Elettrodo modificato CuONP/MWCNT/pasta di carbonio per la determinazione del tramadolo: indagine teorica e sperimentale

Aug 12, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7999 (2023) Citare questo articolo

320 accessi

1 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

È stata applicata una tecnica pratica per fabbricare nanostrutture di CuO da utilizzare come elettrocatalizzatore. La sintesi verde delle nanoparticelle di ossido rameico (CuO NP) tramite co-precipitazione è descritta in questo articolo utilizzando un estratto acquoso di Origanum majorana sia come riducente che come stabilizzante, accompagnato dalla caratterizzazione tramite XRD, SEM e FTIR. Il modello XRD non ha rivelato impurità, mentre il SEM ha rivelato particelle sferiche poco agglomerate. Nanoparticelle di CuO e nanotubi di carbonio a parete multipla (MWCNT) sono stati utilizzati per creare un elettrodo di pasta di carbonio modificato. Sono stati utilizzati metodi voltammetrici per analizzare Tramadol utilizzando CuONP/MWCNT come elettrodo di lavoro. Il nanocomposito prodotto ha mostrato un'elevata selettività per l'analisi del tramadolo con potenziali di picco di ~ 230 mV e ~ 700 mV ed eccellenti curve di calibrazione lineare per tramadolo che vanno da 0,08 a 500,0 µM con un coefficiente di correlazione di 0,9997 e limiti di rilevamento di 0,025. Inoltre, il sensore CuO NPs/MWCNT/CPE mostra una sensibilità apprezzabile di 0,0773 μA/μM al tramadolo. Per la prima volta è stato utilizzato il metodo quantistico B3LYP/LanL2DZ per calcolare la DFT e determinare l'energia connessa e l'energia del bandgap dei nanocompositi. Alla fine, CuO NP/CNT si è dimostrato efficace nel rilevare tramadolo in campioni reali, con un tasso di recupero compreso tra il 96 e il 104,3%.

Il tramadolo è un analgesico oppioide sintetico che agisce principalmente sul sistema nervoso centrale. Funziona attraverso due meccanismi fondamentali: il legame agonistico ai recettori oppioidi e il blocco della ricaptazione della noradrenalina e della serotonina. La farmacocinetica, l'efficacia e le qualità di sicurezza del tramadolo lo hanno reso un successo nei pazienti con dolore cronico da moderato a grave che lo assumono tre o quattro volte al giorno. Rispetto alla forma abituale di Tramadol, Tramadol a rilascio prolungato, una compressa a rilascio modificato di nuova creazione, sarebbe favorevole per la durata di un giorno e per una minore varianza plasmatica del farmaco1,2.

Il tramadolo è una sostanza che agisce come un -agonista. [2-(dimetil amminometil)-1(3-metossifenil) cicloesanolo] è il nome chimico. È usato per trattare la maggior parte delle forme di nevralgia, inclusa la nevralgia del trigemino, nonché il dolore da moderato a grave. In letteratura sono state pubblicate diverse tecniche analitiche per la determinazione del tramadolo e di altri farmaci combinati, compreso il metodo spettrofotometrico3,4 e gli approcci spettrofotometrici e spettrofluorimetrici5,6,7.

La nanotecnologia è oggi considerata un argomento di ricerca all’avanguardia che prevede la creazione di nanoparticelle di varie dimensioni, forme e strutture chimiche con un’ampia gamma di possibili usi8. Per la sintesi e la progettazione di nanoparticelle sono state descritte molte procedure, tra cui l'irradiazione con microonde9, la fotoriduzione10, la degradazione termica11 e la macinazione meccanica12, ma queste procedure sono principalmente costose, consumano energia o pericolose per l'uomo e l'ambiente. Di conseguenza dovrebbero essere implementati metodi rispettosi dell’ambiente. La sintesi verde si riferisce allo sviluppo di tecniche chimiche e fisiche che siano rispettose dell’ambiente, economicamente efficaci e che possano essere implementate per sintesi su larga scala senza l’uso di alta pressione, energia, temperatura o composti dannosi. La bioriduzione degli ioni metallici che impiega biomolecole come enzimi, batteri ed estratti vegetali è sia ecologicamente amichevole che chimicamente sofisticata13. Tra le numerose strategie di sintesi verde, la sintesi mediata dalle piante sembra essere una strategia promettente che consente una produzione di nanoparticelle più rapida e una sintesi più stabile14. La creazione di nanoparticelle bioispirate ha ricevuto molto interesse, così come gli approcci per manipolare le dimensioni delle nanoparticelle6,15.

L'Origanum majorana è una pianta perenne o arbusto resistente al freddo con piacevoli note di pino e agrumi. La maggiorana viene talvolta confusa con l'origano in diverse nazioni del Medio Oriente, e i termini maggiorana dolce e maggiorana contorta vengono usati per distinguerla dalle altre specie di origano. A volte è conosciuta come maggiorana16, tuttavia questo termine viene applicato anche ad altre specie coltivate di origano. Zuppe, stufati, condimenti per insalate, salse e tisane traggono tutti beneficio dall'aggiunta di maggiorana. La maggiorana, conosciuta anche come Origanum majorana L. (O. majorana, famiglia delle Lamiaceae), è un'erba importante applicata nella medicina tradizionale per le sue qualità curative nei problemi gastrointestinali, oftalmici, cardiaci e neurologici. Sono stati identificati e isolati elementi bioattivi significativi di O. majorana, come composti volatili, terpenoidi, fenoli, flavonoidi e tannini. Le conoscenze etnofarmacologiche di questa erba hanno rivelato che ha proprietà antibatteriche, antimicotiche, antiprotozoarie e antiossidanti. La maggior parte dei trattamenti richiede tempo, è costosa e richiede l’uso di operatori esperti e strumenti sofisticati. Gli approcci di determinazione elettrochimica, d'altro canto, sono preferibili per determinare diverse sostanze chimiche biologiche, ambientali e farmacologiche grazie alla loro rapida reazione e facilità d'uso5,17,18. Tuttavia, l’ossidazione del tramadolo utilizzando i tradizionali elettrodi solidi è un processo lento che richiede un sovrapotenziale maggiore. Di conseguenza, è necessario un elettrodo aggiornato semplice e sensibile per la misurazione quantitativa del tramadolo. Nella voltammetria contemporanea, gli elettrodi modificati chimicamente sono diventati un argomento scottante. La misurazione dell'analita prevista diventa più specifica e sensibile quando vengono utilizzati questi elettrodi. Negli ultimi decenni i materiali nanostrutturati sono stati utilizzati per modificare le superfici degli elettrodi per migliorare la sensibilità dei sensori elettrochimici19. Le nanoparticelle possono essere utilizzate per modificare gli elettrodi, consentendo il rilevamento di tracce di analiti migliorando la sensibilità e la stabilità dei sensori20. I nanomateriali metallici, compresi i metalli di transizione (Co/Ni/Cu) e i relativi ossidi21, hanno attirato molta attenzione negli ultimi anni grazie ai loro vari vantaggi quali eccellente efficienza elettrocatalitica, stabilità a lungo termine, relativamente poco costosi e facilità di fabbricazione e costruzione. di sensori elettrochimici non enzimatici22, in cui le nanoparticelle di ossido rameico sono favorevoli nell'attività elettrocatalitica e nella conduttività elettrica, rendendole un eccellente ingrediente per sensori elettrochimici a base non enzimatica23,24.