اندازه‌گیری اسپکتروفتومتری هیدروژن پراکسید با استفاده از نانوزیم نقره

محورهای موضوعی : اندازه گیری گونه ها

سعیدرضا هرمزی جنگی ¹ , زهرا دهقانی ²

1 - آزمایشگاه شیمی و بیوشیمی هرمزی، زابل، ایران
2 - آزمایشگاه شیمی و بیوشیمی هرمزی، زابل، ایران

تاریخ دریافت : 1402/02/16 تاریخ پذیرش : 1402/02/27 تاریخ انتشار : 1402/03/01

کلید واژه: فعالیت شبه پراکسیدازی, نانوزیم, هیدروژن پراکسید,

چکیده مقاله :

در پژوهش حاضر، یک روش تجزیه‌ای با استفاده از نانوزیم نقره به عنوان نانوزیمی در دسترس، ارزان و با فعالیت شبه پراکسیدازی بالا برای اندازه‌گیری گزینشی هیدروژن پراکسید در نمونه‌های غذایی طراحی شد. اندازه‌گیری‌ها با بهره‌گیری از ۳,۳'،۵,۵'-تترامتیل بنزیدین به عنوان کاوشگر تجزیه‌ای و سوبسترای پراکسیدازی انجام پذیرفت. اساس اندازه‌گیری بر کاوش اسپکتروفتومتری محصول اکسیداسیون سوبسترا با هیدروژن پراکسید در حضور نانوزیم و اندازه‌گیری جذب محصول تولیده شده (آبی رنگ) در 658 نانومتر استوار است. پارامترهای مؤثر بر حساسیت اندازه‌گیری شامل، مقدار نانوزیم، زمان، نوع و غلظت بافر، pH و غلظت سوبسترا بهینه شدند. در شرایط بهینه، محدوده‌ی اندازه‌گیری خطی بین 80-1 میکرومولار و حد تشخیص بسیار پایین 12/0 میکرومولار بدست آمد. همچنین اندازه‌گیری گزینش‌پذیری روش نشان داد که به صورت بسیار گزینش‌پذیر فقط در حضور هیدروژن پراکسید جذب در 658 نانومتر افزایش می‌یابد و پاسخ تجزیه‌ای مشاهده می‌شود. بنابراین، روش طراحی شده برای اندازه‌گیری هیدروژن پراکسید در شیر مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش طراحی‌شده با دقت و صحت بالایی قادر به اندازه‌گیری هیدروژن پراکسید موجود در شیر می‌باشد. امید است، نتایج این پژوهش بتوانند در راستی‌آزمایی سلامت مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده انگلیسی:

In this contribution, an analytical method was developed utilizing silver nanozymes as inexpensive and high throughput nanomaterials with high peroxidase-like activity for the selective quantification of hydrogen peroxide in food samples. 3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine (TMB) was utilized as peroxidase substrate to produce the blue-colored analytical probe. The method was constructed based on the spectrophotometric probing the oxidation product of TMB by hydrogen peroxide in the presence of silver nanozyme as catalyst and the absorbance of the blue-colored oxidation product at 658 nm was used as analytical signal. The effective parameters on the method sensitivity including nanozyme amount, incubation time, buffer type and concentration, pH, and substrate concentration were optimized. In optimal experimental conditions, a linear dynamic range of 1-80 μM and detection limit as low as 0.12 μM were obtained. Besides, the selectivity studies revealed that the absorbance at 658 nm was increased in the presence of hydrogen peroxide while other co-existing species cannot proceed the oxidation process. Finally, the designed method was applied to quantify hydrogen peroxide of milk samples, revealing highly accurate results. The results of this research can be potentially utilized for food safety verification in food industries.

