Electrochemical Determination of Piroxicam on the Surface of Pyrolytic Graphite Electrode Modified with a Film of Carbon Nanoparticle-chitosan

Determinasi Elektrokimia Piroksikam di Permukaan Grafit Elektroda Pirolitik Dimodifikasi dengan Film Karbon nanopartikel-kitosan

Tujuan:
Untuk mengetahui sensitifitas Elektroda Pirolitik yang dimodifikasi dengan Film Karbon nanopartikel-kitosan terhadap analisis peroksikam.

Alat dan Bahan:
Alat:

Voltametri dengan Metrohm Computrace Voltametri Analyzer Model 757 VA
Elaktroda kerja: sebuah elektroda dimodifikasi PGE
Elektroda referens: Ag/AgCl
Elektroda counter: kawat Pt
pH/mV/Ion meter digital model CyberScan 2500

Bahan:

Kitosan 0,05% (CS)
Karbon nanopartikel
Larutan (Aldrich, dilarutkan dalam larutan 5% asam asetat)
Karbon nano-partikel (diameter 8 nm dengan permukaan phenylsulfonate)
Piroksikam (PC)
Air suling yang sudah diionisasi
Plasma beku segar
Metanol/larutan buffer
Asetat 0,1 M
Fosfat 0,1 M

Skema Kerja:

Pembuatan PEG (Pyrolytic Graphite Electrode)-> elektroda diubah menjadi CS-CNP-PGE (Grafit Elektroda Pirolitik Dimodifikasi dengan Film Karbon nanopartikel-kitosan)
Disonikasi di air suling selama 5 menit.
Dicuci dengan air-doubledistilled.
Kemudian disiapkan 16 mg CNP (Carbon Nanoparticles) dan 1,3 mg CS (Chitosan) dilarutkan dalam 10 ml air destilasi.
Di ultrasonikasi selama 20 menit.
Terbentuklah suspensi yang homogen dan stabil.
Permukaan PGE dilapisi 6 uL suspensi film CS-CNP (voltameri dalam kondisi optimum).
Elektroda dikeringkan pada suhu kamar dan dibilas dengan air suling sebelum digunakan.
Untuk persiapan elektroda yang sudah dimodifikasi diletakkan pada suhu kamar dan kondisi yang kering ketika akan digunakan untuk determinasi.
Penggambar AFM memprediksi ketebalan sekitar 0,1 pM untuk film CNP-CS pada permukaan PGE.

Hasil:
Sifat elektrokimia PC (Peroksikam)

Kurva Siklik Voltametri (CV) pada PC (0,5 mM) hanya dilapisi PGE dan CNP-CS-PGE dalam 0,1 M larutan dapar fosfat pH 6,0. Relatifitas, puncak oksidasi PC di CNP-CSPGE muncul pada potensial yang lebih rendah (513 mVagainst 540 mV). Selain itu, puncak anoda pada elektrode yang dimodifikasi meningkat cukup dengan faktor 2,5. Hasil ini dikaitkan dengan sifat-sifat kimia-fisika yang unik dari komposis CNP, yaitu kombinasi semi-infinite planar dan difusi lapisan tipis (dalam lapisan tipis yang dimodifikasi) yang berefek meningkatkan luas permukaan aktif. Studi dalam rentang potensial, tidak ditemukan adanya puncak katoda, yang menunjukkan reaksi transfer yang ireversibel dalam sistem ini. Sifat ini sesuai dengan laporan penelitian sebelumnya untuk oksidasi.
Berdasarkan sifat adsorpsi PC di CNP-CSPGE, akumulasi waktu circuit terbuka menunjukkan signifikan berpengaruh terhadap arus oksidasi PC. Dengan meningkatkan waktu untuk 100 s, saat puncak meningkat dan kemudian berubah perlahan-lahan. Dengan mempertimbangkan ketidak stabilan PC dalam larutan air yang waktunya lebih lama, waktu akumulasi maksimum 120 s pada kondisi sirkuit terbuka dipilih untuk semua percobaan.
PC 0,5 mM dalam larutan buffer pH 6,0 pada modifikasi elektroda yang berbeda potensialnya rata-rata antara 25-300 mVs−1. Hubungan linear antara log (Ip, a) dan log (υ) dihasilkan dengan kemiringan 0,59. Pengamatan sifat linier antara puncak anoda dan tingkat scan menunjukkan adanya proses pengendalian absorbsi untuk PC pada permukaan elektroda modifikasi.
Optimasi jumlah pengubah pada permukaan elektroda memiliki peran utama di voltametri untuk respon oksidasi PC. Berbagai volume suspensi dituangkan pada permukaan elektroda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa oksidasi puncak 0,5 mM PC meningkat dengan cepat ketika volume suspensi CNP-CS dituangkan pada permukaan PGE telah ditingkatkan menjadi 6 uL. Lebih meningkat karena terjadi penurunan granul di puncak anoda pada PC. Hal ini dapat dikaitkan dengan meningkatnya resistensi pada modifikasi elektroda untuk proses mentransfer elektron dan transfer massa pada PC, yang timbul dari lebarnya filma dari endapan suspensi yang tipis pada PGE. Akibatnya 6 uL dari modifikasi suspensi terpilih sebagai volume optimal untuk penyusunan elektroda modifikasi.
pH elektrolit pendukung memiliki pengaruh signifikan terhadap oksidasi PC pada elektrode dimodifikasi. Pengaruh pH dipelajari di kisaran 3-8 dan potensial puncak ditemukan bergeser ke arah potensial yang lebih negatif dengan meningkatkan pH. Dalam investigasi Ep bervariasi secara linier dengan pH sesuai dengan Persamaan. 1. Berdasarkan hasil pH dengan saat puncak maksimum dipilih untuk penentuan PC.
Kemiringan dihasilkan untuk variasi Ep vs pH di sesuai dengan proses yang terdiri dari dua elektroda elektron dan sebuah proton dan dapat dikaitkan dengan oksidasi kelompok amida dalam struktur PC.
Hal ini juga diketahui bahwa PC memiliki dua kelompok fungsional terionisasi dengan dua konstanta disosiasi diketahui; yang asam (-OH) hidroksil (Ka = 5.1) dan kelompok dasar (-N) piridin (Kb = 1,91). Menurut pH dipilih untuk studi, dapat dinyatakan bahwa PC memiliki muatan negatif parsial dan, lebih ke interaksi π - π dengan pengubah film, memiliki daya tarik elektrostatik dengan sisi positif CS pada permukaan elektroda modifikasi.

Aplikasi analitis dan respon reabilitas dari CNP-CS-PGE
Di bawah kondisi optimal, puncak arus oksidasi menunjukkan hubungan linier dengan konsentrasi PC kisaran 0,05-50 pM (dengan kemiringan 3,856 μA / pM) di 0,1 M larutan buffer fosfat pH 6.0 (Gbr. 5). Dalam pengukuran, berdasarkan ekstrapolasi linear kurva kalibrasi, batas deteksi teoritis (S/N=3) dari 25 nM dihasilkan untuk penentuan voltametri dari PC. Permukaan elektrode dimodifikasi oleh dua potensi berturut-turut antara 0.0 dan 1,5 V dalam larutan buffer, setelah tiap langkah determinasi. RSD untuk kemiringan kurva kalibrasi, dihitung dari 3 replikasi pengukuran menggunakan elektroda tunggal, adalah 5,2%. Elektroda dimodifikasi dapat digunakan untuk lebih dari 600 scan selama beberapa hari tanpa mempertimbangkan respaon perubahan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa elektroda dimodifikasi mempunyai reabilitas tinggi dan stabilitas di respon voltametri ke arah PC.
Berbagai teknik telah dilaporkan untuk penentuan PC yang termasuk aliran deteksi injeksi-fluoresensi, spektrofotometri, spektrofotometri UV-HPLC, spectrofluorimetric, HPLC, zona kapiler elektroforesis dilengkapi dengan HPLC spektrofotometer detector, LC ditambah dengan spektrometri massa tandem dan elektrokimia dan elektrokimia deteksi menggunakan karbon multi-berdinding pasta elektroda nanotube. Dibandingkan dengan metode di atas, prosedur elektro-analitis dalam penelitian ini menunjukkan beberapa contoh keuntungan kesederhanaan dalam praktek, sensitivitas tinggi, batas deteksi yang sangat rendah, selektivitas, biaya rendah dan respon cepat terhadap PC.
Elektroda modifikasi ini dapat digunakan untuk penentuan PC dalam bentuk kapsul dengan menggunakan metode penambahan standar. Plot penambahan kalibarasi standar di kisaran 0,1-10,0 pM menunjukkan kemiringan 3,925 μA/pM. Selain itu, untuk penentuan kembali PC dalam contoh obat (berdasarkan perbandingan lereng kurva kalibrasi) diperoleh 101,7%. RSD untuk kemiringan direplikasi penambahan standar adalah 4,5% (n=5). Pangamatan matriks sampel farmasi tidak memiliki efek mengganggu respons elektrokimia dari PC.
Elektroda modifikasi digunakan untuk analisis PC dalam sampel plasma darah manusia tanpa pretreatment lebih lanjut. Dalam analisis, sapel serum darah manusia dibubuhi dengan konsentrasi standar PC di kisaran 0,1-10,0 pM. Pemilihan persentase rata-rata rentang konsentrasi studi adalah 93%. Ini tampak bahwa komponen dalam serum tidak terlihat menunjukkan efek pada deteksi PC. Oleh karena itu, elektrode dimodifikasi dalam penelitian ini dianggap baik untuk penentuan voltametri sensitif PC dalam sediaan farmasi dan preparasi klinik dengan akurasi dan presisi.