Способ определения аскорбиновой кислоты и дофамина в воде при совместном присутствии с использованием модифицированных электродов

Изобретение относится к области электрохимического анализа и предназначено для проведения качественного и количественного определения аскорбиновой кислоты и дофамина вольтамперометрическим методом в широком спектре объектов (пищевые продукты, фармацевтические препараты, объекты окружающей среды, биологические объекты и др.) Способ определения концентрации аскорбиновой кислоты и дофамина при их совместном присутствии с использованием модифицированных углеродсодержащих электродов, при этом в качестве модификаторов используются чистые наночастицы металлов Au, Pt, Ni, Cu, вводимые путем осаждения (время не менее 5 минут) из их дисперсий (с концентрацией не менее 0,05 г/л), полученных методом лазерной абляции металлических мишеней в чистых растворителях. Настоящим изобретением решается проблема сложности и трудоемкости процесса модифицирования электрода для проведения одновременного определения аскорбиновой кислоты и дофамина, а также необходимости применения полимеров и дорогостоящего и привередливого в обращении и хранении графена и его производных. 9 ил., 8 пр.

 

Изобретение относится к области электрохимического анализа и предназначено для проведения качественного и количественного определения аскорбиновой кислоты и дофамина вольтамперометрическим методом в широком спектре объектов (пищевые продукты, фармацевтические препараты, объекты окружающей среды, биологические объекты и др.) с использованием стеклоуглеродных электродов, модифицированных наночастицами металлов (Au, Pt, Ni, Cu).

Аскорбиновая кислота (АК) и дофамин (ДА) являются одними из важнейших биологически активных веществ. Дофамин – нейромедиатор, он играет важную роль в нормальном функционировании человеческого организма. Аскорбиновая кислота – водорастворимый витамин, присутствующий во многих продуктах питания, а также добавляемый в пищевые продукты в качестве антиоксиданта и как консервант для увеличения их срока годности. Эти вещества одновременно присутствуют во внутриклеточной жидкости центральной нервной системы и в сыворотке крови. Отклонение от нормального содержания данных веществ в организме ведет к серьезным заболеваниям, поэтому требуются достоверные, надежные и экспрессные методы их определения при совместном присутствии.

Электрохимические методы анализа имеют ряд преимуществ по сравнению с другими известными методами (оптическими, титриметрическими и пр.). Они отличаются высокой чувствительностью, экспрессностью, просты в лабораторном оформлении, не требуют высококвалифицированного персонала, имеют низкие пределы обнаружения и невысокую стоимость. Аскорбиновая кислота и дофамин являются электроактивными соединениями со сходными электрохимическими свойствами, они окисляются на поверхности индикаторного электрода, давая сигнал. В качестве сигнала выступает пик электроокисления, величина которого пропорциональна концентрации аналита в растворе. Однако оба вещества имеют близкие по величине потенциалы окисления, что приводит к перекрыванию сигналов этих аналитов. Следствием этого является практическая невозможность количественного определения данных веществ при их совместном присутствии или низкая чувствительность их совместного определения [Статья: Графитовые электроды, модифицированные многостенными углеродными нанотрубками в полистиролсульфонате, для одновременного определения аскорбиновой кислоты, дофамина и мочевой кислоты/ Кумар С.П. и [и др.] // Журн. электрохимия. 2013. Т. 49, вып. 4. С. 339-347]. Для разделения вольтамперометрических пиков этих веществ можно использовать модифицированные индикаторные электроды.

Известен способ [Статья: Voltammetric simultaneous determination of glucose, ascorbic acid and dopamine on glassy carbon electrode modified byNiNPs@poly 1,5-diaminonaphthalene// Hathoot A.A., Yousef U.S., Shatla A.S., Abdel-Azzem M. Electrochimica Acta V.85 2012. P.531-537] совместного определения АК и ДА с использованием стеклоуглеродных электродов, модифицированных наночастицами никеля, диспергированными в поли-диаминонафталине. Полимер использовался для закрепления наночастиц на поверхности электрода и для повышения проводимости системы. Включение металлических наночастиц в проводящую матрицу полимера проводилось в процессе его электрополимеризации. Авторы проводили одновременное определение АК и ДА в диапазоне концентраций 1×10-4÷5×10-4 М. Коэффициент корреляции при калибровке по каждому аналиту составил 0,999. Использование описанного модифицированного электрода позволило разделить близкие пики аналитов с получением двух отдельных, которые могут быть использованы для определения концентрации каждого из аналитов.

