इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण तंत्र की जांच, कॉस्मेटिक whitening के लिए तेजी से और निम्न स्तर के निर्धारण: नैनो Sepiolite मिट्टी द्वारा जलीय समाधान में Arbutin

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सेवदा अयदार Barutçu1 · Dilek Eskiköy Bayraktepe2 · Zehra Yazan2 · कामरान पोलैट2 · हयाती फिलिक1

सारांश

Arbutin(एआर) उन महत्वपूर्ण रासायनिक एजेंटों में से एक है जिनके पास कॉस्मेटिक अनुप्रयोगों में प्रतिकूल प्रभावों की कमी है, जो अभी भी जैविक महत्व है और की ओर बढ़ती रुचि हैआर्बुटिनकॉस्मेटिक उद्योग में। इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर उनकी उच्च संवेदनशीलता, सादगी, और तेजी से की वजह से बहुत ध्यान दिया है. इस काम में, एक electroanalytical विधि विकसित किया गया है और नैनो sepiolite-मिट्टी कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड पर एआर के परिमाणीकरण के लिए मान्य है. इलेक्ट्रोकेमिकलऑक्सीकरणएआर के तंत्र की भी जलीय माध्यम में जांच की गई थी। नैनो-सेपिओलाइट मिट्टी संशोधित कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड एआर के निर्धारण के लिए तेजी से और निम्न-स्तरीय इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर के रूप में उपयोग किया गया था। इलेक्ट्रोकेमिकल एआर की प्रतिक्रियाओं की तुलना नंगे और नैनो सेपिओलाइट संशोधित कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड की सतहों पर की गई थी बीआर बफर समाधान में चक्रीय वोल्टमेट्रिक विधि। परिणामों पर बेहतर electrocatalytic प्रदर्शन दिखाया संशोधित कार्बन इलेक्ट्रोड पर एआर की चरम धारा। अलग करने की स्थिति और प्रयोगात्मक पैरामीटर (पीएच, प्रभाव) संशोधक सामग्री, संचय क्षमता, और समय) के सर्वोत्तम प्राप्त करने के लिए अनुकूलित किया गया थाऑक्सीकरणएआर का संकेत। नीचे अनुकूलित शर्तों, रैखिक अंशांकन घटता 0.0362-80.0 μM की एकाग्रता सीमा में प्राप्त किए गए थे (के साथ 10.8 nM की पहचान सीमा) वर्ग-तरंग adsorptive अलग करना voltammetry के साथ. विधि के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया था कॉस्मेटिक Tritone क्रीम नमूने में एआर का निर्धारण. यह काम इस प्रकार की पुष्टि करता है कि इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर हो सकता है तेजी से, संवेदनशील, निम्न स्तर, और पुन: प्रस्तुत करने योग्य विश्लेषण के लिए संभावित भविष्य के उम्मीदवार हो।

खोजशब्दों:Arbutin, Sepiolite मिट्टी, कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड, कॉस्मेटिक क्रीम, वोल्टमेट्री

Cistancheएंटी-ऑक्सीडेंट है

परिचय

Arbutin(एआर) एक हाइड्रोक्विनोन-β-डी-ग्लूकोपाइरेनोसाइड है Bearberry संयंत्र से निकाला. यह कई औषधीय पौधों की प्रजातियों में उच्च सांद्रता में पाया जाता है, विशेष रूप से एरिकासी परिवार में (Pavloviic et al. 2009)। Arbutin मेलेनिन के गठन को रोकने के लिए निषेध के माध्यम से कर सकते हैं आवश्यक tyrosinase एंजाइम (परवेज एट अल. 2007). AR है कई त्वचा में इस्तेमाल किया गयाश्वेतकसौंदर्य प्रसाधन। इस ग्लाइकोसिडिक संरचना का कॉस्मेटिक प्रभाव हाइड्रोक्विनोन से कम है, लेकिन इसकी विषाक्तता अपेक्षाकृत कम है, और इसका पानी घुलनशीलता हाइड्रोक्विनोन की तुलना में अधिक है जब नहीं पूरी तरह से हटा दिया। इन गुणों के कारण, कई त्वचा whitening और वर्णक हटाने कॉस्मेटिक उत्पादों अक्सर इस्तेमाल किया जाता है (Libánskó et al. 2011; मेहराबी एट अल. 2021; शिह और ज़ेन 2000)।

का डिपिगमेंटिंग प्रभावआर्बुटिनको सूचित किया गया है tyrosinase को बाधित करने और इस प्रकार मेलेनिन जैवसंश्लेषण को कम करके मेलेनिन के लिए tyrosine रूपांतरण को कम. मेलेनिन एक अंधेरे जैविक वर्णक है जो आमतौर पर में पाया जाता है त्वचा, बाल, आंखों की झिल्ली, मस्तिष्क के कुछ हिस्से, और कुछ उत्पादों में melanic कहा जाता है. मेलानोसाइट्स में, जो मेलेनिन-उत्पादक कोशिकाएं हैं, टायरोसिनेस का निषेध मेलेनिन के लिए टायरोसिन रूपांतरण उत्प्रेरित एंजाइम मेलेनिन वर्णक के उत्पादन को दबा देता है। AR, में से एक कुछ यौगिक जो वांछित प्रदर्शित करते हैंश्वेतकप्रभाव, कार्सिनोजेनिक प्रभाव के कारण पसंद किया जाता है hydroquinone, सबसे प्रभावी whitener (Libánskó et al. 2011)। व्हाइटनिंग एजेंटों की सांद्रता के रूप में जो धीरे-धीरे त्वचा के रक्त में अवशोषित होते हैं, में सीमित थे कॉस्मेटिक उत्पादों, वे दहलीज सांद्रता (Degen 2016) तक नहीं पहुंच सकते हैं। इसलिए, दृढ़ संकल्प काश्वेतकएजेंट, जैसे कि आर्बुटिन, हाइड्रोक्विनोन, और सौंदर्य प्रसाधनों में कोजिक एसिड, गुणवत्ता नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण है और सुरक्षा।

सौंदर्य प्रसाधन जटिल नमूने हैं, और कई तकनीकें हैं कॉस्मेटिक analytes, गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (Chisvert et al) सहित निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. 2010), केशिका वैद्युतकणसंचलन (Lin et al. 2007), तरल क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (किम एट अल। 2018), इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री (Shahamirifard and Ghaedi 2019) शीह और ज़ेन 2000), और उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफिक तरीके (Huang et al. 2004)। इन विधियों की तुलना में, इलेक्ट्रोकेमिकल विधियां सरल, तेज, सटीक, किफायती हैं, और कार्बनिक सॉल्वैंट्स की खपत कम है (गुप्ता एट अल। 2011; होयोस-अर्बेलेज़ एट अल। 2017)। भी इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर में चयनात्मक और के कारण रासायनिक और जैविक analytes के संवेदनशील विश्लेषण आसान आपरेशन, किफायती, और इलेक्ट्रोड की उच्च विविधता सामग्री (करीमी-मालेह एट अल. 2020, 2019)।

आधुनिक दिन इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर एक में संचालित कर रहे हैं प्रणाली जिसमें तीन इलेक्ट्रोड होते हैं (संदर्भ, सहायक, और काम कर रहा है)। उनमें से, काम करने वाला इलेक्ट्रोड है सबसे महत्वपूर्ण एक क्योंकि रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं होती हैं समाधान और काम इलेक्ट्रोड इंटरफ़ेस के बीच. विभिन्न प्रकार के काम करने वाले इलेक्ट्रोड जैसे पारा (क्रिस्टी एट अल. 1977), धातु आधारित (Masek et al. 2011), और कार्बन-आधारित (Yazan et al. 2018; एर्डेन और याज़ान 2018) इलेक्ट्रोड का उपयोग वोल्टमेट्रिक विश्लेषण में किया गया है वर्षों से। कार्बन आधारित, विशेष रूप से कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड, एक विस्तृत संभावित रेंज, दीर्घकालिक स्थिरता, कम पृष्ठभूमि वर्तमान, reproducibility, सतह नवीकरण प्रक्रिया, और संशोधन में आसानी (Bayraktepe एट अल. 2016; Svancara et al. 2001). संवेदनशीलता में सुधार करने के लिए और कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड पर वोल्टमेट्रिक सिग्नल की चयनात्मकता, कुछ सामग्री, उदाहरण के लिए, नैनोकणों (Ardakani et al. 2008), कार्बन नैनोट्यूब (Afkhami et al. 2014), आयनिक तरल पदार्थ (शबानी-नूशाबादी और Roostaee 2016), कुछ मिट्टी खनिज (Bayraktepe et al. 2015; साथिशा एट अल। 2012), आदि का उपयोग किया गया है। सेपिओलाइट, मिट्टी के खनिजों में से एक, कार्बनिक प्रजातियों के सोखने को प्रदान करता है इलेक्ट्रोड सतह और विद्युत चालकता को बढ़ाता है काम कर रहे इलेक्ट्रोड (Pekin et al. 2017)।

प्रस्तुत कार्य का उद्देश्य एक संवेदनशील, चयनात्मक विकसित करना है, सरल adsorptive अलग करना voltammetric विधि (AdsSWV) के निर्धारण के लिएआर्बुटिनकॉस्मेटिक उत्पादों में। के लिए इस उद्देश्य, एक sepiolite मिट्टी संशोधित कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड (क्ले / सीपीई) का उपयोग अनुकूल सुविधाओं जैसे कि कम का उपयोग करके किया गया था पृष्ठभूमि वर्तमान, विस्तृत संभावित विंडो, उच्च adsorptive गुण, आसान हैंडलिंग, और सतह नवीकरण। यद्यपि में एआर के बारे में छह वोल्टमेट्रिक अध्ययन किए गए हैं साहित्य रिपोर्ट (Blasco et al. 2004; Butwong et al. 2020; लिबान्स्की एट अल. 2011; लियू एट अल. 2008; Shahamirifard और घैडी 2019; शिह और ज़ेन 2000), इस अध्ययन में, विकसित क्ले / सीपीई सेंसर पता लगाने की सबसे कम सीमा प्रदान करता है और एआर के लिए सबसे व्यापक रैखिक कार्य सीमा।

cistanche समीक्षाएँ

प्रायोगिक

अभिकर्मकों और उपकरणों

सभी सॉल्वैंट्स, एआर, सेपिओलाइट मिट्टी, ग्रेफाइट पाउडर और खनिज तेल सिग्मा-एल्ड्रिच से आपूर्ति की गई थी, और उपयोग किए जाने वाले अन्य रसायन विश्लेषणात्मक ग्रेड थे। AR का स्टॉक समाधान (1.0× 10–3 mol L−1) ठोस AR को किस में भंग करके तैयार किया गया था? पानी। तैयार स्टॉक समाधान को रेफ्रिजरेटर में +4 °C पर संग्रहीत किया गया था। 0.04 mol L−1 ब्रिटन-रॉबिन्सन बफर था सहायक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है।

सभी इलेक्ट्रोकेमिकल माप [चक्रीय वोल्टमेट्री] (CV), वर्ग तरंग वोल्टमेट्री (SWV), और इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS)] किसके द्वारा किया गया था? CHI 660C (संयुक्त राज्य अमेरिका, टेक्सास से) और C3 सेल स्टैंड का उपयोग करना (Bioanalytical Systems, Inc., USA, BASi)। Ag/AgCl (में) 3.0 mol L−1 NaCl, BAS MF-2052) का उपयोग संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया गया था, क्ले / सीपीई, और सीपीई सेंसर का उपयोग काम करने वाले इलेक्ट्रोड के रूप में किया गया था, और एक सहायक इलेक्ट्रोड, प्लैटिनम वायर के रूप में उपयोग किया गया था। (बीएएस मेगावाट -1032) का उपयोग किया गया था। सभी परख से पहले, पीएच एक HANNA उपकरण HI2211 पीएच / ORPmeter के साथ मापा गया था. 4.0, 7.0, और 10.0 के pH मानों पर बफ़र्स का उपयोग किया गया था पीएच मीटर के अंशांकन के लिए। डबल-आसुत पानी क्या था? आपूर्ति की mpMINIpure प्रणाली. सभी assays बाहर किया गया था 25 डिग्री सेल्सियस पर।

सेंसर तैयारी प्रक्रिया

ग्रेफाइट पाउडर के 30 मिलीग्राम और खनिज तेल के 10 μL थे? सीपीई तैयार करने के लिए एक स्पैटुला के साथ एक पेट्री डिश में मिलाया जाता है। के रूप में के लिए Sepiolite मिट्टी संशोधित CPEs, sepiolite की तैयारी मिट्टी और ग्रेफाइट पाउडर को विभिन्न राशन में मिलाया गया था, तब खनिज तेल (10 μL) जोड़ा गया था। के द्रव्यमान अनुपात मिश्रण में सेपिओलाइट मिट्टी को 3.3 और के बीच बदल दिया गया था 10%. विद्युत कनेक्शन एक तांबे द्वारा प्रदान किया जाता है तार। तैयार सेंसर की सतह को चिकना किया जाता है चिकनी कागज के साथ। सभी प्रयोगों से पहले, सतह की सफाई संशोधित सीपीई सेंसर के साथ धोने के द्वारा प्रदर्शन किया गया था एक पानी-इथेनॉल मिश्रण (1: 1) (Aydar et al. 2018)।

विश्लेषणात्मक प्रक्रिया

एआर (1.0× 10-3 मोल एल -1) स्टॉक समाधान का उपयोग सभी प्रयोगात्मक अध्ययनों में किया गया था। सभी वोल्टमेट्रिक विधियों में, इलेक्ट्रोलाइट (0.04 mol L−1 BR बफर (pH 2.0) और AR स्टॉक समाधान कुल आयतन के साथ इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में जोड़ा गया था 10.0 mL की।

काम, संदर्भ, और काउंटर इलेक्ट्रोड थे इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में डूबा हुआ। अल्ट्रा-शुद्ध नाइट्रोजन गैस (99.99% शुद्धता) प्रत्येक विश्लेषण से पहले ~ 1 मिनट है और ~ 30 s प्रत्येक माप के बीच। अंत में, वोल्टामोग्राम थे AdsSWV का उपयोग करके 0.5-1.0 V संभावित विंडो में दर्ज किया गया. AdsSWV के लिए डिवाइस पैरामीटर: आयाम: 0.025 V, आवृत्ति 20 हर्ट्ज, संभावित सीमा 0.5-1.0 वी, और EIS के लिए: आयाम: 0.005 V, आवृत्ति सीमा: 0.05-105 हर्ट्ज और Nyquist भूखंडों को खुले सर्किट क्षमता के तहत दर्ज किया गया था।

क्रीम नमूना तैयारी

ट्राइटोन क्रीम नमूने के 100.0 मिलीग्राम (क्रीम में 2% शामिल हैं)आर्बुटिन, 2% कोजिक एसिड, 2% एस्कॉर्बिक एसिड, 6% ग्लाइकोलिक एसिड, और 0.1% glabridin) तौला गया था और कुछ आसुत पानी के साथ 15 मिनट के लिए एक अल्ट्रासोनिक स्नान में भंग कर दिया गया था, और आसुत पानी के साथ कुल मात्रा 10 मिलीलीटर तक पूरी हो गई थी। 7.4× 10-4 mol L−1 AR युक्त एक समाधान तैयार किया गया था। इस समाधान को रात भर + 4 डिग्री सेल्सियस पर रखा गया था और यहां से लिया गया था उचित मात्रा में समाधान का स्पष्ट भाग और पीएच 2.0 बीआर बफर के साथ इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में पतला।

परिणाम और चर्चा

सेपिओलाइट संशोधित कार्बन का लक्षण वर्णन पेस्ट इलेक्ट्रोड

नंगे और सेपिओलाइट के इलेक्ट्रोकेमिकल लक्षण वर्णन मिट्टी संशोधित CPEs सीवी और EIS का उपयोग कर बाहर किया गया था विधियाँ। अंजीर। S1a और b CV वक्र दिखाते हैं (π: 0.050 V/s) और 5.0 mM Fe (CN) 6 के Nyquist भूखंडों 0.1 M KCl में 3−/4− असंशोधित और सेपियोलाइट मिट्टी संशोधित सीपीई का उपयोग करके समाधान इलेक्ट्रोड, क्रमशः। चित्र के अनुसार। S1a, यह देखा जाता है कि, जब सीपीई सेपिओलाइट मिट्टी के साथ संशोधित किया जाता है, तो दोनों एनोडिक और Fe(CN)6 की कैथोडिक चोटी धाराओं 3−/4− वृद्धि हुई (लगभग एनोडिक के लिए 1.2 गुना और कैथोडिक पीक धाराओं के लिए 1.1-गुना), और चोटी से चोटी पृथक्करण क्षमता (∆ईपी) कम हो जाती है (लगभग 0.22 V) नाटकीय रूप से। तदनुसार, Nyquist भूखंडों चित्र में। S1b क्ले/सीपीई के लिए कम Rct मान का प्रतिनिधित्व करता है (लगभग 2050 Ω) असंशोधित सीपीई (लगभग 4082 Ω) की तुलना में, सेपियोलाइट मिट्टी पर तेजी से इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण को दर्शाता है संशोधित कार्बन पेस्ट इलेक्ट्रोड (Aydar et al. 2018)। इसके अलावा, सीपीई और क्ले / सीपीई इलेक्ट्रोड के सक्रिय सतह क्षेत्र CV द्वारा रैंडल्स-सेविक समीकरण का उपयोग करके गणना की गई थी 5.0 mM Fe(CN)6 के माप 0.1 M KCl में विभिन्न स्कैन दरों पर 3−/4− और 0.08 (± 0.002) सेमी2 पाया गया और 0.09 (± 0.001) सेमी2 सीपीई और क्ले / सीपीई के लिए, क्रमशः (Bayraktepe et al. 2016; Elyasi et al. 2013; Aydar et al. 2018)। वही परिणामों ने संकेत दिया कि सक्रिय सतह क्षेत्र के बाद वृद्धि हुई थी इलेक्ट्रोड संशोधन, उच्च एनोडिक चोटी के लिए अग्रणी विकसित इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर की वर्तमान प्रतिक्रिया।

AR का इलेक्ट्रोकेमिकल व्यवहार

नंगे पर 5.0× 10-5 μmol L−1 AR का इलेक्ट्रोकेमिकल व्यवहार और मिट्टी संशोधित इलेक्ट्रोड सतह पर 0.1 वी / में (+0.5)-(+1.2) संभावित सीमा CV विधि का उपयोग करके जांच की गई थी। जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, एकऑक्सीकरणशिखरआर्बुटिनलगभग 0.834 वोल्ट पर हुआ। के साथ तुलना करने पर सीपीई, यह देखा गया कि एआर की चरम क्षमता (0.834 वोल्ट) क्ले / सीपीई (0.790 वी) सतह पर अधिक नकारात्मक मूल्यों पर स्थानांतरित हो गया, और एआर की चरम धारा लगभग 1.4 गुना बढ़ गई। परिणामों ने संकेत दिया कि सेपियोलाइट मिट्टी का एआर के इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण पर एक इलेक्ट्रोकैटालिटिक प्रभाव था।

सेपिओलाइट इलेक्ट्रोड सामग्री का अनुकूलन

इष्टतम सामग्री sepiolite मिट्टी के लिए निर्धारित किया गया था करने के लिए संशोधित इलेक्ट्रोड की तैयारी में इस्तेमाल किया जा सकता है। के लिए इस उद्देश्य से, मिट्टी-संशोधित इलेक्ट्रोड एक के साथ तैयार किए गए थे 3.3 की मिट्टी की सामग्री; 5.0; 6.7; 8.3; 10.0% (Pekin et al. 2017; Bayraktepe et al. 2019)। वोल्टामोग्राम किसके द्वारा दर्ज किए गए थे? 0.1 V s की स्कैन दर के साथ CV विधि pH 2.0 BR में −1 बफर समाधान जिसमें 1.0× 10-5 mol L−1 AR होता है। जैसा कि में देखा गया है चित्र 2, प्रतिशत के बाद AR की चरम धारा में कमी आई सेपिओलाइट मिट्टी का 5.0%। इस कारण से, इष्टतम सेपियोलाइट मिट्टी की मात्रा मिट्टी-संशोधित सीपीई की तैयारी में उपयोग की जाती है 5.0% के रूप में चुना गया था।

pH का प्रभाव

पर एआर के इलेक्ट्रोकेमिकल व्यवहार की जांच करने के लिए मिट्टी / सीपीई सतह, शिखर वर्तमान और शिखर क्षमता थे विभिन्न पीएच मानों पर मापा जाता है। पीएच ऑप्टिमाइज़ेशन ब्रिटन-रॉबिन्सन (बीआर) बफर (पीएच 2.0-6.0) का उपयोग करके किया गया था। इस उद्देश्य के लिए, एक 0.04 M BR बफर तैयार किया गया था, और एआर के पीक करंट माप का उपयोग करके दर्ज किया गया था CV विधि (चित्र 3)।

जब पीएच-आईपी ग्राफ की जांच की गई थी, तो यह देखा गया था कि पीएच 2.0 मान पर पीक करंट उच्चतम था, और pH बढ़ने के साथ शिखर धाराएं धीरे-धीरे कम हो गईं पीएच 6.0 पर। इस कारण से, एआर निर्धारण के लिए विधि विकास अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले सबसे उपयुक्त पीएच क्या थे? 2.0 के रूप में चुना गया।

इलेक्ट्रोकेमिकल का अध्ययन करने के लिएऑक्सीकरणकी क्रियाविधि एआर, सीवी तकनीक का उपयोग किया गया था। इलेक्ट्रॉनों की संख्या AR के इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण में स्थानांतरित (n) की गणना किसके द्वारा की गई थी? निम्नलिखित Eq. (1) का उपयोग करके:

यहाँ, ईए p एनोडिक पीक पोटेंशियल है, Ea p/2 अर्ध-शिखर है संभावित, α इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण गुणांक है। एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया के लिए, α को 0.5 के रूप में लिया जाता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या इस अध्ययन (एन) में स्थानांतरित 2.32 (एन = 2.32) के रूप में गणना की गई थी।

चोटी क्षमता और स्कैन दर के लघुगणक के बीच संबंध निम्नलिखित Eq. (2) के साथ दिया जा सकता है, जिसे Laviron द्वारा व्यक्त किया गया है (Bukkitgar et al. 2015; शेट्टी एट अल. 2018),

जहां E0 औपचारिक रेडॉक्स क्षमता है, α स्थानांतरण है गुणांक, F फैराडे स्थिरांक है, n स्थानांतरित किया गया है इलेक्ट्रॉन संख्या, और k0 मानक दर स्थिरांक है। E0 द्वारा Ep बनाम π साजिश के अवरोधन से निर्धारित किया गया था लाइन को extrapolating π = 0, और E0 0.738 वोल्ट था। फिर, k0 की गणना 2.6× 104 s के रूप में की गई थी −1। एनोडिक पीक क्षमता के बीच संबंध, ईए p, और pH निम्नानुसार पाया गया था: Ea p = −0.0229 pH + 0.8444 (R2) = 0.995)।

के लिए 0.0229 की ढलानऑक्सीकरणशिखर के करीब है 0.059 के सैद्धांतिक Nernstian मूल्य का आधा (डेविड एट अल. 2016). इस परिणाम के साथ, यह सोचा जा सकता है कि संख्या AR के ऑक्सीकरण तंत्र में स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों को क्या है? प्रोटॉन की संख्या के दोगुने के बराबर।

एक रसायन के साथ 4-मेथोक्सी फिनोल कार्बनिक यौगिक AR (Table S1) जैसी संरचना का अध्ययन 0.04 M BR (pH) में किया गया था 2.0) एक ही सीमा में क्ले / सीपीई इलेक्ट्रोड पर समाधान सामर्थ्य। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। S2, 4-methoxy phenol और AR के इलेक्ट्रोकेमिकल आकार और गुणों के संदर्भ में 0.04 M में एक अच्छी तरह से परिभाषित चोटी के साथ इसी तरह की प्रतिक्रियाओं को दिखाया 0.698 और 0.811 वोल्ट की विभव में BR समाधान (pH 2.0), क्रमशः। इसके अलावा, ऑक्सीकरण विभव में अंतर एआर की संभावना के कारण अधिक सकारात्मक क्षमता देखी गई थी 4-मेथोक्सी फिनोल यौगिक (Pavitt et al. 2017) की तुलना में इसकी ज्यामितीय संरचना के कारण स्टेरिक बाधा; Ohkatsu और सुजुकी 2011)। प्राप्त परिणामों पर विचार करने में, हम प्रस्ताव कर सकते हैं कि हमारे संभवऑक्सीकरणप्रतिक्रिया (दी गई योजना 1) में एआर पर फिनोल समूह से हो सकता है जैसे 4-methoxy फिनोल (Enache और Oliveira-ब्रेट 2011; Nady एट अल. 2017)।

सिस्तानचेविरोधी ऑक्सीकरण के लिए त्वचा पर whitening प्रभाव

प्रभावस्कैन दर

के इलेक्ट्रोकेमिकल गुणऑक्सीकरणAR का शिखर की जांच की गई। इस उद्देश्य के लिए, वोल्टामोग्राम 0.005-0.5 V/s स्कैन दर की सीमा में दर्ज किए गए थे और 1.0× 10-5 M AR (pH 2.0 BR बफर) की उपस्थिति का उपयोग कर CV विधि (चित्र 4)। जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है, कोई कमी नहीं एआर की चोटी पाई गई थी; लगभग 0.8 वोल्ट पर केवल एक एनोडिक चोटी देखा गया था। इसलिए, यह कहना संभव है कि क्ले / सीपीई इलेक्ट्रोड सतह पर एआर का ऑक्सीकरण शिखर प्रदर्शित करता है एक अपरिवर्तनीय रेडॉक्स व्यवहार (Nady et al. 2017)। विश्लेषण करने के लिए AR की इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया, logip-logπ graph क्या था? CV तकनीक का उपयोग करके प्लॉट किया गया, और के ढलान मूल्य logip-log π graph के बारे में 0.43 के लिए प्राप्त किया गया थाऑक्सीकरणएआर की चोटी, यह कहा जा सकता है किआर्बुटिनप्रसार द्वारा इलेक्ट्रोड सतह पर ले जाया जाता है (एलन और लैरी 2001)।

