Nghiên cứu xác định chọn lọc điện hóa axit uric trên điện cực biến tính nano compozit rGO/PDA-Cu/CuNPs

Trong bài báo này, màng compozit của graphen oxít khử bằng điện hóa (rGO), polydopamin-Cu (PDA-Cu) và hạt nano Cu (CuNPs) được sử dụng để biến tính điện cực than thủy tinh (GCE) nhằm xác định chọn lọc UA và loại bỏ ảnh hưởng của DA và AA khi có mặt đồng thời trong dung dịch phân tích. Với việc sử dụng màng compozit của polydopamin-Cu và CuNPs đã làm tăng đáng kể độ nhạy và độ chọn lọc của phép phân tích UA.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xác định chọn lọc điện hóa axit uric trên điện cực biến tính nano compozit rGO/PDA-Cu/CuNPsKhoa học Kỹ thuật và Công nghệNghiên cứu xác định chọn lọc điện hóa axit urictrên điện cực biến tính nano compozit rGO/PDA-Cu/CuNPsBùi Thị Phương Thảo1, Dương Thu Hà2, Đỗ Phúc Quân2*, Trần Đại Lâm3Trường Đại học Công nghiệp Việt TrìTrường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội3Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam12Ngày nhận bài 2/11/2018; ngày chuyển phản biện 5/11/2018; ngày nhận phản biện 3/12/2018; ngày chấp nhận đăng 7/12/2018Tóm tắt:Điện cực than thủy tinh (GCE) biến tính với graphen oxit khử (rGO), polydopamin (PDA) và hạt nano đồng (GCE/rGO/PDA-Cu/CuNPs) được chế tạo bằng phương pháp điện hóa sử dụng von-ampe vòng (CV) để xác định axit uric(UA). Đặc tính lý hóa của điện cực biến tính được đánh giá bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) vàCV. Đáp ứng điện hóa von-ampe xung vi phân (DPV) của UA trên điện cực biến tính được thực hiện trong dung dịchđệm 0,1M phốt phát (pH=7) cho thấy mối quan hệ giữa cường độ dòng anốt và nồng độ của UA trong khoảng tuyếntính từ 11,9 đến 393 ​mM. Điện cực biến tính có thể được áp dụng để xác định điện hóa UA trong các mẫu nước tiểuvới độ nhạy và độ tin cậy cao.Từ khóa: axit uric, graphen oxit, hạt nano đồng, nước tiểu, polydopamin.Chỉ số phân loại: 2.4Đặt vấn đềAxít uric (UA) - một phân tử oxypurin rất quan trọngtrong cơ thể và là sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyểnhóa purin. UA với nồng độ cao trong máu là dấu hiệu củamột số bệnh như gút, tăng UA máu và các bệnh liên quankhác [1-3]. Vì vậy, xác định nồng độ UA trong mẫu sinh họcđóng một vai trò quan trọng trong phân tích lâm sàng. Trongnhững năm gần đây, phương pháp phân tích điện hóa để xácđịnh UA đã được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm do cóđộ nhạy cao và quy trình phân tích đơn giản [4]. Tuy nhiên,phân tích điện hóa UA trên điện cực không biến tính gặpnhiều hạn chế như: độ nhạy và độ lặp lại kém, bị ảnh hưởngbởi các hợp chất khác có khả năng oxy hóa điện hóa cùngtồn tại trong mẫu sinh học như axit ascobic (AA), dopamin(DA). Tín hiệu điện hoá của DA, AA và UA trên điện cựckhông biến tính thường xen phủ nhau, vì vậy rất khó địnhlượng chính xác UA. Xu hướng phân tích điện hoá hiện đạixác định UA, DA và AA thường sử dụng điện cực biến tínhbằng các vật liệu khác nhau như polyme dẫn [5], hạt nanokim loại [6-10], hoặc vật liệu cacbon cấu trúc nano (ốngnano cacbon và graphen) [10, 11], hoặc polydopamin [12]để biến tính bề mặt điện cực.Trong bài báo này, màng compozit của graphen oxítkhử bằng điện hóa (rGO), polydopamin-Cu (PDA-Cu) vàhạt nano Cu (CuNPs) được sử dụng để biến tính điện cựcthan thủy tinh (GCE) nhằm xác định chọn lọc UA và loạibỏ ảnh hưởng của DA và AA khi có mặt đồng thời trongdung dịch phân tích. Với việc sử dụng màng compozit củapolydopamin-Cu và CuNPs đã làm tăng đáng kể độ nhạy vàđộ chọn lọc của phép phân tích UA.Thực nghiệmHóa chất và thiết bịCác hoá chất và thiết bị dùng trong nghiên cứu gồm UA,DA, CuCl2, bột graphit và các hóa chất vô cơ khác thuộc loạitinh khiết phân tích (Hãng Sigma-Aldrich, Đức). Graphenoxit (GO) được điều chế theo phương pháp Hummer từ bộtgraphit. Các dung dịch được chuẩn bị dùng nước deion bằngthiết bị Mili-Q (Barnstead, Mỹ). Các phép đo điện hóa đượcthực hiện trên thiết bị điện hóa đa năng Autolab (AUT302N,AUTOLAB, Eco Chemie B.V., Hà Lan). Bình đo điện hóagồm điện cực sánh Ag/AgC1 (NaCl 3M), điện cực phụ trợplatin, điện cực làm việc là điện cực than thủy tinh có đườngkính 2 mm (6.1204.110 GC, Metrohm, Thụy Sỹ). Ảnh SEMvà phổ EDS của vật liệu được thực hiện trên máy FE-SEMHitachi S-4800 (M: x25 - x800.000, d=1 nm, U=0,5-30 kV)được trang bị hệ thống ghi phổ EDS.Chế tạo vật liệu GOGO được tổng hợp từ bột graphit sử dụng phương phápHummer [13]. Quy trình điều chế GO tóm tắt như sau:graphit (1 g), natri nitrat (NaNO3, 0,5 g) và axit sunfuric đặc(H2SO4 98%, 23 ml) được lấy vào bình 500 ml giữ ở 5oC,Tác giả liên hệ: Email: doquan@vnu.edu.vn*61(1) 1.201937Khoa học Kỹ thuật và Công nghệElectrochemical determination ofuric acid on rGO/PDA-Cu/CuNPsnanocomposite modified electrodesThi Phuong Thao Bui1, Thu Ha Duong2,Phuc Quan Do2*, Dai Lam Tran31Viet Tri University of IndustryUniversity of Science, Vietnam National University, Hanoi3Graduate University of Science and Technology,Vietnam Academy of Science and Technology2Received 2 November 2018; accepted 7 December 2018Abstract:A glassy carbon electrode (GCE) modified with reducedgraphene oxide (rGO), polydopamine (PDAs), andcopper nanoparticles (GCE/rGO/PDA-Cu/CuNPs)was successfully fabricated by the electrochemicalmethod using cyclic voltammetry (CV) for selectivedetermination of uric acid (UA). Physicochemicalcharacteristics of modified electrodes were evaluatedby means of scanning electron microscopy (SEM) andCV. Electr ...