Существенным недостатком данного метода является использование органического соединения – полимера – для модифицирования поверхности электрода. Полимерные материалы имеют свою специфику работы, они достаточно требовательны к условиям проведения анализа и к условиям их хранения. Срок службы электродов, описанных в вышеуказанном способе, составляет не более 5 дней. Кроме того, присутствие органических соединений при анализе органических аналитов, коими являются аскорбиновая кислота и дофамин, может вносить дополнительную погрешность, влиять на отклик системы в целом и металлических наночастиц, в частности.

Известен способ [Статья: Gold nanoparticle-decorated MoS2 nanosheets for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid // Sun H., Chao J., Zuo X., Su S., Liu X., Yuwen L., Fan C., Wang L. RSC Adv. 2014. V. 4. P. 27625-27629] определения дофамина и аскорбиновой кислоты с использованием стеклоуглеродного электрода, модифицированного нанокомпозитом, состоящим из наночастиц золота, введенных в структурообразующую матрицу МоS2. Композит был получен методом электрохимического осаждения наночастиц золота на поверхность СУЭ с нанесенным предварительно синтезированным слоем сульфида молибдена. Одновременное определение АК и ДА с использованием полученного модифицированного электрода проводили в диапазоне концентраций 1×10-3÷7×10-2 М и 5×10-5÷4×10-3 М соответственно. Коэффициент корреляции при калибровке по каждому из аналитов составил 0,99.

Данный способ исключает необходимость применения полимера, однако его существенным недостатком является сложность и трудоемкость процесса приготовления модификатора, а также использование токсичных реагентов в процессе синтеза модификатора.

Известен способ [Статья: Synergistic electrocatalytic effect of graphene/nickel hydroxidecomposite for the simultaneous electrochemical determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid // Mary Nancy T.E., Anitha Kumary V. Electrochimica Acta V.133 2014. P. 233-240], где в качестве модификатора для СУЭ была использована композиция из графена и NiO. Такой электрод позволяет проводить анализ растворов на содержание АК и ДА методом дифференциально-импульсной вольтамперометрии в диапазонах концентраций 5×10-5÷4,5×10-4 М и 4,4×10-7÷1,1×10-5 М соответственно. Однако в этом случае также имеет место недостаток, описанный для предыдущих систем – процедура модифицирования электрода достаточно сложная и трудоемкая, и стоимость конечного электрода повышается за счет применения графена.

Также известен способ [Статья: A facile electrochemical sensor based on reduced graphene oxide and Au nanoplates modified glassy carbon electrode for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid / /Wang C., Du J., Wang H., Zou C., Jiang F., Yang P., Du Y. Sensors and Actuators B V.204. 2014. P. 302-309] определения АК и ДА с использованием СУЭ, модифицированного композицией из окисленного графена и наночастиц золота. Наночастицы золота электроосаждали на электрод с нанесенным окисленным графеном из HAuCl4 в H3PO4 при постоянном потенциале. Такой электрод сохраняет стабильность работы до 7 дней при температуре хранения, равной 4°C. Для анализа растворов АК и ДА применялся метод дифференциальной импульсной вольтамперометрии. Одновременное определение проводилось в диапазонах концентраций 2,4×10-4÷1,5×10-3 М и 6,8×10-6÷4,1×10-5 М соответственно.

К основным недостаткам предлагаемого в данной работе способа относятся сложность приготовления модифицированного электрода, включающего в свой состав окисленный графен, а также необходимость создания специальных условий для хранения модифицированных электродов.

В известном способе [Статья: The simultaneous electrochemical detection of ascorbic acid, dopamine, and uric acid using graphene/size-selected Pt nanocomposites / /Sun C., Lee H., Yang J., Wu C. Biosensors and Bioelectronics V.26. 2011. P. 3450-3455] для одновременного определения АК и ДА применялись электроды, модифицированные нанокомпозитом из графена и наночастиц платины. Наночастицы Pt готовились методом химического осаждения из PtCl4, далее посредством достаточно трудоемкой и длительной процедуры готовились графеновые и платиновые чернила. Для модифицирования СУЭ (стеклоуглеродный электрод) наносили по 10 мкл чернил на очищенную поверхность электрода и сушили при комнатной температуре. Авторы изучали одновременное определение АК и ДА в диапазонах концентраций 1,5×10-7÷3,4×10-5 М и 3×10-8÷8,1×10-6 М соответственно. Коэффициент корреляции при калибровке по каждому из аналитов составил 0,99.

