Article

 

Determination of Glucose by Flow Injection Analysis with Amperometric Detection at Fe(III)–(tris(3,5–dimethyl–1–pyrazolyl)borate)₂ Modified Electrodes

 

Prisciliano Hernández,¹ José A. Rodríguez,¹* Verónica Salazar,¹ Giaan A. Álvarez–Romero,¹ Simplicio González–Montiel¹ and Yolanda Castrillejo²

 

¹ Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Centro de Investigaciones Químicas. Carr. Pachuca–Tulancingo Km. 4.5, 42076, Pachuca, Hidalgo, Mexico. *E–mail: josear@uaeh.edu.mx

² Universidad de Valladolid. Facultad de Ciencias. Departamento de Química Analítica. Paseo Prado de la Magdalena s/n, 47005. Valladolid, Spain.

 

Received December 8, 2010.
Accepted March 22, 2011.

 

Abstract

A modified screen printed electrode with [Fe(tris(3,5–dimethyl–1–pyrazolyl)borate)₂]⁺[FeCl₄]^–, installed as part of a flow injection system, was used as an amperometric detector to determine hydrogen peroxide and glucose after on–line reaction with glucose oxidase. The influence of experimental variables on sensitivity, such as the flow rate, injection volume and reaction coil length, was evaluated using a two–level factorial experimental design. Under optimal conditions, detection limits of 15 μM and 0.5 mM for H₂O₂ and glucose, respectively, were obtained. A sampling rate of 60 determinations h^–1 was achieved; the relative standard deviation of analytical measurements was <5.0%. The method was validated by comparing the obtained results with those provided by the enzymatic spectrophoto–metric method; no significant differences were observed (p < 0.05).

Keywords: Glucose, Hydrogen peroxide, Flow injection system.

 

Resumen

Un electrodo plano de carbono modificado con [Fe(tris(3,5–dimetil–1–pirazolil)borato)₂]⁺[FeCl₄]^–, se integró en un sistema de inyección en flujo y se aplicó en la determinación amperométrica de peróxido de hidrógeno y glucosa mediante la incorporación de glucosa oxidasa. Se determinó la influencia de las variables experimentales como, caudal de trabajo, volumen de inyección y longitud del reactor sobre la sensibilidad mediante un diseño factorial completo a dos niveles. En condiciones óptimas se obtiene un límite de detección de 15 μM y 0.5 mM para H₂O₂ y glucosa, respectivamente, así como una velocidad de análisis de 60 determinaciones h^–1, con una repetitividad expresada como desviación estándar relativa <5.0%. El método propuesto se validó comparando los resultados obtenidos con la metodología espectrofotométrica enzimática, no encontrándose diferencia significativa entre los resultados obtenidos por ambas metodologías (p < 0.05).

Palabras clave: Glucosa, Peróxido de hidrógeno, Sistema de inyección en flujo.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Acknowledgements

The authors wish to thank the CONACyT (project 61310) and Consejería de Educación y Cultura de la Junta de Castilla y León (project VA023A10–2).

 

References

1. Baynes, J. W.; Dominiczak, M. H. Bioquímica Médica. Elsevier, España, 2005, 277.         [ Links ]

2. Cipolla, M. J.; Godfrey, J. A. Transí. Stroke Res. 2010, 1, 127–134.         [ Links ]

3. Wen, Z.; Ci, S.; Li, J. J. Phys. Chem. 2009, C 113, 13482–13487.         [ Links ]

4. Wang, W.; Wang, F.; Yao, Y.; Hu, S.; Shiu, K. K. Electrochim. Acta 2010, 55, 7055–7060.         [ Links ]

5. Kong, T.; Chen, Y.; Zhang, K.; Wang, Z.; Wang, X. Sensors Actuators B 2009, 138, 344–350.         [ Links ]

6. Trinder, P. Ann. Clin. Biochem. 1969, 6, 24–25        [ Links ]

7. Sapre, A. G.; Bedekar, A.; Deshpande, A. V.; Lali, A. M. Biotechnol. Lett. 2000, 22, 569–573.         [ Links ]

8. JieHua, L.; Hui, Z.; ShuSheng, Z. Sci. China Ser B 2009, 52, 196–202.         [ Links ]

9. Luo, Y.; Liu, H.; Rui, Q.; Tian, Y. Anal. Chem. 2009, 81, 3035–3041.         [ Links ]

10. Hsu, C. T.; Chung, H. H.; Tsai, D. M.; Fang, M. Y.; Hsiao, H. C.; Zen, J. M. Anal. Chem. 2009, 81, 515–518.         [ Links ]

11. Nenkova, R.; Ivanova, D.; Vladimirova, J.; Godjervargova, T. Sensors Actuators B 2010, 148, 59–65.         [ Links ]

12. Chaubey, A.; Malhotra, B.D. Biosens. Bioelectron. 2002, 17, 441–456.         [ Links ]

13. Merchant, S. A.; Tran, T. O.; Meredith, M. T.; Cline, T. C.; Glatzhofer, D. T.; Schmidtke, D. W. Langmuir 2009, 25, 7736–7742.         [ Links ]

14. Heller, A.; Feldman, B. Chem. Rev. 2008, 108, 2482–2505.         [ Links ]

15. Wang, Y.; He, Q.; Dong, Y.; Chen, H. Sensors Actuators B 2010, 145, 553–560.         [ Links ]

16. Bosque–Sendra, J.M.; Gamiz–Gracia, L.; Garcia–Campaña, A.M. Anal. Bioanal. Chem. 2003, 377, 863–874.         [ Links ]

17. Trofimenko, S. Chem. Rev. 1993, 93, 943–980.         [ Links ]

18. Courjean, O.; Mano, N. J. Biotechnol. 2011, 151, 122–129        [ Links ]

19. Long, G. L.; Winefordner, J. D. Anal. Chem. 1983, 55, 712A–724A.         [ Links ]

20. Lei, C.; Deng, J. Anal. Chem. 1996, 68, 3344–3349        [ Links ]

21. Kotzian, P.; Brazdilova, P.; Kalcher, K.; Vytras, K. Anal. Lett. 2005, 38, 1099–1113.         [ Links ]

22. Tarley, C. R. T.; Silveira, G.; Santos, W. M. L.; Matos, G. D.; Silva, E. G. P.; Bezerra, M. A.; Miro, M.; Ferreira, S. L. C. Microchem. J. 2009, 92, 58–67        [ Links ]

23. Ruzicka, J.; Hansen, E.H. Flow Injection Analysis. Wiley, 1988.         [ Links ]

24. Massart, D. L.; Vandeginste, B. G. M.; Buydens, L. M. C.; De Jong, S.; Lewi, P. J.; Smeyers–Verbeke, J. Handbook of Chemometrics and Qualimetrics: Part A. Ed. Elsevier Science, 1997.         [ Links ]

25. Sheets, J. R.; Schultz, F. A. Polyhedron 2004, 23, 1037–1043.         [ Links ]