Казанский (Приволжский) федеральный университет

Двойной планарный электрод с биметаллической системой золото – палладий для проточно-инжекционного амперометрического определения дофамина и аскорбиновой кислоты

Л.Г. Шайдарова, Ю.А. Лексина, И.А. Челнокова, М.А. Ильина, А.В. Гедмина, Г.К. Будников

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Полный текст PDF

Аннотация

Электрокаталитический отклик планарных углеродных электродов с одним или двумя рабочими электродами, модифицированными биметаллической системой золото – палладий, использован для вольтамперометрического и амперометрического проточно-инжекционного определения дофамина и аскорбиновой кислоты. Установлена возможность одновременного определения дофамина и аскорбиновой кислоты при их совместном присутствии. Линейная зависимость аналитического сигнала в проточно-инжекционной системе от концентрации аналитов наблюдается в диапазоне от 5?10^–11 до 5?10^–4 М для дофамина и от 5?10^–10до 5?10^–4 М для аскорбиновой кислоты. Предложен способ проточно-инжекционного амперометрического определения этих аналитов на модифицированном биметаллической системой золото – палладий двойном планарном электроде в крови.

Ключевые слова: химически модифицированные электроды, биметаллическая система золото – палладий, двойной планарный электрод, амперометрическое определение дофамина и аскорбиновой кислоты, проточно-инжекционная система

