RU2586961C1 - Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота - Google Patents
Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586961C1 RU2586961C1 RU2015110359/28A RU2015110359A RU2586961C1 RU 2586961 C1 RU2586961 C1 RU 2586961C1 RU 2015110359/28 A RU2015110359/28 A RU 2015110359/28A RU 2015110359 A RU2015110359 A RU 2015110359A RU 2586961 C1 RU2586961 C1 RU 2586961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methionine
- potential
- colloidal gold
- gold particles
- aqueous solutions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитической химии. Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота, включает модифицирование графитовых электродов коллоидными частицами золота из золя золота в течение 300 с при потенциале накопления -1,0 В с последующей регистрацией обратных пиков электроокисления метионина на катодной кривой при скорости развертки потенциала 100 мВ/с на фоне 0,1 M раствора NaOH в диапазоне потенциалов от -1,0 до 1,0 В, и определение концентрации метионина осуществляют по величине обратных максимумов вольтамперных кривых в диапазоне потенциалов от минус 0,20 до плюс 0,10 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Изобретение обеспечивает более чувствительный способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии. 2 ил., 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания метионина в водных растворах методом циклической вольтамперометрии.
Предложена методика ускоренного амперометрического определения метионина в лекарственных средствах, основанная на титровании аминокислот, фотогенерируемым йодом. Нижний предел определения метионина составляет 0,06 мкг. Применение данного способа определения аминокислот позволяет снизить время единичного определения за счет анализа меньших проб и отсутствия рутинного титрования. Метод не требует применения дорогостоящего оборудования. [Турусова Е.В., Григорьева Л.А., Лыщиков А.Н., Насакин О.Е. Использование фотогенерированного йода для оценки // Фармацевтические науки. - 2014. - №6. - С. 951-955].
Предложена методика электрохимического определения метионина в моче человека в режиме квадратно-волновой циклической вольтамперометрии на пастовом электроде, приготовленным на основе нанотрубок и бензоферроцена в фосфатном буферном растворе фонового электролита рН 7 при сканировании потенциала от 0,2 до 1,2 В со скоростью развертки потенциала 100 мВ/с. Ток метионина линейно возрастает в диапазоне концентраций 1,0·10-7 до 2,0·10-4 моль/л. Предел обнаружения составляет 58 нмоль/л. [Beitollaxi Н., Mohadezi A., Ghorbani F. and all. Electrocatalytic measurement of methionine concentration with a carbon nanotube paste electrode modified with benzoylferrocene // Chinese Journal of Catalysis. - 2013. - V. 34. - Р. 1333-1338].
Предложена методика электрохимического определения метионина в режиме дифференциально-импульсной вольтамперометрии на угольно-пастовом электроде, модифицированном цистеамином и коллоидными частицами золота в фосфатном буферном растворе фонового электролита рН 7 при сканировании потенциала от 0,0 до 1,2 В со скоростью развертки потенциала 50 мВ/с.Ток метионина линейно возрастает в диапазоне концентраций 1,0·10-6 до 1,0·10-4 моль/л. Предел обнаружения составляет 5,9·10-7 моль/л. [Agui L., Manso J. Vanez-Sedeno P. and all. Colloidal-gold cyateamine-modified carbon paste electrodes as suitable electrode materials for the electrochemical determination of sulphur-containing compounds. Application to the determination of methionine // Talanta. - 2004. - V. 64. -P. 1041-1047]
Предложена методика амперометрического детектирования метионина на поверхности графитового электрода, модифицированного гексацианоферрата (II) рутения (III) в условиях проточно-инжекционного анализа. Нижняя граница определения метионина равна 5·10-9 М. [Шайдарова Л.Г., Зиганшина С.А., Тихонова Л.Н., Будников Г.К. Электрокаталитическое окисление и проточно-инжекционное определение серосодержащих аминокислот на графитовых электродах, модифицированных пленкой из гексацианоферрата рутения // Журнал аналитической химии. - 2003. - Т. 58. - №12, С. 1277-1283].
Электрохимическое определение метионина в плазме крови человека проводили методом дифференциально-импульсной вольтамперометрии в области концентраций 50-500 µМ с пределом обнаружения 2,7·10-8 М. [Jeevagan A.J., John S.A. Electrochemical determination of L-methionine using the electropolymerized film of non-peripheral amine substituted Cu (II) phthalocyanine on glassy carbon electrode // Bioelectrochemistry. - 2012. - V. 85. P. 50-55].
