최근 몇 년간 아세트아미노펜(APAP)의 과도한 사용은 중요한 인체 위험 요소이자 사회적 부담이 되고 있습니다. 인체 소변에서 APAP 농도를 측정하기 위한 빠르고 자동화된 전기화학적 탐지가 중요한 방법으로 떠오르고 있습니다. 본 연구는 Elaeagnus angustifolia 껌으로부터 준비된 새로운 다공성 코발트 유도 바이오매스 전극 촉매 물질을 탐구하고, APAP의 전기화학적 특성과 특정 탐지 능력을 조사합니다. 그들의 연구 결과는 2024년 7월 18일에 산업 화학 및 재료 저널에 발표되었습니다.
아세트아미노펜(APAP)은 일반적으로 사용되는 진통제 및 해열제입니다. 남용으로 인해 신체 액체 내에서 APAP가 과도하게 존재하게 되어 급성 간 손상 및 간 실패와 같은 중대한 부작용을 초래합니다. 현재 인체에서 APAP를 탐지하는 방법은 상대적으로 비싸고 복잡합니다.
자연에서 추출한 Elaeagnus angustifolia 껌을 기본 물질로 사용하여 고온소성 등 일련의 처리를 통해 이 물질을 활성화합니다. 그 후, 염화 철과 반응하여 비약적으로 증가된 특정 표면적을 가진 다공성 천연 탄소 기반 물질을 생산합니다. 관련 연구에 기반하여, 도전성을 향상시키기 위해 코발트 산화물 도핑을 선택하였으며, 이는 아세트아미노펜 탐지를 위한 선택적이고 민감한 검사 동안 소변 내 APAP 분자를 특정 인식할 수 있게 합니다. 코발트 산화물로 변형된 FBC-CoO/GCE의 Ipa는 FBC/GCE의 거의 두 배에 달합니다. 기존의 액체 크로마토그래피 탐지 방법에 비해 빠른 속도, 높은 감도, 소형화 및 자동화를 제공합니다.
본 연구에서는 자연 자원인 Elaeagnus angustifolia 껌을 사용하여 간단한 준비 단계를 통해 FBC를 생산했습니다. 준비 과정을 수정하여 코발트 산화물 균열 나노시트의 비어있는 정도를 조정함으로써 우수한 감도를 갖는 APAP 센서를 합성했습니다. 이 연구에서는 요산과 APAP 반응 피크가 합리적인 생리학적 농도 범위 내에서 효과적으로 분리되고 확인될 수 있습니다.
추후 개선은 CoO-FBC/GCE의 성능을 높이고, 향후 프로젝트에서 심층 연구를 위한 기반을 마련할 수 있습니다. 이러한 개선 사항에는 바이오매스 활성화 과정 탐색, 코발트 산화물 균열 나노시트의 크기 및 형태 조정, 초음파 처리 단계 및 바이오매스 탄소와 코발트 산화물의 비율 검토, 알칼리 동시 침전 방법 개선, 다른 전이 원소와의 공동 도핑 등이 포함되며, 모두 고성능 센서 달성을 목표로 하고 있습니다.
연구팀은 중국과학원 신장 기술 물리 화학 연구소의 Yihan Zhang, Zehong Gao, Xamxikamar Mamat, Longyi Chen 및 더저우대학교 화학 및 화학 공학부의 Yiliyasi Baikeli로 구성되어 있습니다.
본 research는 중국과학원 생물 자원 프로그램(KFJ-BRP-007-011)의 지원을 받았습니다. Y. Z., Z. G. 및 L. C.는 신장 위구르 자치구 천치 인재 프로그램의 지원에 감사드립니다.
출처:
산업 화학 및 재료
저널 참조:
Zhang, Y., et al. (2024). Improved voltammetric discrimination of acetaminophen and uric acid in urine using CoO biochar nanocomposite. Industrial Chemistry and Materials. doi.org/10.1039/d4im00069b.