विश्लेषणात्मक विधि विकास

AR के निर्धारण के लिए, SWV-AdsSWV विधि थी मिट्टी / सीपीई इलेक्ट्रोड सतह पर तुलना में। प्राप्त वोल्टामोग्राम चित्र में दिए गए थे। S3. यह देखा गया कि ADORPTIVE स्ट्रिपिंग में एआर का चरम प्रवाह बढ़ गया पद्धति। यह कहना संभव है कि हालांकिआर्बुटिनहै प्रसार द्वारा संशोधित इलेक्ट्रोड सतह पर ले जाया जाता है, यह क्या है? सोखना द्वारा इलेक्ट्रोड सतह से जुड़ा हुआ है।

इसके अलावा, क्ले / सीपीई सतह पर एआर की उपस्थिति में, सीवी विधि का उपयोग करके पांच चक्र लिए गए थे। ये था देखा गया कि पहलेऑक्सीकरणशिखर काफी हद तक था दूसरों की तुलना में अधिक, और चोटी की ऊंचाई दूसरे चक्र के साथ धीरे-धीरे कम हो गई। में देखी गई यह कमी चोटियों इस विचार का समर्थन करता है कि सतह के लिए एआर अनुलग्नक फैलाव द्वारा क्ले /सीपीई इलेक्ट्रोड का किसके द्वारा किया जाता है? सोखना (चित्र। S3B) (Nady et al. 2017)। इस संदर्भ में, एआर के निर्धारण के लिए विधि विकास अध्ययन क्ले / सीपीई सतह पर adsorptive का उपयोग करके किया गया था अलग करने के तरीके.

प्रयोगात्मक स्थितियों का अनुकूलन

Deposition potential और deposition time values को AdsSWV के लिए इन डिवाइस पैरामीटर के तहत ऑप्टिमाइज़ किया गया था: आयाम: 0.025 V, frequency 20 Hz, AR solutions of 1.0× 10–5 (0.5)–(+1.0) V की विभव सीमा में mol L−1

AdsSWV के लिए, में निक्षेपण क्षमता परिवर्तित की गई थी 0.0-1.0 V की सीमा. इसे चित्र 5a, इष्टतम में देखा जा सकता है निक्षेपण विभव का मान 0.3 वोल्ट के रूप में चुना गया था। निक्षेपण समय के लिए परीक्षण किस के संभावित मूल्य पर किए गए थे? 0.3, और निक्षेपण समय 0.0 से 80 सेकंड तक था। परिणाम AdsSWV के लिए चित्र 5b में दिए गए हैं। का इष्टतम मूल्य निक्षेपण समय को 15 सेकंड के रूप में चुना गया था।

अंशांकन अध्ययन और अनुकूलित के सत्यापन विधियाँ

AR निर्धारण के लिए AdsSWV विधि विकसित करने के लिए, अंशांकन रेखांकन इष्टतम परिस्थितियों में बनाए गए थे क्ले / सीपीई की सतह पर निर्धारित किया जाता है। मिट्टी / सीपीई सतह पर विधि विकास अध्ययन में, एआर एकाग्रता थी बदल गया, और प्रत्येक एकाग्रता के लिए चोटी धाराओं को मापा गया। प्राप्त voltammograms और उत्पन्न अंशांकन रेखांकन चित्र 6 में दिए गए हैं।

चित्र 6 में दिए गए परिणाम i के बीच एक पूर्ण रैखिक संबंध दर्शाते हैं एक p और कार। AdsSWV के लिए रैखिक समीकरण हैं- नीचे दिया गया है: i एक p(πA) = 0.0499CAR − 0.0027, R2 = 0.9994 (चित्र 6 का इनसेट)

LOD और LOQ मानों की गणना करने के लिए, निम्नलिखित समीकरणों का उपयोग किया गया था: LOD = 3s/m, LOQ = 10s/m (3)

यहाँ, s अध्ययन की गई AR सांद्रता (3.0× 10–7 mol L−1) के लिए मानक विचलन है, और m, का ढलान है अंशांकन ग्राफ. इन समीकरणों के अनुसार, LOD और LOQ मान 0.0108 और 0.0362 μmol L−1 के लिए के रूप में पाए गए AdsSWV, क्रमशः (तालिका 1). हमारे साहित्य ज्ञान के अनुसार, ये LOD और LOQ मान सबसे कम हैं परिणाम अब तक पाया गया (तालिका 2)।