Электрохимическое определение метионина проводили методом вольтамперометрии в таблетках, на золотом электроде, модифицированном С60-фуллереном в растворе фонового электролита 0,1 М KNO3 при сканировании потенциала от 0,0 до +1,2 В. Предел обнаружения метионина на золотом электроде, модифицированном С60-фуллереном, составляет обнаружения 8,2·10-6 М [Tan W.T, Gohb J.K. Department of electrochemical oxidation of methionine mediated by a fullerene-C60 modified gold electrode // Electroanalysis. - 2008. - V. 20. - №.22. - P. 2447-2453] (прототип).
В работе была поставлена задача снизить предел и нижнюю границу определяемых содержаний метионина по величине обратного пика на катодной ветви циклической кривой, полученного на графитовом электроде (ГЭ), модифицированном коллоидными частицами золота методом циклической вольтамперометрии.
Поставленная задача достигается тем, что проводят электроокисление метионина на поверхности модифицированного ГЭ. Модифицирование поверхности ГЭ коллоидными частицами золота проводят золем золота (мольное соотношение HAuCl4:Na3C6H5O7:NaBH4=1:15:5) в течение 300 с при потенциале электролиза ЕЭ=1,0 В. Вольтамперные зависимости регистрируют в растворе фонового электролита 0,1 М NaOH при скорости развертки равной 100 мВ/с в диапазоне потенциалов от -1,0 до 1,0 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода (нас.х.э.). Концентрацию метионина определяют по высоте обратного пика на катодной ветви циклической кривой от минус 0,2 до плюс 0,1 В. Новым в способе является то, что для получения полезного сигнала, зависящего от концентрации метионина, используется ГЭ, модифицированный коллоидными частицами золота, позволяющего увеличить каталитическую активность за счет увеличения рабочей поверхности электрода, увеличением числа активных центров и большей электрокаталитической активностью коллоидных частиц золота по сравнению с ионами золота (III).
В предлагаемом способе впервые установлена способность метионина окисляться на ГЭ, модифицированном коллоидными частицами золота, полученными по боргидридцитратной методике.
В качестве индикаторного электрода применяли ГЭ, модифицированный коллоидными частицами золота (в прототипе применяли золотой электрод, модифицированный С60-фуллереном).
Использование таких электродов обусловлено высокой химической и электрохимической устойчивостью графита, широкой областью рабочих потенциалов, простотой нанесения модификатора, механического обновления поверхности и требованиями техники безопасности (не используются опасные или вредные вещества при работе с электродом).
В данном изобретении предлагается способ модифицирования поверхности электрода коллоидными частицами золота из золя (мольное соотношение HAuCl4:Na3C6H5O7:NaBH4=1:15:5). Модифицированная поверхность электрода чувствительна к присутствию метионина в растворе, что позволяет судить о его наличии.
Предлагаемый в заявляемом изобретении фон 0,1 М NaOH позволяет определять низкие содержания метионина с хорошей воспроизводимостью при минимальной концентрации равной 1·10-13 моль/л, что соответствует минимально определяемой концентрации (в прототипе предел обнаружения 8,2·10-6 М).
На фиг. 1 представлены циклические вольтамперные кривые метионина с поверхности графитового электрода, предварительно электрохимически модифицированного коллоидными частицами золота. Кривая а - фон 0,1 М NaOH, кривая b ветвь - CMet=1·10-13 моль/л, кривая с ветвь - CMet=2·10-13 моль/л.
Таким образом, установленные условия впервые позволили количественно определять метионин на основе реакции электрохимического окисления метионина на поверхности графитового электрода, предварительно электрохимически модифицированного коллоидными частицами золота.
Предлагаемый вольтамперометрический способ позволил улучшить метрологические характеристики анализа метионина, повысить чувствительность определения (1·10-13 моль/л), что на 7 порядков ниже по сравнению с прототипом (табл. 1).
Примеры конкретного выполнения:
Пример 1. Измерения были проведены в модельном растворе.