Благодарности. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Литература

Булатов А.В., Москвин А.Л., Москвин Л.Н., Вах К.С., Фалькова М.Т., Шишов А.Ю. Автоматизация и миниатюризация химического анализа на принципах проточных методов (Обзор) // Науч. приборостроение. – 2015. – Т. 25, № 2. – С. 3–26.
Яшин Я.А. Амперометрическое детектирование в ВЭЖХ и проточно-инжекционных системах (Обзор) // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2012. – Т. 78, № 2. – С. 4–15.
Шайдарова Л.Г., Будников Г.К. Амперометрические сенсоры с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии / Под ред. Ю.Г. Власова // Проблемы аналитической химии. Т. 14: Химические сенсоры – М.: Наука, 2011. – C. 203–284.
Шайдарова Л.Г., Будников Г.К. Амперометрическое детектирование лекарственных веществ в проточно-инжекционном анализе // Фармацевтический анализ (Серия «Проблемы аналитической химии»). – М. АНРАМАК-МЕДИА, 2013. – C. 580–615.
Honeychurch K.C. Design and application of liquid chromatography dual electrode detection // Electrochemistry. V. 13 / Eds. C. Banks, R. Mortimer, St. McIntosh. – Royal Soc. Chem., 2015. –– P. 1–20. – doi: 10.1039/9781782620273-00001
Paixão T.R.L.C., Matos R.C., Bertotti M. Design and characterisation of a thin-layered dual-band electrochemical cell // Electrochim. Acta. – 2003. – V. 48, No 6. – P. 691–698. – doi: 10.1016/S0013-4686(02)00738-7.
Kumar A.S., Shanmugam R., Nellaiappan S., Thangaraj R. Tea quality assessment by analyzing key polyphenolic functional groups using flow injection analysis coupled with a dual electrochemical detector // Sens. Actuators, B. – 2016. – V. 227. – P. 352–361.
Paixão T.R.L.C., Matos R.C., Bertotti M. Development of a dual-band amperometric detector for determination of ascorbic acid and glucose // Electroanalysis. – 2003. – V. 15, No 23. – P. 1884–1889. – doi: 10.1002/elan.200302773.
Fung Y.S., Mo S.Y. Determination of amino-acids and proteins by dual-electrode detection in a flow system // Anal. Chem. – 1995. – V, 67, No 6. – P.1121–1124. – doi: 10.102/ac00102a016.
Gluck M.R., Santana L.A., Granson H., Yahr M.D. Novel dopamine releasing response of an anti-convulsant agent with possible anti-Parkinson's activity // J. Neural Transm. – 2004. – V. 111, No 6. – P. 713–724. – doi: 10.1007/s00702-004-0107-1.
Biswas S., Chakraborty D., Das R., Bandyopadhyay R., Pramanik P. A simple synthesis of nitrogen doped porous graphitic carbon: Electrochemical determination of paracetamol in presence of ascorbic acid and p-aminophenol // Anal. Chim. Acta. – 2015. – V. 890. – P. 98–107. – doi: 10.1016/j.aca.2015.07.045.
Amin D. Titrimetric determination of catecholamines and related compounds via bromine oxidation and substitution // Analyst. – 1986. – V. 111, Nо 2. – P. 255–257.
Hugles D.E. Titrimetric determination of ascorbic acid with 2,6-dichlorophenol indophenol in commercial liquid diets //J. Pharm. Sci. – 1983. – V. 72, Nо 2. – P.126–129. – doi: 10.1002/jps.2600720208.
Sastry C.S., Das V.G., Rao K.E. Spectrophotometric methods for the determination of o-dihydroxybenzene derivatives // Analyst. – 1985. – V. 110, Nо 4. – P. 395–398.
Ruiz B.G., Roux S., Courtois F., Bonazzi C. Spectrophotometric method for fast quantification of ascorbic acid and dehydroascorbic acid in simple matrix for kinetics measurements // Food Chem. – 2016. – V. 211. – P. 583–589. – doi: 10.1016/j.foodchem.2016.05.107.
Kukoc-Modun L., Biocic M., Radić N. Indirect method for spectrophotometric determination of ascorbic acid in pharmaceutical preparations with 2,4,6-tripyridyl-s-triazine by flow-injection analysis // Talanta. – 2012. – V. 96. – P. 174–179. – doi: 10.1016/j.talanta.2011.09.013.
Wang S., Du L., Wang L., Zhuang H. Flow injection with inhibited chemiluminescence method for the determination of dopamine hydrochloride // Anal. Sci. – 2004. – V. 20, Nо 2. – P. 315–317. – doi: 10.2116/analsci.20.315.
Chen H., Wang Q., Shen Q., Liu X., Li W., Nie Z., Yao S. Nitrogen doped graphene quantum dots based long-persistent chemiluminescence system for ascorbic acid imaging // Biosens. Bioelectron. – 2017. – V. 91. – P. 878–884. – doi: 10.1016/j.bios.2017.01.061.
Lima J.L.F.C., Montenegro M.C.B.S.M. Dopamine ion-selective electrode or potentiometry in pharmaceutical preparations // Microchim. Acta. – 1999. – V. 131, No 3–4. – P. 187–190. – doi: 10.1007/PL00010030.
Şahin M., Özcan L., Usta B., Şahin Y. Determination of ascorbic acid by polypyrrole potentiometric detector in ion chromatography // Biosens. Bioelectron. – 2009. – V. 24, Nо 12. – P. 3492–3497. – doi: 10.1016/j.bios.2009.05.005.
Kim J., Park H., Ryu J., Jeon O., Paeng I.Rh. Competitive enzyme-linked immunosorbent assay for a selective and sensitive determination of dopamine in the presence of ascorbic acid and uric acid // J. Immunoassay Immunochem. – 2010. – V. 31, Nо 1. – P. 33–44. – doi: 10.1080/15321810903404988.
Kumarathasan P., Vincent R. New approach to the simultaneous analysis of catecholamines and tyrosines in biological fluids // J. Chromatogr. A. – 2003. – V. 987, No 1–2. – P. 349–358. – doi: 10.1016/S0021-9673(02)01598-4.
Ragab G. H., Nohta H., Zaitsu K. Chemiluminescence determination of catecholamines in human blood plasma using 1,2-bis(3-chlorophenyl)ethylenediamine as pre-column derivatizing reagent for liquid chromatography // Anal. Chim. Acta. – 2000. – V. 403, No 1–2. – P. 155–160. – doi: 10.1016/S0003-2670(99)00637-6.
Kand'ár R., Drábková P., Hampl R. The determination of ascorbic acid and uric acid in human seminal plasma using an HPLC with UV detection // J. Chromatogr. B. – 2011. – V. 879, Nо 26. – P. 2834–2839. – doi: 10.1016/j.jchromb.2011.08.007.
Зех К. Биогенные амины // Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии / Под ред. А. Хеншен и др.; пер. с англ. А. П. Синицына. – М.: Мир, 1988. – С. 350–382.
Шайдарова Л.Г., Будников Г.К. Химически модифицированные электроды на основе благородных металлов, полимерных пленок или их композитов в органической вольтамперометрии // Журн. аналит. химии. – 2008. – Т. 63, № 10. – С. 1014–1037.
Venton B. J., Wightman R. M. Psychoanalytical electrochemistry: Dopamine and behavior // Anal. Chem. – 2003. – V. 75, No 19. – P. 414A–421A. – doi: 10.1021/ac031421c.
Matos R.C., Augelli M.A., Lago C.L., Angnes L. Flow injection analysis-amperometric determination of ascorbic and uric acids in urine using arrays of gold microelectrodes modified by electrodeposition of palladium // Anal. Chem. Acta. – 2000. – V. 404, Nо 1. – P. 151–157. – doi: 10.1016/S0003-2670(99)00674-1.
Liu M.-M., Han Sh.-M., Zheng X.-W., Han L.-L., Liu T., Yu Zh.-Y. Experimental and theoretical prediction of the redox potential of dopamine and its supramolecular complex with glycine // Int. J. Electrochem. Sci. – 2015. – V. 10, Nо 1. – P. 235–247.
Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии – М.: Химия, 1971. – 456 c.
Шайдарова Л.Г., Челнокова И.А., Гедмина А.В., Будников Г.К. Совместное вольтамперометрическое определение дофамина и аскорбиновой кислоты на электроде, модифицированном бинарной системой золото-палладий // Журн. аналит. химии. – 2009. – Т. 64, № 1. – С. 43–51.

Поступила в редакцию

12.09.17

Шайдарова Лариса Геннадиевна, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет