Voltammetric Detection of NADH Free from Interference of Ascorbic Acid Using a Glassy Carbon Electrode Modified with an Electropolymerized Porphyrin Film

Abstract

Two square‐wave voltammetric (SWV) peaks, at potentials of ca. 0 and 500 mV (vs. Ag/AgCl) are observed at a porphyrin polymer modified glassy carbon (GC) electrode in Tris buffer solution (pH 8.3), that correspond to the electrooxidation of ascorbic acid (AA) and NADH, respectively. Additionally the proposed electrode is free of fouling problems, that are notorious at other modified electrodes. An interesting observation was that the peak associated with the AA electrooxidation was attenuated as the concentration of NADH increased, indicating a competition in the electron transfer reaction between the two analytes studied. The NADH peak current was directly related to its concentration below 5 mM with a proportionality constant of 92 µA cm−2 mM and with the detection limit of 0.5 µM.

Investigation of Direct Electrooxidation Behavior of NADH at a Chemically Modified Glassy Carbon Electrode

“…27 In addition, the effect of potential scan rate on the peak current of NADH electrooxidation was examined using the polyglycine/CyMCP-modified GC electrode by cyclic voltammetry. Present results showed a good linear relationship between the peak current of NADH and the square root of the scan rate from 0.1 to 0.8 V · s −1 , which could be elucidated using diffusion control of overall NADH electrooxidation at the modified GC electrode.…”

“…Therefore, there exist two kinds of catalytic model for the electrooxidation of NADH: one is a direct electro-catalysis 13,15,16,36 and the other is called a redox mediator electro-catalysis. [25][26][27][28][29][30][31][32]37 Though these redox mediators are very efficient electron shuttles for NADH oxidation processes, hydrodynamic voltammetry on the mediator-modified electrode remains a challenge for examining the kinetic parameters of NADH electrooxidation due to possible mediator loss from the electrode surface.…”

Determinação simultânea de NADH e ácido ascórbico usando voltametria de onda quadrada com eletrodo de carbono vítreo e calibração multivariada

“…Em virtude disso, um grande número de pesquisas visando o desenvolvimento de procedimentos analíticos para a determinação de NADH têm sido realizadas. Dentre os vários métodos existe um interesse particular para aqueles envolvendo a oxidação eletroquímica do NADH em meio aquoso [4].…”

“…Segundo dados da literatura, uma das formas de se melhorar a resposta eletroquímica de compostos como o NADH é pelo uso de catalisadores que acelerem a cinética de transferência de elétrons, ou via catálise heterogênea com o uso de eletrodos modificados e ainda reduzindo o sobrepotencial da reação trabalhando-se em valores mais altos de pH [4][5]. A aplicação de eletrodos modificados apresenta duas dificuldades importantes na detecção do NADH : a primeira é o bloqueio da superfície do eletrodo por produtos de oxidação que ocorre depois de pouco tempo da polarização do eletrodo e o segundo problema é a tendência em mediar a oxidação eletroquímica do ácido ascórbico (AA) que é o principal interferente presente em sistemas biológicos [4]. Dessa forma, estudos estão sendo realizados para produzir eletrodos modificados capazes de discriminar entre as reações de oxidação de NADH e AA e que sejam suficientemente imunes aos efeitos de adsorção.…”

“…Em virtude disso, um grande número de pesquisas visando o desenvolvimento de procedimentos analíticos para a determinação de NADH têm sido realizadas. Dentre os vários métodos existe um interesse particular para aqueles envolvendo a oxidação eletroquímica do NADH em meio aquoso [4].O NADH sofre oxidação para a produção de NAD + com perda de dois elétrons. O mecanismo desta oxidação é complexo, depende de sobrepotenciais de eletrodos elevados e o produto da oxidação pode bloquear a superfície do eletrodo, o que resulta em respostas pouco reprodutivas.…”