纳米电化学传感器同时检测对乙酰氨基酚和对氨基酚的研究

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对乙酰氨基酚(PA),又名扑热息痛,是乙酰苯胺类的解热镇痛药,主要用于感冒发热、关节痛、神经疼痛、偏头痛、癌症疼痛以及手术后止痛等。但是,过度使用PA可能会导致胰腺炎、肝损害和肾毒性等疾病。对氨基酚(4-AP)作为PA的代谢产物或反应中间体,可能以杂质形式存在于通过合成或降解获得的对乙酰氨基酚制剂中。4-AP的过多积累也会对人体造成致畸性和肾毒性。而且,世界卫生组织的国际癌症研究机构于2017年10月发布了致癌物清单,首次将PA纳入3类致癌物清单。因此,建立灵敏且准确的方法来检测4-AP和PA,尤其是对二者的同时检测显得十分重要。在诸多分析技术中,电化学方法由于具有成本低、灵敏度高和操作简单等优点而受到广泛关注。本文开发了以功能化的石墨烯、金属纳米粒子和多壁碳纳米管为电极材料的系列电化学传感器,并成功用于4-AP和PA的同时检测,实现了对扑热息痛样品中对乙酰氨基酚的测定,为实际样品中同时检测4-AP和PA提供了技术支撑,同时拓宽了纳米电化学传感器在药物分析领域的应用范围。因此,本研究具有一定的应用价值。主要工作简述如下:1.基于银-钯双金属纳米粒子和还原石墨烯的电化学传感器同时检测对乙酰氨基酚和对氨基酚通过Pd2+、Ag+和石墨烯之间的氧化还原反应,合成了均匀分布在还原石墨烯(rGO)上的Ag-Pd双金属纳米粒子(Ag-Pd@rGO),并通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和同步热分析仪对合成的纳米复合材料进行了表征。同时,以玻碳电极为基底,以Ag-Pd@rGO为电极材料构建了一种新型的电化学传感器,并用于4-AP和PA的同时检测。结果表明,在最佳条件下,检测PA和4-AP的线性范围分别为0.50~300.00μmol/L和1.00~300.00μmol/L,检出限分别为0.23μmol/L和0.013μmol/L。该传感器成功应用于药物制剂中PA的测定,获得了令人满意的结果,且该传感器具有线性范围宽、检出限低的优点,具有潜在的应用价值。2.氧化石墨烯、TiO2和金纳米粒子修饰的玻碳电极同时检测对乙酰氨基酚和对氨基酚合成了氧化石墨烯/二氧化钛/纳米金复合材料(GT@AuNPs),并以玻碳电极(GCE)为基底制备了新型的高灵敏的纳米电化学传感器,用于同时检测PA和4-AP。结果表明,以循环伏安法和微分脉冲伏安法为检测手段,在GT@AuNPs/GCE上可成功实现PA和4-AP的同时检测。在最佳条件下,PA的线性响应范围为0.10~300.00μmol/L,检出限为0.78 nmol/L;4-AP的线性响应范围为0.10~150.00μmol/L,检出限为2.36 nmol/L。该传感器可用于药物制剂中PA的检测,结果令人满意。与其它方法相比,该传感器具有良好的重现性、稳定性、准确度和抗干扰能力,表明该电化学传感器具有一定的应用价值。3.基于rGO/AuNPs/MWCNTs的纳米电化学传感器用于同时检测对乙酰氨基酚和对氨基酚通过一种简便方法快速合成了多壁碳纳米管(MWCNTs)、纳米金和还原石墨烯的纳米杂化材料(rGO/AuNPs/MWCNTs),与壳聚糖(CS)结合构筑了新型电化学传感器,可同时测定4-AP和PA。在最优的条件下,检测PA和4-AP的线性范围分别为0.12~12μmol/L和0.05~25μmol/L,检出限分别为42 nmol/L和2.95 nmol/L。与以前的相关报道相比,该传感器对4-AP和PA的氧化还原具有优良的电催化性能,重现性好且检出限低,具有一定的应用前景。4.基于Cu-Ni/rGO纳米杂化材料的电化学传感器用于同时检测对乙酰氨基酚和对氨基酚通过水热法简单、快速地合成了铜镍双金属和还原石墨烯的杂化纳米材料(Cu-Ni/rGO),并将Cu-Ni/rGO修饰在玻璃碳电极(GCE)上,构建了新型的电化学传感器(Cu-Ni/rGO/GCE)。方波伏安和循环伏安实验表明,Cu-Ni/rGO/GCE对4-AP和PA的氧化还原反应具有优良的电催化活性,且可以成功实现二者的分离。检测PA和4-AP的线性范围分别为0.10~50.00μmol/L和0.10~30.00μmol/L,PA和4-AP的检出限分别为2.13 nmol/L和2.19 nmol/L。该传感器具有优良的重现性和稳定性,具有一定的应用价值。
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