Блог

Oct 09, 2023

Электро

Scientific Reports volume 13, Article number: 16803 (2023) Cite this article 263 Accesses 4 Altmetric Metrics details An electrochemical sensory platform is presented for determination of sumatriptan

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 16803 (2023) Цитировать эту статью

263 доступа

4 Альтметрика

Подробности о метриках

Представлена ​​электрохимическая сенсорная платформа для определения суматриптана (СУМ) в водных растворах и сыворотке крови человека. Карандашный графитовый электрод (ПГЭ) был электрохимически расслоен методом циклической вольтамперометрии, а затем модифицирован с использованием наночастиц металлоорганического каркаса на основе цинка (Zn(II)-MOF). Изготовленный электрод Zn(II)-MOF/EDPGE использовался для чувствительного электрохимического обнаружения SUM посредством реакции электроокисления. Zn(II)-MOF был синтезирован гидротермально и охарактеризован различными методами. Электрохимическое расслаивание ЭПГ приводит к образованию пористой подложки, что способствует эффективной иммобилизации модификатора. Разработанный датчик обладает преимуществами как увеличенной площади поверхности, так и ускоренной скорости переноса электронов, о чем свидетельствуют хронокулограмма и графики Найквиста. В оптимизированных условиях разработанный сенсор демонстрировал линейный отклик для растворов SUM 0,99–9,52 мкМ. Для изготовленного датчика наблюдалось короткое время отклика 5 с, а предел обнаружения составил 0,29 мкМ. Селективность Zn(II)-MOF/EDPGE по отношению к SUM оценивали путем изучения интерференционного эффекта кодеина, адреналина, ацетаминофена, аскорбиновой кислоты и мочевой кислоты, которые обычно обнаруживаются в биологических образцах. Разработанный сенсор демонстрирует отличные характеристики при анализе SUM в образцах сыворотки крови человека, значения восстановления находятся в диапазоне от 96,6 до 111%.

Суматриптан (SUM; название IUPAC: 1-[3-(2-диметиламиноэтил)-1H-индол-5-ил]-N-метилметансульфонамид) является первым клинически доступным препаратом на основе триптамина, который обычно используется для лечения острой мигрени. атаки1. Соединение, классифицированное как агонист серотонина, воздействует на рецепторы 5-HT1D и 5-HT1B, эффективно уменьшая сосудистое воспаление, связанное с мигренью2. Установлено, что после перорального приема таблетки суматриптана 50 мг максимальная концентрация в плазме крови человека (Cmax) составляет 33,21 нг/мл (0,11 мкМ) при tmax 1,13 ч, а период полувыведения (t1/2) составляет 2,96 ч3. Стоит отметить, что высокие дозы СУМ (200 мг в день-1) могут привести к сульфгемоглобинемии – ситуации, при которой происходит присоединение серы к молекулам гемоглобина и изменение цвета крови с красного на зеленовато-черный4.

Из-за физиологической важности SUM были предприняты значительные усилия по определению этого соединения в биологических образцах. Среди разнообразных доступных аналитических методов жидкостная хроматография считается типичным методом, а для ее измерения были разработаны различные методы жидкостной хроматографии, такие как ВЭЖХ5,6,7, UPLC8 и HPTLC9. Кроме того, в литературе для определения SUM изучались альтернативные методы, включая мицеллярную электрокинетическую хроматографию10, кондуктометрию11, УФ-Вид-спектрофотометрию12,13, капиллярный электрофорез14 и флуоресцентную спектроскопию15. Несмотря на заметную чувствительность в некоторых случаях, эти методы часто страдают от утомительных и трудоемких процедур, а также высокой стоимости, которые требуют специальных стандартов, комплексообразователей или даже токсичных растворителей для анализа. Следовательно, существует настоятельная необходимость в разработке чувствительных, экономически эффективных, быстрых и простых подходов к определению SUM. Эти характеристики находят реализацию в электрохимических сенсорах, поскольку предыдущие исследования продемонстрировали электрохимическую активность SUM16. Соответственно, некоторые усилия были вложены в разработку электрохимических сенсорных платформ для чувствительного определения SUM.

После новаторской работы Сагара и др.16, в которой использовался стеклоуглеродный электрод (СУЭ), последующие исследователи использовали химически модифицированные электроды для облегчения переноса электронов между поверхностью электрода и SUM в качестве аналита, тем самым повышая чувствительность обнаружения. Яркие примеры включают применение пиролитического графитового электрода, улучшенного многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ), украшенными наночастицами серебра17, электрода из углеродной пасты, модифицированного координационным комплексом на основе кобальта Шиффа, и МУНТ18, ионселективного электрода, включающего диоктилфталат в карбоксилированный поливинилхлорид. матрица19 и электрод из углеродной пасты, модифицированный ультразвуковым электроосаждением наночастиц Pt на наночастицах ZrO220. Кроме того, также были исследованы различные модификации GCE (такие как двухслойные структуры, состоящие из МУНТ/полипиррол21, наночастиц Cu/полимеламина22 и самособирающегося MXene-MWCNT-хитозан23). Во всех случаях модифицированные электроды неизменно превосходили свои немодифицированные аналоги при определении SUM.