Графитовый электрод помещают в электрохимическую ячейку (кварцевый стаканчик), заполненную 10 мл золя золота (мольное соотношение HAuCl4:Na3C6H5O7:NaBH4=1:15:5). Проводят электролиз раствора для модификации ГЭ коллоидными частицами золота при условии: ЕЭ=-1,0 В, τЭ=300 с. Полученный модифицированный графитовый электрод ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в другую электрохимическую ячейку (кварцевый стаканчик), заполненную 10 мл 0,1 М раствора NaOH. Не проводя накопления, регистрируют анодную ветвь, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой фонового электролита при скорости развертки 100 мВ/с, начиная от потенциала минус 1,0 и заканчивая плюс 1,0 В. На катодной ветви вольтамперной кривой фонового электролита наблюдается обратный максимум в диапазоне потенциалов от минус 0,2 до плюс 0,1 В (Фиг. 1, кривая а). При добавлении раствора метионина (первая добавка) происходит уменьшение высоты обратного максимума в диапазоне потенциалов от минус 0,2 до плюс 0,1 В (Фиг. 1, кривая b). При добавлении второй добавки раствора метионина происходит пропорциональное увеличение высоты обратного максимума в диапазоне потенциалов от минус 0,2 до плюс 0,1 В (Фиг 1, кривая с).
Пример 2. Измерения были проведены в водопроводной воде.
Графитовый электрод помещают в электрохимическую ячейку (кварцевый стаканчик), заполненную 10 м л золя золота (мольное соотношение HAuCl4:Na3C6H5O7:NaBH4=1:15:5). Проводят электролиз раствора для модификации ГЭ коллоидными частицами золота при условии: ЕЭ=-1,0 В, τЭ=300 с. Потом полученный модифицированный графитовый электрод ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в другую электрохимическую ячейку (кварцевый стаканчик), заполненную 10 мл водопроводной воды с добавлением 1 мл 1 М раствора NaOH. Не проводя накопления, регистрируют анодную ветвь, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой фонового электролита при скорости развертки 100 мВ/с, начиная с потенциала минус 1,0 и заканчивая плюс 1,0 В. На катодной ветви вольтамперной кривой фонового электролита наблюдается обратный максимум в диапазоне потенциалов от минус 0,2 до плюс 0,1 В (Фиг. 2, кривая а).
В водопроводную воду добавляют 0,02 мл аттестованной смеси метионина концентрации 5·10-13 моль/дм3 и, не проводя накопления, регистрируют анодную ветвь, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой фонового электролита при скорости развертки 100 мВ/с, начиная с потенциала минус 1,0 и до плюс 1,0 В. На катодной ветви вольтамперной кривой фонового электролита наблюдается обратный максимум в диапазоне потенциалов от минус 0,2 до плюс 0,1 В (Фиг. 2, кривая b).
Затем добавляют 0,02 мл аттестованной смеси метионина концентрации 5·10-13 моль/дм3 и, не проводя накопления, регистрируют анодную ветвь, а затем катодную ветвь циклической вольтамперной кривой фонового электролита при скорости развертки 100 мВ/с, начиная с потенциала минус 1,0 и до плюс 1,0 В. На катодной ветви вольтамперной кривой фонового электролита наблюдается пропорциональный обратный максимум в диапазоне потенциалов от минус 0,2 до плюс 0,1 В (Фиг. 2, кривая с).
Таким образом, впервые установлена способность количественного определения метионина по обратным катодным пикам.
Предложенный способ прост, не используются токсические вещества из-за их негативного физиологического и биохимического действия. Способ может быть применен в любой биохимической лаборатории, имеющей компьютеризированные анализаторы типа ТА или полярограф. Предложенный способ может быть использован для определения метионина в водных растворах.