Недостатком данного метода, как и предыдущих, является сложность, трудоемкость и высокая длительность процесса приготовления графеновых и платиновых чернил, используемых для модифицирования электрода.

Наиболее близким к предлагаемому авторами способу определения АК и ДА является описанный в [Статья: Hydrothermal synthesis of one-dimensional assemblies of Pt nanoparticles and their sensor application for simultaneous determination of dopamine and ascorbic acid // Wang W., Wang O., Zhang Z. J Nanopart Res 2008. V 10. P.255-262]. Данный способ основан применении электрода, модифицированного наночастицами Pt. Наночастицы платины готовились методом гидротермального синтеза, посредством смешения H2PtCl6 с раствором крахмала (темплат для формирования структуры) и интенсивного перемешивания. Полученный гомогенный раствор переносился в тефлоновые автоклавы, герметизировался и выдерживался при 160°С в течение 24 ч. Далее продукт центрифугировался, промывался и вновь диспергировался в этаноле для получения коллоидного раствора Pt, который в дальнейшем наносился на очищенную поверхность СУЭ. Нанесенный модификатор высушивался при комнатной температуре для испарения растворителя. Модифицированные электроды использовали для анализа АК и ДА. Перед каждым экспериментом электрод помещали в ячейку с 0,02 М фосфатным буфером (рН 7,4) и сканировали при потенциале –0.30 и +0.70 В при скорости развертки 50 мВ/с для стабилизации ЦВА (циклическая вольтамперограмма). В данной работе с использованием электрода, модифицированного по описанной схема, удалось сместить пик электроокисления АК в отрицательную область, а пик ДА в более положительную, тем самым решив проблему перекрывания сигналов данных аналитов. Однако приведены данные только для одного раствора, содержащего 2×10-3 М аскорбиновой кислоты и 1×10-4 М дофамина, не указаны диапазоны определяемых с использованием описанного модифицированного электрода концентраций.

Хотя в данном способе не используются полимеры и дорогостоящий и привередливый к условиям графен, сама процедура модифицирования включает довольно трудоемкие и длительные стадии и требует специального оборудования. Процесс анализа также осложнен необходимостью поддержания рН на постоянном уровне. Кроме того, не описаны аналитические характеристики метода.

Настоящим изобретением решается проблема сложности и трудоемкости процесса модифицирования электрода для проведения одновременного определения аскорбиновой кислоты и дофамина, а также необходимости применения полимеров и дорогостоящего и привередливого в обращении и хранении графена и его производных.

Задача изобретения – создание простого, реагентно-чистого, не осложненного необходимостью использования высоких температур и токсичных органических веществ метода приготовления углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами металлов (Au, Pt, Ni), для проведения одновременного вольтамперометрического определения аскорбиновой кислоты и дофамина.

Положительный результат достигается тем, что:

– В качестве модификаторов поверхности электродов используются зарядово-стабилизированные готовые дисперсии наночастиц металлов (Au, Pt, Ni, Cu), полученные методом лазерной абляции объемных металлических мишеней в чистом растворителе – этиловом спирте, в отсутствие стабилизирующих или капсулирующих агентов. Размер частиц регулируется условиями получения их дисперсий [Статья: Синтез наночастиц металлов при лазерной абляции твердых тел в жидкостях наносекундным излучением 2-й гармоники Nd-YAG лазера // Светличный В.А., Изаак Т.И., Бабкина О.В., Шабалина А.В. Известия ВУЗов. Физика. 2009 г., №12/2].

– Модифицирование поверхности СУЭ проводится выдерживанием электрода в коллоидном растворе наночастиц с последующим высушиванием на воздухе при комнатной температуре.

Главной особенностью предложенного способа является использование в качестве модификатора чистых наночастиц металлов (Au, Pt, Ni, Cu) размером от 2 до 200 нм, а также упрощенный, по сравнению с описанными, способ нанесения модификатора на поверхность электрода, что позволяет значительно снизить временные и финансовые затраты на проведение анализа растворов АК и ДА.

Предлагаемый способ поясняется схемой (рисунок 1), на которой изображен процесс модифицирования электрода.

