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Oct 09, 2023

Eletro

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 16803 (2023) Citar este artigo 263 Acessos 4 Detalhes da Altmetric Metrics Uma plataforma sensorial eletroquímica é apresentada para determinação de sumatriptano

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 16803 (2023) Citar este artigo

263 Acessos

4 Altmétrico

Detalhes das métricas

Uma plataforma sensorial eletroquímica é apresentada para determinação de sumatriptano (SUM) em soluções aquosas e soro sanguíneo humano. Um eletrodo de grafite tipo lápis (PGE) foi delaminado eletroquimicamente pela técnica de voltametria cíclica e depois modificado usando nanopartículas de uma estrutura metal-orgânica à base de zinco (Zn (II) -MOF). O eletrodo Zn(II)-MOF/EDPGE fabricado foi utilizado para detecção eletroquímica sensível de SUM através de uma reação de eletro-oxidação. O Zn(II)-MOF foi sintetizado hidrotermicamente e caracterizado por diversas técnicas. A delaminação eletroquímica da PGE resulta em um substrato poroso, facilitando a imobilização efetiva do modificador. O sensor projetado se beneficia tanto de uma área de superfície aprimorada quanto de uma taxa de transferência de elétrons acelerada, conforme evidenciado pelo cronocoulograma e pelos gráficos de Nyquist. Sob condições otimizadas, o sensor desenvolvido exibiu uma resposta linear para soluções SUM de 0,99–9,52 µM. Um curto tempo de resposta de 5 s foi observado para o sensor fabricado e o limite de detecção foi de 0,29 μM. A seletividade do Zn(II)-MOF/EDPGE em relação ao SUM foi avaliada examinando o efeito de interferência da codeína, epinefrina, paracetamol, ácido ascórbico e ácido úrico, que são comumente encontrados em amostras biológicas. O sensor desenvolvido apresenta excelente desempenho com valores de recuperação na faixa de 96,6 a 111% para análise de SUM em amostras de soro sanguíneo humano.

Sumatriptano (SUM; nome IUPAC: 1-[3-(2-Dimetilaminoetil)-1H-indol-5-il]-N-metil-metanossulfonamida) é o primeiro medicamento à base de triptamina clinicamente disponível que é comumente usado para tratar enxaqueca aguda ataques1. O composto, classificado como agonista da serotonina, tem como alvo os receptores 5-HT1D e 5-HT1B, mitigando eficazmente a inflamação vascular associada à enxaqueca2. Verifica-se que após a administração oral de um comprimido de 50 mg de sumatriptano, a concentração máxima no plasma sanguíneo humano (Cmax) é de 33,21 ng/mL (0,11 μM) após tmax de 1,13 h e a meia-vida de eliminação (t1/2) é 2,96h3. Vale ressaltar que altas doses de SUM (200 mg dia−1) podem levar à sulfemoglobinemia, situação em que ocorre a adição de enxofre às moléculas de hemoglobina e a cor do sangue muda de vermelho para preto esverdeado4.

Devido à importância fisiológica do SUM, grandes esforços têm sido dedicados à determinação deste composto em amostras biológicas. Entre os diversos métodos analíticos disponíveis, a cromatografia líquida tem sido recomendada como uma técnica típica, e diversas técnicas cromatográficas líquidas, como HPLC5,6,7, UPLC8 e HPTLC9, foram desenvolvidas para sua medição. Além disso, métodos alternativos, incluindo cromatografia eletrocinética micelar10, condutometria11, espectrofotometria UV-Vis12,13, eletroforese capilar14 e espectroscopia de fluorescência15 foram explorados na literatura para determinação de SUM. Apesar da notável sensibilidade em alguns casos, esses métodos muitas vezes sofrem de procedimentos tediosos e demorados, além de custos elevados, que exigem padrões específicos, agentes complexantes ou até mesmo solventes tóxicos para análise. Consequentemente, existe uma necessidade premente de desenvolvimento de abordagens sensíveis, económicas, rápidas e simples para a determinação da SUM. Essas características encontram cumprimento em sensores eletroquímicos, já que estudos anteriores demonstraram a atividade eletroquímica do SUM16. Consequentemente, alguns esforços foram investidos no desenvolvimento de plataformas de detecção eletroquímica para a determinação sensível de SUM.

Seguindo o trabalho pioneiro de Sagar et al.16, que empregou um eletrodo de carbono vítreo (GCE), pesquisadores subsequentes usaram eletrodos quimicamente modificados para facilitar a transferência de elétrons entre a superfície do eletrodo e o SUM como analito, aumentando assim a sensibilidade de detecção. Exemplos notáveis ​​​​incluem a aplicação de eletrodo de grafite pirolítico melhorado por nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNTs) decorados com nanopartículas de prata , eletrodo de pasta de carbono modificado com um complexo de coordenação à base de cobalto Schiff e MWCNTs , eletrodo seletivo de íons incorporando ftalato de dioctila em cloreto de polivinila carboxilado matriz19 e eletrodo de pasta de carbono modificado por nanopartículas de Pt eletrodepositadas por ultrassom em nanopartículas de ZrO20. Além disso, várias modificações do GCE (como estruturas de bicamada consistindo de MWCNTs/polipirrol21, nanopartículas de Cu/poli-melamina22 e MXene-MWCNT-quitosana automontada) também foram exploradas. Em todos os casos, os eletrodos modificados superaram consistentemente os seus equivalentes não modificados na determinação da SUM.