ابداع روشی جدید برای اندازه‌گیری غیرمستقیم دی مرکاپرول با خاموش و روشن شدن نشر فلورسانس نقاط کوانتومی گرافنی عامل دارشده

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

محمد حسن امینی ¹

1 - استادیار پژوهشکده فناوری های پاک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1399/11/25 تاریخ پذیرش : 1400/01/15 تاریخ انتشار : 1400/12/01

کلید واژه: اندازه‌گیری, نقاط کوانتومی گرافنی, دی مرکاپرول, نشر فلورسانس,

چکیده مقاله :

دی مرکاپرول با ساختار مولکولی حاوی دو گروه تیول، یک داروی مناسب در درمان مسمومیت فلزهای سنگین است. به کارگیری نقاط کوانتومی گرافنی در زمینه‌های متفاوت مانند ساخت حسگرهای شیمیایی به دلیل قیمت ارزان و در دسترس بودن واکنشگرها، غیرسمی بودن و روش ساده تهیه آن‌ها، به شدت موردتوجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش، نشر فلورسانس نقاط کوانتومی گرافنی که سطح آن‌ها با مونواتانول آمین عامل‌دارشده بود، به منظور تدوین روشی جدید برای اندازه‌گیری غیرمستقیم غلظت دی مرکاپرول به کارگرفته شد. ابتدا نشر نقاط کوانتومی در حضور یون جیوه، به علت تشکیل کمپلکس یون جیوه با گروه‌های عاملی نقاط کربنی، خاموش ‌شد. سپس، با افزایش دی مرکاپرول و تشکیل کمپلکس قوی آن با جیوه، نقاط کوانتومی آزاد و نشر فلورسانس آن‌ها بازیابی شد. بنابراین، در روش ابداع شده، با تشخیص رابطه خطی بین بازیابی نشر نقاط کوانتومی و غلظت دی مرکاپرول، در شرایط بهینه، غلظت دی مرکاپرول در گستره 0/1 تا 5 میکرومولار و با حد تشخیص 50 نانومولار در محلول‌های آبی اندازه‌گیری شد.

چکیده انگلیسی:

Dimercaprol with a molecular structure containing two groups of thiols is a suitable drug in the treatment of heavy metal poisoning. The use of graphene quantum dots has been highly regarded by researchers in various fields, including the manufacture of chemical sensors, due to their low cost and availability of raw materials, non-toxicity and simple method of their synthesis. In this study, the fluorescence emission of graphene quantum dots whose surface was functionalized with monoethanolamine was used to develop a new method for indirect measurement of dimercaprol concentration. At first, the fluorescence emission of quantum dots quenched in the presence of mercury ions due to the complex formation of mercury ion with functional groups of quantum dots. Then by increasing dimercaprol and forming a strong complex with mercury, the quantum dots released and their fluorescence emission restored. In the invented method, by detecting the linear relationship between quantum dot emission recovery and dimercaprol concentration, in optimal conditions, dimercaprol was measured at concentrations between 0.1-5 μM and with a detection limit of 50 nM in aqueous solutions.

منابع و مأخذ:

[1] Lin, L.; Rong, M.; Luo, F.; Chen, D.; Wang, Y.; Chen, X.; TrAC Trends in Analytical Chemistry 54, 83-102, 2014.

[2] Liu, H.; Ye, T.; Mao, C.; Angew andte Chemie International Edition 46(34), 6473-5, 2007.

[3] Baker, SN.; Baker, GA.; Angew andte Chemie International Edition 49(38), 6726-44, 2010.

[4] Qu, Q.; Zhu, A.; Shao, X.; Shi, G.; Tian, Y.; Chemical communications 48(44), 5473-5, 2012.

[5] Yuan, C.; Liu, B.; Liu, F.; Han, M-Y.; Zhang, Z.; Analytical chemistry 86(2), 1123-30, 2014.

[6] Fowley, C.; McHale, AP.; McCaughan, B.; Fraix, A.; Sortino, S.; Callan, J.F.; Chemical Communications 51(1), 81-4, 2015.

[7] Mewada, A.; Pandey, S.; Thakur, M.; Jadhav, D.; Sharon, M.; Journal of Materials Chemistry B (6)2, 705-698, 2014.

[8] Tetsuka, H.; Asahi, R.; Nagoya, A.; Okamoto, K.; Tajima, I.; Ohta, R.; Okamoto, A.; Advanced Materials 24(39), 5333-8, 2012.

[9] Luo, P.; Ji, Z.; Li, C.; Shi, G.; Nanoscale 5(16), 7361-7, 2013.

[10] Shen, J.; Zhu, Y.; Chen, C.; Yang, X.; Li, C.; Chemical Communication 47(9), 2580- 2, 2011.

[11] Jiang, X.; Kou, Y.; Lu, J.; Xue, Y.; Wang, M.; Tian, B.;Tan, L.; Journal of Fluorescence 30(2), 301-8, 2020.

[12] Liu, Z.; Mo, Z.; Niu, X.; Yang, X.; Jiang, Y.; Zhao, P.; Liu, N.; Guo, R.Journal of Colloid and Interface Science 566, 357-68, 2020.

[13] Sheng, L.; Huangfu, B.; Xu, Q.; Tian, W.; Li, Z.; Meng, A.; Journal of Alloys and Compounds 820, 153191, 2020.

[14] Vilensky, J.A.; Redman, K.; Annals of Emergency Medicine 41(3), 378-83, 2003.

[15] Cumings, J.; Brain 71(4), 410-5, 1948.

[16] Aggarwal, A.; Bhatt, M.; "Advances in Treatment of Wilson Disease", Tremor and Other Hyperkinetic Movements 8, 525, 2018.

[17] Szekeres, L.I.; Gyurcsik, B.l.; Kiss, T.S.; Kele, Z.N.; Jancsó, A.; Inorganic Chemistry 57(12),7191-20, 2018.

[18] Johnson, C.A. (Chairman of the WHO Expert Committee); "The International Pharmacopoeia", 3^rd Edition, Vol. 1: General Methods of Ananlysis, World Health Organization (WHO), Geneva, 1979.

[19] Amini, M.H.; Faridbod, F.; Ganjali, M.R.; Norouzi, P.; Research on Chemical  Intermediates 43(12), 7457-70, 2017.

[20] Liu, R.; Wu, D.; Feng, X.; Muiien, K.; Journal of the American Chemical Society 133(39), 15221-3, 2011.

[21] Guo, Y.; Wang, Z.; Shao, H.; Jiang, X.; Carbon 52, 583-9, 2013.

[22] Li, X.; Zhang, S.; Kulinich, SA.; Liu, Y.; Zeng, H.; Scientific Reports 4(1), 1-8, 2014.