प्रस्तावित नई विधियों के सत्यापन पैरामीटर (तालिका 1) और हमारे नए वोल्टमेट्रिक सेंसर (क्ले / सीपीई) ऊपर की ओर दिए गए हैं:

इलेक्ट्रोड की स्थिरता निर्धारित करने के लिए, शेल्फ जीवन क्ले / सीपीई की जांच की गई थी। AR के संकेत थे अलग-अलग दिनों में दर्ज किया गया, और दस दिन बाद, सेंसर संकेत को अपने प्रारंभिक मूल्य का 96.4% बनाए रखने के लिए पाया गया था AdsSWV के लिए. सभी प्रयोगों के दौरान, नव विकसित सेंसर + 4 डिग्री सेल्सियस पर रखा गया था।

हस्तक्षेप

कुछ इलेक्ट्रोएक्टिव प्रजातियों के हस्तक्षेप प्रभाव जो कॉस्मेटिक क्रीम में पाया जा सकता है पर जांच की गई थी वोल्टमेट्रिक विधि क्ले / सीपीई इलेक्ट्रोड का उपयोग करके विकसित की गई एआर निर्धारण के लिए। जब Na+ की एकाग्रता, Mg2+, K+, Co2+, Fe3+, Cu2+, Ni2+ आयनों को 100 बार जोड़ा गया था एआर की एकाग्रता से अधिक, कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं वर्तमान मूल्यों में देखा गया था। हालांकि, जब यूरिक एसिड, एस्कॉर्बिक एसिड, फिनोल, और रेसोर्सिनोल सांद्रता दस बार जोड़ा गया था,ऑक्सीकरणइन प्रजातियों की चोटी के साथ मेल खाता हैआर्बुटिनशिखर, जिसके परिणामस्वरूप वर्तमान मूल्यों और हस्तक्षेप-प्रभाव में बहुत अधिक अंतर होता है।

वास्तविक नमूना विश्लेषण और वसूली

के लिए विकसित विधि की सटीकता निर्धारित करने के लिए क्ले / सीपीई पर एआर का निर्धारण, एक वसूली अध्ययन था 2.0% युक्त Tritone क्रीम के साथ प्रदर्शन कियाआर्बुटिनप्रत्यक्ष अंशांकन विधि का उपयोग कर। तालिका 3 डेटा दिखाता है विभिन्न सांद्रता में किए गए पुनर्प्राप्ति अध्ययन के परिणामस्वरूप प्राप्त किया गया। विश्लेषण के परिणामों के अनुसार, AdsSWV विधि के लिए पुनर्प्राप्ति मान ों में से 98.68 से 104.06% इन परिणामों से पता चलता है कि विकसित विधि को सफलतापूर्वक शामिल नमूनों में लागू किया जा सकता है ट्राइटोन क्रीम नमूने में अन्य अवयवों के हस्तक्षेप के बिना एआर।

निष्कर्ष

इलेक्ट्रोकेमिकलऑक्सीकरणतंत्र और एआर व्यवहार, एक त्वचाश्वेतककॉस्मेटिक, चक्रीय द्वारा जांच की गई थी वोल्टमेट्री । एक निम्न स्तर, तेजी से, कम लागत वाले इलेक्ट्रोएनालिटिकल विधि में एआर को निर्धारित करने के लिए विकसित किया गया था कॉस्मेटिक क्रीम नमूना. नैनो सेपिओलाइट मिट्टी / सीपीई इलेक्ट्रोड का उपयोग 0.04 एम बीआर (पीएच 2.0) में एआर को निर्धारित करने के लिए किया गया था। प्रस्तावित AdsSW voltammetric विधि द्वारा समाधान. क्ले / सीपीई नैनो सेंसर ने महान संवेदनशीलता और अच्छा दिखाया एआर इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण की ओर इलेक्ट्रोकैटालिटिक गतिविधि। वही LOD और LOQ मान संशोधित क्ले / सीपीई नैनो-सेंसर पर क्रमशः 10.8 और 36.2 एनएम पाए गए। वही विधि प्रस्तावित न केवल सबसे कम अल्ट्रा ट्रेस प्रदर्शित करता है एआर के स्तर का पता लगाने लेकिन यह भी एक संतोषजनक वसूली (101.47%) के साथ कॉस्मेटिक क्रीम नमूने में एआर के परिमाणीकरण के लिए लागू किया।

सिस्तानचे शरीर सौष्ठव