(1) Подготовленная поверхность углеродсодержащего электрода (а – контакт; б – тело электрода; в – рабочая поверхность электрода);

(2) Выдерживание электрода в дисперсии наночастиц;

(3) Высушивание для удаления растворителя с рабочей поверхности и промывка дистиллированной водой;

(4) Внесение электрода в электрохимическую ячейку с анализируемым раствором, содержащим аналиты в растворе фонового электролита – 0,1 М серной кислоты, вспомогательный электрод и электрод сравнения, подключение к потенциостату и активация;

(5) Получение циклической вольтамперограммы в диапазоне потенциалов 0÷1,2 В со скоростью изменения потенциала 30 мВ/с;

(6) Определение величины тока аналитического пика каждого из аналитов и расчет их концентрации по уравнению градуировочной функции.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом и включает этапы:

1. Подготовка поверхности углеродсодержащих электродов к нанесению модификатора посредством шлифовки и полировки абразивными материалами, фильтровальной бумагой.

2. Активация стеклоуглеродных электродов в 0,1 М растворе серной кислоты сканированием потенциала в диапазоне от –0,8 до +1,8 В со скоростью 30 мВ/с.

3. Нанесение наночастиц металлов (Au, Pt, Ni, Cu) на рабочую поверхность углеродсодержащих электродов выдерживанием не менее 5 минут рабочей поверхности индикаторного электрода в спиртовой дисперсии наночастиц металлов с концентрацией не менее 0,05 г/л.

4. Высушивание на воздухе при комнатной температуре до полного удаления растворителя с поверхности электрода.

5. Промывка дистиллированной водой и повторное высушивание.

6. Внесение модифицированного электрода в электрохимическую ячейку с фоновым электролитом (0,1 М H2SO4), вспомогательным электродом и электродом сравнения, и подключение к потенциостату.

7. Активация поверхности модифицированного индикаторного электрода однократным сканированием в области потенциалов от –0,8 до +1,8 В, в фоновом электролите (в 0,1 М растворе серной кислоты).

8. Получение циклической вольтамперограммы в диапазоне потенциалов 0÷1,2 В со скоростью изменения потенциала 30 мВ/с.

9. Определение величины тока аналитического пика каждого из аналитов и расчет их концентрации по уравнению градуировочной функции в диапазонах: 1×10-5÷0,49×10-3 М для дофамина, 1×10-5÷0,97×10-3 М для аскорбиновой кислоты.

Пример 1.

Наночастицы платины из спиртовой дисперсии концентрацией 0,2 г/л наносились на подготовленную и активированную поверхность СУЭ выдерживанием в течение 10 минут. Далее следовало высушивание на воздухе и промывание. Далее проводилась повторная активация электрода анодной поляризацией в 0,1 М растворе серной кислоты при потенциалах от –0,8 до +1,8 В со скоростью 30 мВ/с. Для построения градуировочной зависимости в фоновый раствор одновременно вносились порции аналитов по 10 мкл из исходных растворов для получения растворов в диапазоне концентраций 1×10-5÷4,9×10-4 М для дофамина, 1×10-5÷9,7×10-4 М для аскорбиновой кислоты. На полученных ЦВА наблюдались два анодных пика характерные для окисления АК и ДА (рисунок 2а). Зависимость значения тока пика окисления аналитов от концентраций определяемых соединений в растворе линейна для каждого из этих соединений в следующих диапазонах концентраций: дофамин 5×10-5÷0,37×10-3 М, аскорбиновая кислота 9×10-5÷7,3×10-4 М (рисунок 2б - градуировочные зависимости тока аналитических пиков, полученных на Pt/СУЭ в диапазонах концентраций: дофамин 5×10-5÷0,37×10-3 М, аскорбиновая кислота 9×10-5÷7,3×10-4 М). Коэффициент корреляции по каждому из аналитов составил 0,996.

Метрологический анализ разработанной методики был проведен с применением метода «введено-найдено». В 0,1 М раствор серной кислоты было введено известное количество АК и ДА. Далее были получены циклические вольтамперограммы в диапазоне потенциала от 0 до +1,2 В, скорость развертки 30 мВ/с. После обработки результатов, содержащих введённое и рассчитанное количество аналитов, было определено, что относительное стандартное отклонение для анализа АК равно 0,015, относительная погрешность измерения составила 0,99%. В случае ДА относительная погрешность измерения составила 0,97%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,04.

Пример 2.

На подготовленную поверхность СУЭ наносились наночастицы никеля выдерживанием в течение 15 минут в спиртовой дисперсии концентрацией 0,1 г/л. После высушивания и промывания проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (со скоростью 30 мВ/с) в 0,1 М серной кислоте. Далее в раствор фонового электролита одновременно вносились порции аналитов по 10 мкл из исходных растворов в диапазоне концентраций 1×10-5÷0,49×10-3 М для дофамина, 1×10-5÷0,97×10-3 М для аскорбиновой кислоты для построения градуировочных зависимостей. Снимались циклические вольтамперограммы в диапазоне от 0 до +1,2 В со скоростью 30 мВ/с.

На полученных ЦВА видны два пика, характерные для окисления АК и ДА (рисунок 3а). Выраженное разделение пиков окисления аналитов происходит при концентрациях аскорбиновой кислоты от 1,7×10-4 до 4,1×10-3 М, и для дофамина от 9×10-5 М до 2,1×10-4 М. На рисунке 3б приведена градуировочная зависимость величины пика тока окисления АК и ДА от концентрации этих соединений на Ni/СУЭ. Зависимость линейна, коэффициент корреляции равен 0,996.

Правильность методики проверяли методом «введено-найдено», для чего в раствор фонового электролита одновременно вносилось неизвестное количество АК и ДА. В результате определения было установлено, что относительное стандартное отклонение для определения АК составляет 0,05, а относительная погрешность измерения равна 0,99%. Для ДА относительная погрешность измерения составила 0,97%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,05.

Пример 3.

На очищенную и активированную поверхность СУЭ наносились наночастицы золота из спиртовой дисперсии 0,4 г/л в течение 5 минут. После высушивания и промывания проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (со скоростью 30 мВ/с) в фоновом электролите. Затем в раствор фонового электролита была разово введена порция ДА, так чтобы концентрация дофамина в растворе была равна 1×10-5 М. После этого в полученный раствор последовательно вносились порции АК по 10 мкл из исходного раствора для построения градуировочной зависимости в диапазоне концентраций аскорбиновой кислоты 1×10-5÷0,97×10-3 М. Снимались циклические вольтамперограммы в диапазоне значений потенциала от 0 до +1,2 В со скоростью 30 мВ/с.

На полученных ЦВА видно (рисунок 4а), что модифицирование СУЭ наночастицами золота позволяет разделить пики окисления АК и ДА в случае последовательного роста концентрации АК от 1×10-5 М до 9,7×10-4 М, когда концентрация ДА постоянна и минимальна (0,01×10-3 М). С увеличением концентрации АК происходит линейное увеличение значения тока пика (рисунок 4б - градуировочные зависимости тока аналитического пика АК, полученных на Au/СУЭ при содержании ДА 1×10-5 М, в диапазоне концентраций аскорбиновой кислоты 1×10-5 М до 9,7×10-4 М), коэффициент корреляции равен 0,991. По результатам количественного определения АК и ДА был проведен тест «введено-найдено». Для этого в раствор фонового электролита одновременно вносилось неизвестное количество АК и ДА. По полученным в результате определения было установлено, что в случае определения аскорбиновой кислоты относительное стандартное отклонение равно 0,05, относительная погрешность измерения составила 0,94%. Относительная погрешность измерения в случае дофамина составила 0,96%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,04.

Пример 4.

На поверхность стеклоуглеродного электрода, предварительно подготовленную шлифовкой и полировкой, наносились наночастицы платины из спиртовой дисперсии (0,2 г/л) выдерживанием в течение 10 минут. Затем следовало высушивание на воздухе и промывание дистиллированной водой. Для активации поверхности электрода проводилось однократное сканирование потенциала в 0,1 М серной кислоте в области от –0,8 до +1,8 В со скоростью 30 мВ/с. Далее проводилось получение ЦВА в анализируемом растворе (рисунок 5). В результате определения содержания аскорбиновой кислоты и дофамина при их одновременном присутствии по расчетам из величин аналитических пиков найдено, что значение концентрации АК составило (2,5±0,07)×10-4 М, а значение концентрации ДА составило (1,3±0,05)×10-3 М.

Пример 5.

На очищенную и активированную поверхность СУЭ наносились наночастицы никеля из спиртовой дисперсии (0,1 г/л) в течение 15 минут. После высушивания и промывания дистиллированной водой проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (скорость развертки 30 мВ/с) в фоновом электролите – 0,1 М серной кислоте. По полученным величинам тока аналитических пиков в анализируемом растворе (рисунок 6) было установлено, что значение концентрации АК в исследуемой пробе составляет (1,7 ± 0,1)×10-4 М, а значение концентрации ДА (8,7 ± 0,05)×10-5 М.

Пример 6.

На подготовленную поверхность СУЭ наносились наночастицы золота в течение 5 минут, выдерживанием в спиртовой дисперсии концентрацией 0,4 г/л. После высушивания и промывания дистиллированной водой проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (скоростью 30 мВ/с) в фоновом электролите – 0,1 М серной кислоте. Далее была получена ЦВА для раствора с неизвестным содержанием АК и ДА (рисунок 7). Величины аналитических пиков позволили рассчитать концентрации аналитов, которые составили: (1,6 ± 0,1)×10-4 М для аскорбиновой кислоты и (8,6 ± 0,04)×10-5 М для дофамина.

Пример 7.

Наночастицы меди из спиртовой дисперсии концентрацией 0,3 г/л наносились на подготовленную и активированную поверхность СУЭ выдерживанием в течение 10 минут. После высушивания на воздухе и промывания проводилась повторная активация электрода анодной поляризацией в 0,1 М растворе серной кислоты (от –0,8 до +1,8 В, 30 мВ/с). Для построения градуировочной зависимости в фоновый раствор, содержащий 9,7×10-4 М аскорбиновой кислоты, вносились порции дофамина для получения растворов в диапазоне его концентраций 1×10-5÷0,49×10-3 М. На полученных вольтамперограммах наблюдались два анодных пика, характерные для окисления АК и ДА (рисунок 8а - ЦВА совместных растворов АК и ДА, полученных для Cu/СУЭ, при содержании 9,7×10-4 М аскорбиновой кислоты и изменения концентрации ДА в диапазоне 1×10-5÷0,49×10-3 М). Зависимость значения тока пика окисления дофамина от его концентрации в растворе в присутствии аскорбиновой кислоты (в большей концентрации) имеет два диапазона линейности (рисунок 8б - градуировочные зависимости тока аналитического пика, полученного на Cu/СУЭ, при содержании 9,7×10-4 М аскорбиновой кислоты и изменении концентрации ДА в диапазоне 1×10-5÷0,49×10-3 М). Коэффициент корреляции по каждому из диапазонов составил 0,998.

Метрологический анализ разработанной методики был проведен с применением метода «введено-найдено». В 0,1 М раствор серной кислоты вводились известные количества АК и ДА. Далее были получены циклические вольтамперограммы в диапазоне потенциала от 0 до +1,2 В, скорость развертки 30 мВ/с. После обработки результатов было определено, что относительное стандартное отклонение для анализа АК равно 0,009, относительная погрешность измерения составила 0,99%. В случае ДА относительная погрешность измерения в обоих диапазонах линейности градуировочной функции составила 0,98%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,02 и 0,013.

Пример 8.

Наночастицы меди наносились на подготовленную поверхность СУЭ в течение 10 минут, выдерживанием в спиртовой дисперсии концентрацией 0,3 г/л. Далее электрод высушивался и промывался дистиллированной водой. Затем проводилось сканирование потенциала со скоростью 30 мВ/с в области о от –0,8 до +1,8 В в 0,1 М серной кислоте. Циклическим изменением потенциала от 0 до +1,2 В была получена ЦВА для раствора с неизвестным содержанием АК и ДА (рисунок 9). Измерив величины аналитических пиков, рассчитывались концентрации аналитов. Было обнаружено, что концентрация аскорбиновой кислоты в растворе равна (9,7 ± 0,05)×10-4 М, а концентрация дофамина составила (9,0 ± 0,09)×10-5 М.

Способ определения концентрации аскорбиновой кислоты и дофамина при их совместном присутствии с использованием модифицированных углеродсодержащих электродов, отличающийся тем, что в качестве модификаторов используются чистые наночастицы металлов Au, Pt, Ni, Cu, вводимые путем осаждения (время не менее 5 минут) из их дисперсий (с концентрацией не менее 0,05 г/л), полученных методом лазерной абляции металлических мишеней в чистых растворителях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и преимущественно предназначено для задач океанографии. Электрод сравнения согласно изобретению содержит корпус с электролитическим ключом, заполненные электролитом, сообщающимся с исследуемой средой через ключ, расположенную в корпусе потенциалообразующую ячейку, вывод которой является выходом устройства, и эластичную электролитическую камеру, заполненную электролитом, сообщающимся с электролитом корпуса.