Claims (1)
- Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота, отличающийся тем, что проводят модифицирование графитовых электродов коллоидными частицами золота из золя золота в течение 300 с при потенциале накопления -1,0 В с последующей регистрацией обратных пиков электроокисления метионина на катодной кривой при скорости развертки потенциала 100 мВ/с на фоне 0,1 M раствора NaOH в диапазоне потенциалов от -1,0 до 1,0 В, концентрацию метионина определяют по величине обратных максимумов вольтамперных кривых в диапазоне потенциалов от минус 0,20 до плюс 0,10 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110359/28A RU2586961C1 (ru) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110359/28A RU2586961C1 (ru) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2586961C1 true RU2586961C1 (ru) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015110359/28A RU2586961C1 (ru) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586961C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793604C1 (ru) * | 2022-12-02 | 2023-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами палладия |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2003122254A (ru) * | 2003-07-21 | 2005-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Шебекинский завод кормовых концентратов" (RU) | Способ определения содержания свободных аминокислот-лизина и/или метионина- в кормовых средствах |
JP2005069692A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Tsutomu Nagaoka | アミノ酸の分析装置 |
RU2366929C1 (ru) * | 2008-05-13 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" | Способ количественного определения метионина в водных растворах |
CN103654675A (zh) * | 2012-09-03 | 2014-03-26 | 成都玺汇科技有限公司 | 基于物联网的智能碗柜 |
-
2015
- 2015-03-23 RU RU2015110359/28A patent/RU2586961C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2003122254A (ru) * | 2003-07-21 | 2005-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Шебекинский завод кормовых концентратов" (RU) | Способ определения содержания свободных аминокислот-лизина и/или метионина- в кормовых средствах |
JP2005069692A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Tsutomu Nagaoka | アミノ酸の分析装置 |
RU2366929C1 (ru) * | 2008-05-13 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" | Способ количественного определения метионина в водных растворах |
CN103654675A (zh) * | 2012-09-03 | 2014-03-26 | 成都玺汇科技有限公司 | 基于物联网的智能碗柜 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Tan W.T, Gohb J.K. Department of electrochemical oxidation of methionine mediated by a fullerene-C60 modified gold electrode // Electroanalysis. - 2008. - V. 20. - N.22. - P. 2447-2453. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793604C1 (ru) * | 2022-12-02 | 2023-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами палладия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zuliani et al. | Opportunities and challenges of using ion-selective electrodes in environmental monitoring and wearable sensors | |
Zhao et al. | An all-solid-state potentiometric microelectrode for detection of copper in coastal sediment pore water | |
Mazloum-Ardakani et al. | Simultaneous and selective voltammetric determination of epinephrine, acetaminophen and folic acid at a ZrO2 nanoparticles modified carbon paste electrode | |
Sohail et al. | Thin layer coulometric determination of nitrate in fresh waters | |
Dehghanzade et al. | Voltammetric determination of diazepam using a bismuth modified pencil graphite electrode | |
Muratova et al. | Voltammetric vs. potentiometric sensing of dopamine: Advantages and disadvantages, novel cell designs, fundamental limitations and promising options | |
Hu et al. | Simultaneous determination of dopamine and ascorbic acid using the nano‐gold self‐assembled glassy carbon electrode | |
Honeychurch et al. | The chronoamperometric and voltammetric behaviour of glutathione at screen-printed carbon micro-band electrodes modified with cobalt phthalocyanine | |
Zhang et al. | Electrochemical stripping analysis of cadmium on tantalum electrode | |
RU2586961C1 (ru) | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота | |
Perevezentseva et al. | Electrochemical activity of glutathione at a graphite electrode modified with gold nanoparticles | |
RU2528584C1 (ru) | Способ определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модицифированном коллоидными частицами золота | |
CN109444229A (zh) | 一种检测痕量汞离子的电化学方法 | |
Martínez‐Paredes et al. | Lead Sensor Using Gold Nanostructured Screen‐Printed Carbon Electrodes as Transducers | |
RU2616339C1 (ru) | Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота | |
Fouladgar et al. | Electrochemical determination of homocysteine using carbon nanotubes modified paste electrode and isoprenaline as a mediator | |
RU2510016C1 (ru) | Способ определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами серебра | |
David et al. | Simple voltammetric analysis of sulfamethoxazole at a disposable pencil graphite electrode | |
RU2506579C1 (ru) | Способ определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота | |
Sharma et al. | Voltammetry: An Electrochemical Analytical Method | |
RU2540261C1 (ru) | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РОДИЯ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ ПО ПИКУ СЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРООКИСЛЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ Rhx Iny | |
Aydar et al. | Low-level electrochemical analysis of ketoconazole by sepiolite nanoparticles modified sensor in shampoo sample | |
RU2412433C1 (ru) | Способ вольтамперометрического определения олова в водных растворах | |
JP2007047135A (ja) | ポーラログラフ式電極のゲル状電解液およびその作成方法 | |
RU2406995C1 (ru) | Способ инверсионно-вольтамперометрического определения родия в нитритной среде |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170324 |