حسگر الکتروشیمیایی برای تعیین فنتانیل با الکترود اصلاح‌شده با نانولوله کربنی و نانوذرات آهن (III) اکسید

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار شیمی تجزیه، گروه شیمی، دانشکده و پژوهشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری شیمی تجزیه، گروه شیمی، دانشکده و پژوهشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

چکیده

فنتانیل یک داروی زوداثر، ضددرد و مخدری قوی است که به‌طور گسترده برای بی‌هوشی و کنترل دردهای مزمن استفاده می‌شود. در این مطالعه، یک حسگر الکتروشیمیایی با اصلاح الکترود کربن شیشه‌ای (GC) به‌وسیله نانو چندسازه‌ای از نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNTs) و آهن (III) اکسید تهیه شد و برای آنالیز داروی فنتانیل در محیط آبی موردبررسی قرار گرفت. سطح الکترود اصلاح‌شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی موردمطالعه قرار گرفت. رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح‌شده و اندازه‌گیری فنتانیل به ترتیب با روش‌های ولتاسنجی چرخه‌ای و ولتاسنجی پالس تفاضلی انجام گرفت. اندازه‌گیری داروی فنتانیل با استفاده از ولتاسنجی پالس تفاضلی (DPV) در سطح الکترود اصلاح‌شده، وابستگی خطی جریان پیک آندی با غلظت فنتانیل را در دو دامنه 08/0 تا 1 و 1 تا 100 میکرومولار با حد تشخیص 045/0 میکرومولار نشان داد. اثر مزاحمت برخی گونه‌های به‌عنوان مداخله کننده‌های احتمالی بر روی پاسخ ولتاسنجی فنتانیل بررسی شد. درنهایت حسگر پیشنهادی به‌طور موفقیت‌آمیزی برای اندازه‌گیری فنتانیل در نمونه‌های سرم خون و ادرار به‌کاربرده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Electrochemical sensor for fentanyl determination by modified electrode with carbon nanotube and iron (III) oxide nanoparticles

چکیده [English]

Fentanyl is a rapid-acting, analgesic drug, and a powerful opioid which is extensively used for anesthesia and chronic pain management. In this study, an electrochemical sensor based on a nanocomposite of multi wall carbon nanotubes )MWCNTs( and iron )III( oxide )Fe2O3( nanoparticles on the surface of glassy carbon electrode )GCE( was investigated for the analysis of fentanyl drug in aqueous media. The surface of modified electrode was studied with scanning electron microscope (SEM). The electrochemical behavior of modified electrode and determination of fentanyl were performed by cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry )DPV(, respectively. The differential pulse voltammetry (DPV) measurement at the surface of modified electrode presented the linear relation between the anodic peak current and fentanyl concentration in tow range of 0.08 to 1 and 1 to 100 μM with limits of detection (LOD) of 0.045 μM. The effect of some potential interferences of electrode response was investigated. The proposed sensor was successfully employed for the determination of fentanyl in human blood serum and urine samples

کلیدواژه‌ها [English]

  • fentanyl
  • Electrochemical sensor
  • Multi-walled carbon nanotubes
  • Fe2O3 nanoparticles
[1] Chavan, S.; Roy, V.; Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 8, 297-336, 2015.
[2] Stanley, T.H.; J. Pain. 15, 1215-1226, 2014.
[3] Muijsers, R.B.R.; Wagstaff, A.J.; J. Drug. 61, 2289-2307, 2001.
[4] Stiller, R.L.; Scierka, A.M.; Davis, P.J.; Cook, D.R.; Forensic Sci. Int. 44, 1-6, 1990.
[5] Portier, E.J.G.; De Blok, K.; Butter, J.J.; Van Boxtel, C.J.; J. Chromatogr. B. 723, 313-318, 1999.
[6] Blanco, M.E.; Encinas, E.; González, O.; Rico, E.; Vozmediano, V.; Suárez, E.; Alonso, R.M.; Drug Test Anal. 7, 804-811, 2015.
[7] Gupta, P.K.; Manral, L.; Ganesan, K.; Dubey, D.K.; Anal. Bioanal. Chem. 388, 579-583, 2007.
[8] Wang, C.; Li, E.; Xu, G.; Wang, H.; Gong, Y.; Li, P.; He, Y.; Micro Chem. J. 91, 149-152, 2009.
[9] Guo, H.; Hu, N.; Lin, S.; Talanta 41, 1929-1932, 1994.
[10] Peng, L.J.; Wen, M.L.; Yao, Y.; J. Pharm. Biomed. Anal. 30(3), 667-673. 2002.
[11] Heidarimoghadam, R.; Farmany, A.; Mater. Sci. Eng. 58, 1242–1245, 2016.
[12] Mohamed, M.A.; Abdelwahab, N.S.; Banks, C.E.; Anal. Methods 8, 4345–4353, 2016.
[13] Zhang, S.; Li, B.; Sheng, Q.; Zheng, J.; J. Electroanal. Chem. 769, 118–123, 2016.
[14] Luo, X.; Morrin, A.; Killard, A.J.; Smyth, M.R.; Electroanalysis 18(4), 319-326, 2006.
[15] Xu, J.Z.; Zhu, J.J.; Wang, H.; Chen, H.Y.; Anal. Lett. 36(13), 2723-2733, 2003.
[16] Liu, S.; Dai, Z.; Chen, H.; Ju, H.; Biosens. Bioelectron 19(9), 963-969, 2004.
[17] Cao, D.; He, P.; Hu, N.; Analyst 128(10), 1268-1274, 2003.
[18] Demir, E.; Inam, R.; Ozkan, S.A.; Uslu, B.J. Solid State Electrochem. 18(10), 2709-2720, 2014.
[19] Sharma, A.; Gudala, S.; Ambati, S.R.; Penta, S.; Mahapatra, S.P.; Vedula, R.R.; Acharya, B.; J. Chin. Chem. Soc. 64(6), 589-606, 2017.
[20] Rahmanifar, E.; Yoosefian, M.; Karimi-Maleh, H.; Curr. Anal. Chem. 13(1), 46-51, 2017.
[21] Planeix, J.M.; Coustel, N.; Cop, B.; Brotons, V.; Kumbhar, P.S.; Dutartre, R.; Geneste, P.; Bernier, P.; J. Am. Chem. Soc. 116, 7935–7936, 1994.
[22] Bista, S.R.; Lobb, M.; Haywood, A.; Hardy, J.; Tapuni, A.; Norris, R.; J. Chromatogr. B. 960, 27-33, 2014.
[23] Almousa, A.A.; Ikeda, R.; Wada, M.; Kuroda, N.; Hanajiri, R.K.; Nakashima, K.; J. Chromatogr. B. 879(27), 2941-2944, 2011.
[24] Rossi, S.S.; De La Torre, X.; Botrè, F.; Rapid Commun. Mass Spectrom 24(10), 1475-1480, 2010.