Tổng hợp điện hóa và đặc trưng màng polyme dẫn điện poly(5-hydroxy-1,4-naphthoquinon) chứa nhóm quinon hoạt động điện

The electrooxidation of 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone (JUG) in organic media leads to conducting polymer film on glassy and Pt electrodes. The IR ex situ, IR in situ (MIRFTIRS) during the film formation, XPS studies indicate that electropolymerization occurs via the OH group while quinone group on the other ring remains intact and shows a very good electro activity and stability in different media, particularly in aqueous, biocompatible one. This important property makes it possible to use the quinone group as internal electrochemical marker for detection of hybridization event in electrochemical DNA biosensors.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp điện hóa và đặc trưng màng polyme dẫn điện poly(5-hydroxy-1,4-naphthoquinon) chứa nhóm quinon hoạt động điệnT¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (3), Tr. 315 - 319, 2004Tæng hîp ®iÖn hãa vµ ®Æc tr ng mµng polyme dÉn ®iÖnpoly(5-hydroxy-1,4-naphthoquinon) chøa nhãm quinon ho¹t ®éng ®iÖn §Õn Tßa so¹n 27-8-2003 TrÇn §¹i L©m, Ph¹m Minh Ch©u 1 Khoa C«ng nghÖ Hãa häc, Tr&êng §HBK H) Néi 2 Interface-Traitement-Organisation et Dynamique des SystÌmes, UniversitÐ Paris 7 Summary The electrooxidation of 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone (JUG) in organic media leads to conducting polymer film on glassy and Pt electrodes. The IR ex situ, IR in situ (MIRFTIRS) during the film formation, XPS studies indicate that electropolymerization occurs via the OH group while quinone group on the other ring remains intact and shows a very good electro activity and stability in different media, particularly in aqueous, biocompatible one. This important property makes it possible to use the quinone group as internal electrochemical marker for detection of hybridization event in electrochemical DNA biosensors. I - Më ®Çu ph©n tö sinh häc. B*íc tiÕp theo, chóng t«i sÏ tiÕp tôc biÕn tÝnh polyme b»ng c¸c nhãm nh* Sù ph¸t minh ra tÝnh dÉn ®iÖn cña COOH, NH2 ... l( c¸c nhãm chøc phï hîp ®Ópolyaxetylen (CH)x [1] ® ®¸nh dÊu sù ra ®êi v( ghÐp nèi víi c¸c ph©n tö sinh häc. Víi viÖc biÕnph¸t triÓn v*ît bËc cña mét lo¹i vËt liÖu míi l( tÝnh polyme b»ng c¸c nhãm chøc thÝch hîp nh*polyme dÉn ®iÖn tö v( c¸c øng dông cña nã vËy, polyme sÏ ®*îc sö dông nh* mét matrix ®Ótrong c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau nh* vËt lý, hãa ghÐp nèi (immobilization) víi c¸c ph©n tö sinhhäc, sinh häc.... §Æc biÖt, viÖc biÕn tÝnh c¸c vËt häc, th«ng qua nhãm COOH (phÇn bioreceptorliÖu b»ng c¸c nhãm chøc thÝch hîp ®Ó nhËn cña sens¬), v( nh* bé biÕn n¨ng ®iÖn hãa, qua®*îc c¸c vËt liÖu cã c¸c tÝnh chÊt mong muèn nhãm quinone (phÇn transducer cña sensor), ®Ó®Þnh s½n, ®*îc ¸p dông rÊt réng ri trong c¸c nhËn biÕt c¸c ph©n tö sinh häc ®Ých (target) cÇnph¶n øng ®iÖn xóc t¸c, sens¬ sinh häc, tÝch tr÷ ph©n tÝch.n¨ng l*îng...[2, 3]. Trong b(i b¸o n(y, chóng t«i tr×nh b(y kÕt Môc ®Ých nghiªn cøu cña chóng t«i l( qu¶ tæng hîp m(ng poly(5-hi®roxy-1,4-nghiªn cøu ph¸t triÓn c¸c vËt liÖu polyme dÉn naphtoquinon) (PJUG) v( nghiªn cøu tÝnh chÊt®iÖn tö øng dông chÕ t¹o c¸c sens¬ nhËn biÕt cña vËt liÖu n(y b»ng c¸c ph*¬ng ph¸p ph©n tÝchc¸c ph©n tö sinh häc (ADN, enzym, protein...) kh¸c nhau (IR, MIRFTIRS, UV-vis, XPS). §étheo nguyªn lý ®iÖn hãa. §Ó ®¹t ®*îc môc tiªu ho¹t ®éng ®iÖn hãa cña nhãm quinon ®*îc kh¶on(y, ®Çu tiªn, chóng t«i quan t©m tíi c¸c s¸t b»ng ph*¬ng ph¸p von-ampe vßng trong c¸cpolyme cã nhãm quinone ho¹t ®éng ®iÖn, trong m«i tr*êng kh¸c nhau, ®Æc biÖt l( trong m«i®ã nhãm quinone ®ãng vai trß nh* l( t¸c nh©n tr*êng n*íc trung tÝnh, l( m«i tr*êng t*¬ng®¸nh dÊu ®iÖn hãa néi t¹i nh»m nhËn biÕt c¸c thÝch víi c¸c ph©n tö sinh häc. 315 II - Thùc nghiÖm M(ng poly dÉn ®iÖn poly(5-hi®roxy-1,4- naphtoquinon) (PJUG) ®*îc tæng hîp b»ng oxi Monome 5-hi®r«xy-1,4-naphtoquinon hãa ®iÖn hãa monome JUG 5.10-2 M trong ACN(Juglone-JUG), ®é s¹ch ph©n tÝch 98% (Flucka). + LiClO4 (0,1 M) b»ng ph*¬ng ph¸p von-ampe Axeton nitril khan, ®é s¹ch quang phæ, muèi vßng, trong kho¶ng thÕ 0,4 V - 1,05 V (vs SCE).®iÖn ly LiClO4 khan, ®é s¹ch ph©n tÝch. VËn tèc quÐt thÕ l( 50 mV.s-1. Trªn phæ von- M(ng ®*îc t¹o b»ng ®iÖn oxi hãa monome, ampe ta ghi ®*îc 1 pic t¹i 0,85 V, g©y ra do oxisö dông ph*¬ng ph¸p quÐt thÕ von-ampe vßng hãa nhãm OH. C*êng ®é dßng t¨ng dÇn theotrªn m¸y AUTOLAB, model PGSTAT 30. c¸c chu kú, chøng tá sù h×nh th(nh m(ng polyme dÉn ®iÖn trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc. Sau 50 Ph©n tÝch hång ngo¹i IR ex situ v( in situ chu kú, m(ng cã ®é d(y xÊp xØ 100 nm. §é d(y(MIRFTIRS) ®*îc thùc hiÖn trªn m¸y Nicolet m(ng tØ lÖ thuËn víi sè chu kú, chøng tá l*îngMagna-IR 860 spectrometer. polyme ®*îc t¹o ra tØ lÖ víi l*îng ®iÖn tÝch Phæ ex situ cña m(ng PJUG trªn ®Õ Pt ®*îc chuyÓn qua bÒ mÆt ®iÖn cùc v( sù ph©n bè cñaghi ë chÕ ®é ph¶n x¹ ngo(i, víi detect¬ DTGS, ...