منابع و مأخذ:

1. A.R. Hormozi Jangi, M.R. Hormozi Jangi, S.R. Hormozi Jangi, Chin. J. Chem. Eng. 28, 1492 (2020).
2. B. Wang, P. Ju, D. Zhang, X. Han, L. Zheng, X. Yin, C. Sun, Microchim. Acta 183, 3025 (2016).
3. X. Liu, Q. Wang, Y. Zhang, L. Zhang, Y. Sub, Y. Lv, New J. Chem 37, 2174 (2013).
4. L.Z. Gao, J. Zhuang, L. Nie, J.B. Zhang, Y. Zhang, N. Gu, T.H. Wang, J. Feng, D. L. Yang, S. Perrett, X. Yan, Nat. Nanotechnol. 2, 577 (2007).
5. J. Mu, L. Zhang, M. Zhao, Y. Wang, J. Mol. Catal. A Chem. 378, 30 (2013).
6. L.L. Wu, L.Y. Wang, Z.J. Xie, N. Pan, C.F. Peng, Sens. Actuators B Chem. 235, 110 (2016).
7. S.R. Hormozi Jangi, M. Akhond, Microchem. J. 158, 105328 (2020).
8. M. Akhond, S.R. Hormozi Jangi, S. Barzegar, G. Absalan, Chem. Pap., 74, 1321 (2020).
9. B. Wang, P. Ju, D. Zhang, X. Han, L. Zheng, X. Yin, C. Sun, Microch. Acta 183, 3025 (2016).
10. M.X. Guo, Y.F. Li, Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. 207, 236 (2019).
11. Y. Zhu, Z. Zhang, X. Song, Y. Bu. J. Mater. Chem. B, 9, 3533 (2021).
12. P.C. Kuo, C.W. Lien, J.Y. Mao, B. Unnikrishnan, H.T. Chang, H.J. Lin, C.C. Huang, Anal. Chim. Acta 1009, 89 (2018).
13. M. Rahimi-Nasrabadi, M. Hosseini, A.H. Keihan, M.R. Ganjali, Curr. Pharm. Anal. 15, 224 (2019).
14. S.R. Hormozi Jangi, H. Khoshalhan Davoudli, Y. Delshad, M.R. Hormozi Jangi, A.R. Hormozi Jangi, Surf. Interfaces 21, 100771 (2020).
15. B. Ahmadi-Leilakouhi, S.R. Hormozi Jangi, A. Khorshidi, Chem. Pap. 77, 1033 (2023).
16. S.R. Hormozi Jangi, M. Akhond, G. Absalan, Anal. Chim Acta 1127, 1 (2020).
17. X. Zhang, X. Bi, W. Di, W. Qin, Sens. Actuators B 231, 714 (2016).
18. S.R. Hormozi Jangi, M. Akhond, G. Absalan, Microchim. Acta 187, 431 (2020).
19. Y. Ezhdehakosh Abolverdi, F. Honarasa, Chem. Res. Nano., 1, 30 (2022).
20. H. Jiang, Z. Chen, H. Cao, Y. Huang, Analyst 137, 5560 (2012).
21. A. Üzer, S. Durmazel, E. Erçağ, R. Apak, Sens. Actuators B: Chem., 247, 98 (2017).
22. V. Doan, V. Nguyen, A. Nguyen, T. Nguyen, Spectrochim. Acta A Mol. Biomol., 268, 120709 (2022).
23. B. Zhu, D. An, Z. Bi, W. Liu, W. Shan, Y. Li, G. Ni, Chem. Electro. Chem. 9, e202200050 (2022).
24. X. Geng, R. Xue, F. Liang, Y. Liu, Y. Wang, J. Li, Z. Huang, Talanta, 259, 124565 (2023).
25. S.R. Hormozi Jangi, M. Akhond, J. Chem. Sci., 132, 110 (2020).
26. S.R. Hormozi Jangi, M. Akhond, Process Biochem. 105, 79 (2021).
27. S. Uzunboy, A.N. Avan, S. Demirci-Çekiç, R. Apak. Microchem. J. 178, 107335 (2022).