمایش می¬دهد. نهایتا کاربرد الکترود اصلاح شده در آنالیزنمونه¬های داروی اضافه شده به سرم خونانسان مورد ارزیابی قرار گرفت. در کار چهارم، یک حسگر حساس به داروی لورازپام بر اساس استراتژی حکاکی مولکولی و با استفاده از روش پلیمریزاسیون ارائه شد. فیلم نازکی از MIP بین نانو¬لوله¬های¬کربنی چند¬دیواره و نانوذرات طلا که همانند لایه دوگانه عمل می¬کنند قرار گرفت. الکترود حکاکی شده ارائه شده ظرفیت و حساسیت بالایی نسبت به لورازپام نشان داد. حد تشخیص روش ارائه شدهnM 2/0 به دست آمد. این حسگر سرعت پاسخ بالایی به آنالیت داشت که به دلیل تشکیل MIP بر روی نانوذرات و دسترسی بسیار آسان¬تر نسبت به قبل برای آنالیت به حفره¬های پلیمر می¬باشد. همچنین در این حالت نسبت مساحت سطح به حجم پلیمر به دلیل تشکیل MIP بر روی نانوذرات افزایش یافته است. در نهایت قابلیت کاربرد الکترود ارائه شده در آنالیز داروی لورازپام در نمونه¬های داروی اضافه شده به سرم خونانسان مورد ارزیابی قرار گرفت.در کارآخر طریقه ساخت پلیمرهای حکاکی شده به روش سل-ژل تغییر داده شد و حسگری حساس جهت اندازه¬گیری داروی پرومازین ارائه گردید. با آماده کردن محلول سل، سل-ژل در حضور دارو بر روی سطح الکترود کربن شیشه به روش الکتروپلیمریزاسیون تشکیل گردید. نتایج به دست آمده از ولتاموگرام ها در روبش¬های متوالی و امپدانس این ادعا را تایید نمودند. بر روی پلیمر سل-ژل نانوذرات طلا جهت افزایش حساسیت به روش پتانسیواستات نشانده شد. حسگرارائه شده گزینش¬پذیری به همراه بازیابی¬های با درصد بالا را ارائه داد. ضریب حکاکی برای این حسگر 8/5 حاصل شد که نشان از قرار گرفتن مناسب داروی پرومازین در حفره های MIP سل-ژل و برهمکنش مناسب با حفره ها می¬باشد. حد تشخیص روش nM 0/07 به دست آمد. توانایی الکترود ارائه شده جهت آنالیز دارو پرومازین در نمونه¬های داروی اضافه شده به سرم خون انسان مورد ارزیابی قرار گرفت که درصدهای بازیابی بالا حاکی از کارایی حسگر در آنالیز نمونه¬های پیچیده را دارد.