Использование: для химических датчиков. Сущность изобретения заключается в том, что датчик обнаружения оксидов азота содержит подложку, включающую пористую мембрану, соединение ароматических аминов, систему протока газа, оптическую систему обнаружения для приема переданного света от соединения ароматических аминов для обнаружения оптических изменений соединения ароматических аминов, причем соединение ароматических аминов содержит соединение, выбранное из группы, состоящей из: ароматических моноаминов, производных ароматических моноаминов и 1,2-диаминобензола.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в гидрологии и химическом анализе жидкостей. Технический результат - исключение фактора влияния температуры жидкости на результат измерений, что повышает точность определения рН жидкости. Сущность: Согласно способу используют включенные в измерительные цепи вторичных измерительных преобразователей электрод сравнения и два ионоселективных измерительных электрода с одинаковыми параметрами тепловой инерции и разными параметрами их изопотенциальных точек, соответственно помещают электроды в жидкость, регистрируют потенциалы Е1 и Е2 на выходах первого и второго измерительных электродов и вычисляют рН жидкости по формуле Устройство содержит электрод сравнения, два ионоселективных измерительных электрода с одинаковыми параметрами тепловой инерции и разными параметрами их изопотенциальных точек, первый и второй вторичные измерительные преобразователи ВИП-1 и ВИП-2, к входам которых подключены электрод сравнения и соответственно первый и второй измерительные электроды, выходы ВИП-1 и ВИП-2 подключены к входам соответственно первого и второго преобразователей напряжения в цифру, выходы которых подключены к микропроцессору, выход которого является выходом устройства.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложена биосенсорная система и тестовые сенсоры (варианты) для определения концентрации анализируемого вещества в образце.

Изобретение относится к медицине и описывает композицию ферментных чернил, содержащую фермент, способный избирательно распознавать глюкозу в пробе крови, медиатор и первый и второй пирогенный диоксид кремния, в которой первый пирогенный диоксид кремния имеет удельную поверхность по БЭТ в диапазоне от приблизительно 130 до 170 м2/г и содержание углерода от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,23% вес., а второй пирогенный диоксид кремния имеет удельную поверхность по БЭТ в диапазоне от приблизительно 270 до 330 м2/г и содержание углерода от приблизительно 1,4 до приблизительно 2,6% вес.

Использование: для контроля состава природных, сточных вод, биологических объектов, пищевых продуктов, диагностики заболеваний в химической, металлургической, пищевой промышленности, медицине, экологии.

Изобретение относится к потенциометрическим методам анализа и контроля концентрации ионов в водных растворах и может быть использовано в химической, металлургической отраслях промышленности, в оптической химии и в практике научных исследований.

Изобретение относится к ферментному электроду, включающему частицы углерода, несущие глюкозодегидрогеназу (GDH) с флавинадениндинуклеотидом (FAD) в качестве кофермента; и электродный слой, контактирующий с указанными частицами углерода, причем частицы углерода и электродный слой состоят из частиц углерода с диаметром частицы не более 100 нм и удельной поверхностью по меньшей мере 200 м2 /г.

Изобретение относится к системам обнаружения состояния недостаточного заполнения электрохимического биосенсора. .

Предлагаемое изобретение относится к получению коллоидного раствора наносеребра в этиленгликоле. Коллоидный раствор содержит этиленгликоль и наночастицы серебра в концентрации от 1 до 100 мг/л.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к онкологии и молекулярной биологии, и раскрывает наноматериал для направленной доставки противоопухолевого препарата к месту локализации опухоли.

Изобретение относится к способу введения углеродных нанотрубок в полиолефины для получения нанокомпозитов, используемых при получении различных изделий из полимерных композиционных материалов.

Изобретение относится к области термопластичных композиционных материалов, а именно к разработке размеростабильных термопластичных полимерных композиционных материалов (ПКМ) и технологий их переработки в детали и элементы системы кондиционирования воздуха (СКВ) для использования в авиационной промышленности.

