Vol. 51 (2015), Issue 2, p. 8-15

Electrocatalytic Oxidation and Sensitive Determination of N-Acetyl-L-Cysteine at Cyclodextrin-Carbon Nanotubes Modified Glassy Carbon Electrode

Jun Zhang, Yan Chang, Chuan Dong

Abstract

УДК 543.08

 

The electrochemical behavior and electroanalysis of N-acetyl-L-cysteine (NAC) were studied at a glassy carbon electrode modified with β-cyclodextrin (β-CD) and carbon nanotubes (β-CD/MWCNT/GCE). The  β-CD/MWCNT/GCE displayed excellent electrocatalytic performance to the catalytic oxidation reactions of NAC. Because NAC is selectively enriched by β-CD, the β-CD/MWCNT/GCE can solve the problems of the signal attenuation caused by the adsorption of the NAC oxidation product. The influence of the experimental conditions on the NAC electrochemical behavior was also considered, when using a modified electrode. The mechanism and kinetics of the catalytic oxidation reactions of NAC were monitored by the cyclic voltammetry and chronoamperometry. The catalytic oxidation rate constant k (4.21±0.05)×103 M-1S-1 was calculated using electrochemical approaches. The results showed that in 1.0×10-3 M of potassium ferricyanide solution, the current signals were proportional to the NAC concentration from 4.4×10-4 M to 8.0×10-2 M [Ip(10-6A) = 0.58412 + 5.38×103 c(M), R2 = 0.9934], and the detection limit (S/N = 3) was 5.02×10-5 M. For 80 mM NAC, six successive measurements yielded R.S.D. of 3.4%, which shows that the sensor is reproducible. The proposed method can be applied for the determination of NAC in routine analysis.

 

Keywords: chemical modified electrode, carbon nanotubes, cyclodextrin, N-Acetyl-L-cysteine, electrochemical determination.

 

 

Электрохимическое поведение и электроанализ N-ацетил-L-цистеина (NAC) были изучены на стеклянном углеродном электроде, модифицированном с использованием b-циклодекстрина (b-CD) и углеродных нанотрубок (b-CD/MWCNT/GCE). b-CD/MWCNT/GCE показывает хорошую электрокаталитическую активность при реакции каталитического окисления NAC. Поскольку NAC селективно обогащен b-CD, b-CD/MWCNT/GCE может решить проблемы затухания сигнала, вызванные адсорбцией NAC. Было также рассмотрено влияние экспериментальных условий на электрохимическое поведение NAC при использовании модифицированных электродов. Механизм и  кинетика реакций каталитического окисления NAC контролировались с помощью циклической вольтамперометрии и хроноамперометрии. Константа скорости каталитического окисления k(4,21±0,05) ´ 103 М-1С-1 была рассчитана с использованием электрохимических методов. Результаты показали, что в 1,0´10-3 М растворе гексацианоферрата калия ток был пропорционален концентрации NAC от 4,4´10-4 М до 8,0´10-2 М [Ip (10-6 A) = 0,58412 + 5,38´103 c(M), R2 = 0,9934], и пределом обнаружения (S/N = 3) было 5,02´10-5 М. Для 80 мМ NAC, шесть последовательных измерений показали относительное стандартное отклонение 3,4%, что говорит о том, что сенсор имеет хорошую точность измерения. Предложенный метод может применяться для определения NAC при каждом анализе.

 

Ключевые слова: химически модифицированный электрод, углеродные нанотрубки, циклодекстрин, N-ацетил-L-цистеина, электрохимическое определение.       

 

 

Download full-text PDF. 599 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.