طراحی الکترود یون گزین مبتنی بر روش self-plasticizing جهت اندازه گیری یون سرب II در نمونه های خون بیماران معتاد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

2 گروه زیست فناوری پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

یکی از مشکلات مهم بهداشتی در برخی از کشورهای در حال توسعه مانند ایران، مسمومیت با سرب است. مطالعه حاضر ساخت یک الکترود یون گزین جدید را برای تعیین سریع و حساس یون‌های سرب (II) در نمونه‌های واقعی توصیف می‌کند.
روش کار
از کالیکس-6-آرن به عنوان یونوفور در طراحی الکترود استفاده شد. برای تهیه لایه اول از ترکیب DMPP، HEMA و n-BA و همچنین برای تهیه لایه دوم از NaTFPB،Calix[6]arena و DMPP استفاده شد. در نهایت، الکترود در نمونه‌های خون انسانی در غلظت‌‌های200، 300، 500، 700 و ppm 1000 از کاتیون سرب (II) مورد سنجش قرار گرفت.
نتایج
نتایج به‌دست‌آمده از آزمایشات FT-IR،FESEM و EDX وجود یون‌های سرب (II) را در حسگر بهینه ‌سازی شده تأیید کردند. الکترود یون گزین پاسخ نرنستی به یون های سرب (II) با شیب mV/decade 581/28 در محدوده غلظت 2-10 × 1 تا ۸-10 × 1 مولار را نشان داد. الکترود گزینش خوبی نسبت به یون های سرب (II) در حضور یون های مزاحم KCL، NaCL، NH4CL، CaCL2، MgCL2، ZnCL2، CuCL2 و NiCL2نشان داد.
نتیجه گیری
الکترود طراحی شـده، بـدون نیـاز بـه مراحـل پیچیـده آماده سـازی نمونـه، به طـور موفقیت آمیـزی جهـت تعییـن مقـدار غلظت هـای پاییـن کاتیون سرب II در نمونه هـای خونی مـورد اسـتفاده قـرار گرفـت. درنتیجه، الکترود طراحی شـده صحت خوبی داشـته و از آن میتـوان بـرای اندازه گیـری کاتیون سرب II در نمونه هـای خونی و احتمالا هر نمونه زیستی دیگر اسـتفاده نمـود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Designing an ion selective electrode based on self-plasticizing method for determining lead ion in sera samples of addicted patients

نویسندگان [English]

  • Arian Aghamohammadi 1
  • Ehsan Karimi 1
  • Majid Rezayi 2
1 Department of Biology, Mashhad branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran
2 Department of Medical Biotechnology and Nanotechnology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background: One of the significant health problems in some developing countries such as Iran is lead toxicity. The present study describes the fabrication of a novel ion selective electrode for the rapid and sensitive determination of Pb (II) ions in real samples.
Methods: The electrode was prepared by Glassy carbon electrode modification with Calyx[6]arena as an ionophore. A mixture of DMPP, HEMA and n-BA were used to to prepare the first layer as well as NaTFPB, Calyx[6]arena and DMPP were used to to prepare the second layer.
Results: The results obtained from FT-IR, FESEM, and EDX confirm the presence of Pb (II) ions in the optimized sensor. Ion selective electrode exhibits nernstian response to Pb (II) ions with slope of 28.58 mV/decade in the concentration range of 1 × 10-8 to 1 × 10-2 M. Moreover, the electrode showed good selectivity toward Pb(II) ions over KCL, NaCL, NH4CL, CaCL2, MgCL2, ZnCL2, CuCL2 and NiCL2. In relation to the real sample, the prepared electrode showed a recovery between 94.39_99.48 % and a relative standard deviation of less than 1 %.

Conclusion: The designed electrode, without the need for complicated sample preparation steps, was successfully used to determine the low concentrations of Pb(II) cation in the blood samples.
As a result, the designed electrode is of good accuracy and can be used to measure Pb(II) cation in blood samples and possibly any other biological sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Calyx[6]arena
  • Pb (II) ion
  • Self-plasticizing
  • Ion selective electrode