Изобретение относится к области формирования зондов сканирующих зондовых микроскопов и к их конструкциям, в частности кантилеверов, состоящих из консоли и иглы. Зонд для сканирующих приборов содержит кантилевер на массивном держателе и монолитный с кантилевером ус, расположенный на свободной части кантилевера.

Изобретение относится к химической промышленности и нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении композитов и волокон для дисплеев, противообледенительных контуров, газонепроницаемых композитов и экранов.

Изобретение относится к области нанотехнологий и нанохимии, а точнее к цитратам металлов, и может быть использовано в парфюмерной, пищевой промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве, в биологии и в других областях науки, промышленности и экологии.

Группа изобретений предлагает связанные со стрептавидином магнитные частицы, имеющие высокую способность связывания биотина, и способ их изготовления. Связанная со стрептавидином магнитная частица имеет структуру, в которой молекулы стрептавидина сшиты друг с другом на магнитной частице, где связанную со стрептавидином магнитную частицу изготавливают способом, включающим следующие стадии: (1) изготовление суспензии, содержащей магнитные частицы, на поверхности которых находятся аминогруппы; и (2) реакция магнитных частиц со стрептавидином и глутаральдегидом путем введения глутаральдегида в присутствии стрептавидина в суспензию, изготовленную на стадии (1).

Изобретение относится к области медицины, в частности к психофармакологии, и касается средства для лечения и профилактики расстройств аутистического спектра, представляющего собой глицин, иммобилизованный на частицах детонационного наноалмаза размером 2-10 нм, с содержанием глицина от 1 до 21±3 мас.% Описываемое средство позволяет повысить результативность медикаментозного лечения и профилактики аутизма и расширить ассортимент эффективных и безопасных психотропных препаратов.

Изобретение относится к получению каталитических мембран способом «золь-гель» и может быть использовано в каталитических мембранных реакторах конверсии метана. Способ получения комплекса "золь-гель" по меньшей мере из четырех солей металлов M1, M2, M3, и M4, приемлемых и предназначенных для получения материала типа перовскита, соответствующего общей формуле (I): A(1-x)A'xB(1-y-u)B'yB"uΟ3-δ (I), включает в себя стадии получения водного раствора водорастворимых солей элементов A, A', B, B' и при необходимости В" в стехиометрических соотношениях, необходимых для получения материала, определенного ранее; получения водно-спиртового раствора по меньшей мере одного неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в спирте, выбранном из метанола, этанола, пропанола, изопропанола или бутанола, смешанном с водным раствором аммиака в пропорции, достаточной для обеспечения полной солюбилизации неионогенного ПАВ в водно-спиртовом растворе, причем концентрация неионогенного ПАВ в водно-спиртовом растворе меньше критической мицеллярной концентрации; получения золя из указанных компонентов; сушки золя выпариванием растворителя.

Изобретение относится к получению композиционного материала на основе карбосилицида титана. Способ включает приготовление порошковой смеси, состоящей из порошков титана, карбида кремния и графита и нанопорошка оксида алюминия, механосинтез порошковой смеси и холодное прессование смеси. Используют порошок титана с размером частиц 100-300 мкм, порошок карбида кремния с размером частиц 10-100 мкм и порошок графита с размером частиц 1-10 мкм. Холодное прессование смеси проводят при давлении 300 МПа, а после холодного прессования проводят плазменно-искровое спекание при температуре 1300-1500°С и давлении 30 МПа. Обеспечивается снижение содержания примесей карбидов и силицидов титана, снижение пористости материала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области электрохимического анализа и предназначено для проведения качественного и количественного определения аскорбиновой кислоты и дофамина вольтамперометрическим методом в широком спектре объектов Способ определения концентрации аскорбиновой кислоты и дофамина при их совместном присутствии с использованием модифицированных углеродсодержащих электродов, при этом в качестве модификаторов используются чистые наночастицы металлов Au, Pt, Ni, Cu, вводимые путем осаждения из их дисперсий, полученных методом лазерной абляции металлических мишеней в чистых растворителях. Настоящим изобретением решается проблема сложности и трудоемкости процесса модифицирования электрода для проведения одновременного определения аскорбиновой кислоты и дофамина, а также необходимости применения полимеров и дорогостоящего и привередливого в обращении и хранении графена и его производных. 9 ил., 8 пр.

Наверх