تاثیر نانو ذرات آهن و اکسید آهن مغناطیسی بر روی نورتابی شیمیایی سیستم لومینول و دی پریداتو آرژنات (III) و اندازه¬گیری ترکیبات سیستئین و آمینوفیلین

STUDENT

DEGREE

YEAR

In the present work, colloidal solutions of Fe 3 O 4 magnetic nanoparticles (M) coated by ?-cyclodextrins (?-CD) as an inclusion complex and coated iron nanoparticles (CINs) was prepared and utilized as a catalyst for the chemiluminescence (CL) of luminol - diperiodatoargentate(III) (DPA) in the presence of cysteine and aminophylline respectively. The effect of ?-CD -based inclusion complexes of Fe 3 O 4 M and naked Fe 3 O 4 M on the luminol– DPA CL system was investigated. The result show that in the present of Fe 3 O 4 M not only causes the enhancement of CL signal of this system about two times, but also reduces the time scale of the signal about 2.50 times. Based on this phenomenon, a rapid and sensitive CL system for the determination of cysteine was developed. In the optimum condition, the linear dynamic range for cysteine was 8.0×10 -9 – 1.0 ×10 -6 M and the detection limit was 2.8×10 -9 M (S/N=3). The relative standard deviation for (n=10) replicate cysteine determination of 1.0×10 -7 M was obtained 3.5%. In order to determination of aminophylline using coated iron nanoparticles as a novel nanocatalyst in the Luminol-DPA CL system. The result showed that CL reactions rate between luminol and DPA increased in the presence of coated iron nanoparticles about 2 times and enhanced CL signal of this system about eight times. Regarding the CL mechanism of catalyzed luminol reaction with DPA in the presence of CINs, it can be proposed that the luminol radical on the surface of iron nanoparticles as a substrate reaction is easily formed and also these CINs adsorbed dissolved oxygen thus proxy radicals rapidly reaching the ground state. Therefor rate of oxidation of luminol on the surface of CINs in the present of oxygen was increased. Effects of analytical variables on the CL signal are studied and optimized. Under the optimum conditions, CL intensity is linearly increased with aminophylline concentration in the range of 1.0×10 ?8 to 2 . 0×10 ?6 M. The detection limit was 9.8×10 -9 M and also relative standard deviation for 10 parallel measurements of 8 . 0×10 ?7 M aminophylline was 4.85%. The proposed system was successfully applied to determine, cysteine and aminophylline in human serum .

در این پایان نامه از روش‌ نورتابی‌شیمیایی سیستم لومینول و دی پریداتوآرژنات (III) در حضور نانوذرات مغناطیسی Fe 3 O 4 کمپلکس شده با ماده فعال سطحی ?- سیکلو دکسترین-CD) ? (و نانو ذرات آهن پوشش دار به ترتیب جهت اندازه‌گیری سیستئین و آمینوفیلین استفاده گردید. در اندازه گیری سیستئین، محلول کلوئیدی نانوذرات مغناطیسی Fe 3 O 4 کمپلکس شده با ماده فعال سطحی-CD ? تهیه شد و به عنوان کاتالیزور برای واکنش نورتابی شیمیایی سیستم مذکور در حضور سیستئین استفاده گردید. تاثیر نانو ذرات مغناطیسی Fe 3 O 4 ، در سیستم نورتابی شیمیایی مذکور در اندازه گیری سیستئین بررسی گردید. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات مغناطیسی Fe 3 O 4 نه تنها باعث افزایش پاسخ نورتابی شیمیایی سیستم ذکر شده به میزان دو برابر می شود بلکه باعث کاهش زمان پاسخ نورتابی شیمیایی به میزان 5/2 برابر نسبت به زمانی که از سیستئین تنـها و در غـیاب نانوذرات استفاده می شود، می گردد.به‌طوری که تحت شرایط بهینه، تعیین مقدار سیستئین درغلظت‌های بین mol/L 6- 10×0/1- 9- 10×0/8 امکان‌پذیرمی‌باشد. حد تشـخیص روش mol/L 9- 10×8/2 و درصد انحراف اسـتاندارد نسبی برای غلظت mol/L 7- 10×0/1 سیستئین 5/3% به‌دست آمد. همچنین نانو ذرات آهن پوشیده شده با اتوکسیلات دودسیل اتر به عنوان نانوکاتالیزوری که نقش افزایش دهنده پاسخ نورتابی شیمیایی سیستم لومینول و دی پریداتوآرژنات (III) را دارد جهت اندازه گیری آمینوفیلین بررسی گردید. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات آهن علاوه بر این که منجر به افزایش پاسخ نورتابی شیمیایی به میزان هشت برابر می گردد، بلکه باعث کاهـش زمـان آنالـیز به مـیزان دو بـرابـر می شود. در بررسی مکانیسم واکنش، پیشنهاد می شود که نانوذرات آهن به عنوان بستر واکنش نورتابی شیمیایی عمل می کنند و با جذب اکسیژن حل شده و همچنین لومینول رادیکالی ایجاد شده در واکنش، باعث تسریع در برهمکنش این دو گونه شده که منجر به افزایش پاسخ نورتابی شیمیایی می گردد. در این روش امـکان آنالیز آمینوفیلین درغلظت‌های بیـن mol/L 6- 10×0/2- 8- 10×0/1 وجود دارد. حد تشخیص روش mol/L 9- 10×8/9 و درصد انحراف استاندارد نسبی برای غلظت mol/L 7- 10×0/8 آمینوفیلین، 85/4% به‌دست آمده است. روش یاد شده نسبت به سایر روش‌های نورتابی‌شیمیایی، روشی ساده، دارای ناحیه خطی وسیع و حد تشخیص نسبتاً خوب می‌باشد. این روش جهت اندازه‌گیری سیستئین و آمینوفیلین در سرم خون انسان مورد بررسی قرار گرفته است.