مراجع

  1. Farjad MH. A Comparative Sociological Study of Students Behaviour in Aligarh Muslim Universiy and Tehran University: Aligarh Muslim University; 1973.
  2. Sharg A, Shakibi A, Neisari R, Aliloo L. Survey of factors related to the relapse of addiction from view of addict patients attending to drug abuse treatment clinics in West Azerbaijan. Studies in Medical Sciences. 2011;22(2):129-36.
  3. BORYSOWICZ J. Symptoms of lead poisoning. Polski tygodnik lekarski. 1948;3(12):369-72.
  4. Martins E, Varea A, Hernandez K, Sala M, Girardelli A, Fasano V, et al. Blood lead levels in children aged between 1 and 6 years old in La Plata, Argentina. Identification of risk factors for lead exposure. 2016;114(6):543-9.
  5. Zhang M, Guang S, Zhai R, Liu J, Guang H, Chen D, et al. The blood lead levels of outpatients aged 1–18 years from Lu’an, China, 2012–2014. 2016;33:48-53.
  6. Swets JA. Measuring the accuracy of diagnostic systems. Science. 1988;240(4857):1285-93.
  7. Salman-Roghani H, Foroozan A. Lead poisoning, report of an interesting case. Govaresh. 2011;14(1):39-46.
  8. Salehi H, SAYADI AAR, Tashakori M, YAZDAN DR, SOLTANPOUR N, Sadeghi H, et al. Comparison of serum lead level in oral opium addicts with healthy control group. 2009.
  9. Deibler K, Basu PJEjoic. Continuing issues with lead: Recent advances in detection. 2013;2013(7):1086-96.
  10. Hilwa W. Clinical Instrumentation Refresher Series: Ion Selective Electrodes. Med TechNet Online Services. 1998:1-16.
  11. Schütz A, Bergdahl IA, Ekholm A, Skerfving S. Measurement by ICP-MS of lead in plasma and whole blood of lead workers and controls. Occupational and environmental medicine. 1996;53(11):736-40.
  12. Klotz K, Göen T. Human biomonitoring of lead exposure. Lead–Its Effects on Environment and Health: De Gruyter; 2017.
  13. Mehrpour O, Karrari P, Abdollahi M. Chronic lead poisoning in Iran; a silent disease. Springer; 2012.
  14. Obeng-Gyasi E. Sources of lead exposure in various countries. Reviews on environmental health. 2019;34(1):25-34.
  15. Mitra P, Sharma S, Purohit P, Sharma P. Clinical and molecular aspects of lead toxicity: An update. Critical reviews in clinical laboratory sciences. 2017;54(7-8):506-28.
  16. Nurdin M, Dali N, Irwan I, Maulidiyah M, Arham Z, Ruslan R, et al. Selectivity determination of Pb2+ ion based on TiO2-ionophores BEK6 as carbon paste electrode composite. Anal Bioanal Electrochem. 2018;10:1538-47.
  17. Varvari L, Dorneanu S-A, POPESCU IC. POTASSIUM-SELECTIVE ELECTRODE BASED ON A CALIX [6] ARENIC ESTER (C6Es6). STUDIA UNIVERSITATIS BABES-BOLYAI CHEMIA. 2009;54(3):247-53.
  18. Bagheri Sadeghi H, Sid Kalal H, Hoveidi H, Molavi Z, Adeli Asl N. A new potentiometric sensor for determination of cesium ion in environmental samples. International Journal of Environmental Research. 2011;5(2):561-6.
  19. Aghaie M, Giahi M, Aghaie H, Atryan A. Silver (I)-selective membrane potentiometric sensor based on two recently synthesized ionophores containing calix [4] arene. Russian Journal of Electrochemistry. 2009;45(7):804-9.
  20. Kulesza J, Bocheńska M. Calixthioamides as Ionophores for Transition‐and Heavy‐Metal Cations. European Journal of Inorganic Chemistry. 2011;2011(6):777-83.
  21. Raj S, Shankaran DR. Curcumin based biocompatible nanofibers for lead ion detection. Sensors and Actuators B: Chemical. 2016;226:318-25.
  22. Ghaedi M, Montazerozohori M, Andikaey Z, Shokrollahi A, Khodadoust S, Behfar M, et al. Fabrication of Pb 2+ Ion Selective Electrode Based on 1-((3-((2-Hydroxynaphthalen-1-yl) Methyleneamino)-2, 2-Dimethylpropylimino) Methyl) Naphthalen-2-ol as New Neutral Ionophore. Int J Electrochem Sci. 2011;6:4127-40.
  23. Abraham AA, Rezayi M, Manan NS, Narimani L, Rosli ANB, Alias YJEA. A novel potentiometric sensor based on 1, 2-Bis (N’-benzoylthioureido) benzene and reduced graphene oxide for determination of lead (II) cation in raw milk. 2015;165:221-31.
مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد
دوره 67، شماره 2
خرداد-تیر1403
خرداد و تیر 1403
صفحه 494-504

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار