وثيقة

Development of solid-state electrochemiluminescence sensors based on immobilization of tris(2-2'-bipyridyl)Ruthenium(II) onto conducting polymers for pharmaceutical applications

الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2015
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
In the present work, novel, efficient and stable solid-state electrochemiluminescence (ECL) sensors were developed base on immobilization of tris(2,2 bipyridine)Ruthenium(I) (Ru(bpy)32+) onto electropolymerized conducting polymers. 4-aminodiphenylamine (Padpa) was electropolymerized at glassy carbon electrode (GCE) via potentiodynamic repetitive cycles in acidic medium. The resulting polymeric surface film was used as base matrix for electrodeposited Ru(II) complex, Ru.Padpa/GCE. For better performance and stability, the polymeric film was subjected to alkaline treatment followed by redoped Ru(bpy)32* to give Ru.t Padpa/GCE sensor. A further modification was applied by incorporation of gold nanoparticals (AuNP) prior to redoposite of Rubpy)32. The resulting RuAuNPs. Ru.t-Padpa/GCE sensor showed excellent stability and ECL activity. The prepared sensors at different stages were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscopy (AFM), cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and used for analysis of tripropylamine (TPA) and chlorpheniramine meleate (CPM). RuAuNPs.Ru.t Padpa/GÇE was applied also to quantify drugs such as buspirone (BUS), diphenhydramine (DPH), triprolidine (TPH) and ephedrine (EPH) in their pharmaceutical formulations samples. A composite solid-state ECL sensor constructed by the electrochemical polymerization of a matrix contains Ru(II) complex and 4-amino-3 hyrdroxynaphthylene sulfonic acid (AHNSA). The composite film (Ru.PAHNSA/GCE) provides a stable and reactive luminescence for the determination of TPA and CPM with a detection limit of 12.8 ng/mL and 23 ng/mL, respectively. Incorporation of AuNPs in a similar fashion to the described above was adopted to improve the efficiency of the sensor and to increase the surface amount of Rubpy)32*. The resulting Ru.AuNPs.Ru.PAHNSA/GCE gives rise a larger light emission for ECL analysis of TPA and CPM. Polytyramine (Ptyr) was selected as another base material for doping Ru(II)-complex for its remarkable physical, chemical and mechanical properties. Several stages of surface modifications were conducted including alkaline treatment and incorporation of AuNPs as describe above to construct a stable and efficient ECL sensor. The resulting Ru.AuNPs.Ru.t-Ptyr at GCE and Pt surfaces were fabricated and tested for ECL analysis of TPA and CPM. Interestingly, the Pt-substrate showed a lowered detection limit for CPM than surface materials at GCE-substrate. During the course of this research work, electrochemical sensor based on immobilization of Ru(II) complex onto the moiety of the Ptyr was applied to study the oxidation of CPM. The detection limit was brought down to 132 ng/mL of CPM using differential puls voltammetry (DPV), also thermodynamic and kinetic parameters were evaluated for oxidation of CPM using chronoamperommetry at hydrodynamic conditions. The diffusion coefficient and rate constant for the oxidation of CPM were 2.67 x 10-5 cm2/s and 3.21 x 10-3 cm/s, respectively. Similarly, the Ru.Padpa/GCE sensor was applied for the simultaneous determination of heavy metals in water such as Zn2+, Cd2+, Pb2+ and Cu2+. Moreover, this sensor was applied for the quantification of guaifensesin (GUA) in pharmaceutical preparations with a detection limit of 82 ng/mL.
الملخص العربي
في الدراسة البحثية الحالية تم وبنجاح تطوير مجسات صلبة الكتروضوئية ذات كفاءة عمل و ثبات في النتائج عالي جدا، من خلال تطعيم البلوليمرات الموصلة للكهرباء بمركب الروثينيم الثنائي حيث تم تصنيع هذه البلوميرات أولا بواسطة جهد كهربائي متردد علي سطح قطب كهربائي من الجلاسي كربون، لقد تم اختيار ثلاثة من هذه البوليميرات وتصنيعها من مونيموراتها وهي (4ثنائي فنيل الأمين)، و ( التيرامين) وحمض (4 هيدروكسي-3- أمينونيفثالين سالفونك)، في المجس الأول ثم إضافة مركب الروتينوم التناني لبوليمير (Padpa) بعدة أساليب فقد أضيف مباشرة علي البوليمر عن طريق الترسيب الكهربائي لينتج المجس الأول، وفي أسلوب اخر ثم إضافة مركب الروتينيوم الثنائي البوليمير بعد معالجة البوليمير بمحلول قلوي لينتج المجس الثاني الذي اظهر نتائج جيدة مع المواد التحليلية واخيرا تم تغطية السطح المعدل الثاني بواسطة جزينات الذهب النانوية وتطعيمها بمركب الروتينيم الثنائي. ولقد أظهر السطح المعدل الأخير ثباتا حركيا عاليا و حساسية عالية تجاه تحليل مركبي CPM و TPA الكتروضوئيا. في حين تم تصنيع مجس الكتروضوئي في خطة واحدة وذلك ببلمرة خليط الروتينيوم الثنائي و (4-هیدروکسی-3- أمينونيفثالين سالفونك) كهربائيا عن طريق الجهد المتردد علي سطح قطب من الجلاسي كربون، وبنفس طريقة المجسات مع (Padpa) تم تطعيم السطح المعدل بجزينات الذهب الثانوية والتي تم أخيرا تغطيتها بواسطة قطرة من مركب لروثينيوم التنائي لينتج المجس الثاني على هذا البوليمر. كلا المجسين اظهرا حساسية عالية تجاه تحلیل مركبي CPM و TPA الكرتوضوئيا. وأخيرا تم استخدام بوليمير التير أمين (Ptyr) كأساس لتعديل سطح قطي الجلاسي كربون بمركب الروتينيوم الثنائي ولقد تم تحسين هذه المجسات بنفس الأساليب التي استخدمت مع (Padpa) ليعطي ثلاث مجسات مختلفة والتي أظهر اثنان منها حساسية الكتروضوئية جيدة تجاه الأمينات الثلاثية في حين لم يستطع المجس الأول المبني بالتطعيم المباشر للبوليمير أي تحسس ضوئي تجاه الأمينات الثلاثية ، من ناحية أخرى المجس الأول أبدى تحسسا كهربائيا مميزيا بواسطة التحليل الكهربائي (DPV) وأستخدم هذا المجس ايضا لدراسة المؤشرات الثرموديناميك لأكسدة مادة CPM وحساب معدل اكسدها علي سطح هذا المجس. أخيرا بعد مقارنة أداء كل مجس منها الكرتوضوئيا في تحليل مركبي CPM و TPA تم اختيار الأفضل منها وذلك لتحليل اربعة مركبات أمينية أحدها ثنائي الأمين و الذي تم تحويله الي ثلاثي الأمين بتفاعله مباشرة مع الفورمالدهيد في ظروف تم تحديدها بدقة قبل تحليله بواسطة أفضل مجس.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Sulaimi, Sulaiman Salim Saleh.
Sultan Qaboos University
2011
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Hamamiyah, Nadia Khalifah Nasser
Sultan Qaboos University
2017
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Hinaiyah, Muna Hamed Salim
Sultan Qaboos University
2012
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
AlHinai, Mohammed M.
Sultan Qaboos University
2007
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Harthiyah, Thuraya Said Mohammed.
Sultan Qaboos University
2013
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Battashiyah, Fathiya Nasser
Sultan Qaboos University
2007