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Oct 09, 2023

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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

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 16803(2023) 이 기사 인용

263 액세스

4 알트메트릭

측정항목 세부정보

수용액과 인간 혈청의 수마트립탄(SUM) 측정을 위한 전기화학적 감각 플랫폼이 제시됩니다. 연필 흑연 전극(PGE)은 순환 전압전류법(Cyclic Voltammetry) 기술을 사용하여 전기화학적으로 박리된 후 아연 기반 금속-유기 골격(Zn(II)-MOF)의 나노입자를 사용하여 추가로 변형되었습니다. 제작된 Zn(II)-MOF/EDPGE 전극은 전기 산화 반응을 통해 SUM의 민감한 전기화학적 검출에 활용되었습니다. Zn(II)-MOF는 열수적으로 합성되었으며 다양한 기술로 특성화되었습니다. PGE의 전기화학적 박리는 다공성 기판을 생성하여 개질제의 효과적인 고정을 촉진합니다. 설계된 센서는 크로노쿨로그램 및 나이퀴스트 플롯에서 알 수 있듯이 향상된 표면적과 가속화된 전자 이동 속도의 이점을 모두 제공합니다. 최적화된 조건에서 개발된 센서는 0.99~9.52μM SUM 솔루션에 대해 선형 응답을 나타냈습니다. 제작된 센서는 5초의 짧은 응답시간을 보였으며 검출한계는 0.29μM인 것으로 나타났다. SUM에 대한 Zn(II)-MOF/EDPGE의 선택성은 생물학적 시료에서 흔히 발견되는 코데인, 에피네프린, 아세트아미노펜, 아스코르브산 및 요산의 간섭 효과를 조사하여 평가되었습니다. 개발된 센서는 인간 혈청 샘플의 SUM 분석에서 회수율이 96.6~111% 범위 내로 우수한 성능을 보여줍니다.

수마트립탄(SUM; IUPAC 이름: 1-[3-(2-디메틸아미노에틸)-1H-인돌-5-일]-N-메틸-메탄술폰아미드)은 급성 편두통 치료에 흔히 사용되는 최초의 임상적으로 이용 가능한 트립타민 기반 약물입니다. 공격1. 세로토닌 작용제로 분류된 이 화합물은 5-HT1D 및 5-HT1B 수용체를 표적으로 삼아 편두통과 관련된 혈관 염증을 효과적으로 완화합니다2. 수마트립탄 50mg 정제를 경구 투여한 후 tmax 1.13시간 후 사람 혈장 내 최대 농도(Cmax)는 33.21ng/mL(0.11μM)이고 제거 반감기(t1/2)는 다음과 같습니다. 2.96h3. 고용량 SUM(200 mg day-1)은 황헤모글로빈혈증, 즉 헤모글로빈 분자에 황이 첨가되어 혈액 색이 빨간색에서 녹색을 띤 검정색으로 변하는 상황으로 이어질 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다4.

SUM의 생리학적 중요성으로 인해 생물학적 샘플에서 이 화합물을 결정하기 위해 광범위한 노력이 기울여졌습니다. 다양한 분석방법 중 대표적인 기법으로 액체크로마토그래피가 권고되고 있으며, 이를 측정하기 위해 HPLC5,6,7, UPLC8, HPTLC9 등 다양한 액체크로마토그래피 기법이 개발되어 왔다. 또한, 미셀 동전기 크로마토그래피10, 전도도법11, UV-Vis 분광광도법12,13, 모세관 전기 영동14 및 형광 분광법15을 포함한 대체 방법이 SUM 결정을 위해 문헌에서 탐구되었습니다. 어떤 경우에는 눈에 띄는 민감도에도 불구하고 이러한 방법은 지루하고 시간이 많이 걸리는 절차와 분석을 위해 특정 표준물질, 착화제 또는 독성 용매를 필요로 하는 높은 비용으로 인해 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 결과적으로 SUM 결정을 위한 민감하고 비용 효율적이며 신속하고 간단한 접근 방식의 개발이 절실히 필요합니다. 이전 연구에서 SUM16의 전기화학 활동이 입증되었으므로 이러한 특성은 전기화학 센서에서 충족됩니다. 따라서 SUM의 민감한 결정을 위한 전기화학적 감지 플랫폼 개발에 일부 노력이 투자되어 왔습니다.

유리탄소 전극(GCE)을 사용한 Sagar et al.16의 선구적인 연구에 이어 후속 연구자들은 화학적으로 변형된 전극을 사용하여 전극 표면과 분석물질인 SUM 사이의 전자 이동을 촉진하여 검출 감도를 향상시켰습니다. 주목할만한 예로는 은나노입자로 장식된 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)로 개선된 열분해 흑연 전극17, 코발트 쉬프 기반 배위 착물로 변형된 탄소 페이스트 전극, MWCNT18, 카르복실화된 폴리염화비닐 내에 프탈산 디옥틸을 통합한 이온 선택성 전극 등이 있습니다. 매트릭스19, 및 ZrO2 나노입자20에 초음파 전착된 Pt 나노입자에 의해 변형된 탄소 페이스트 전극. 또한 GCE의 다양한 변형(예: MWCNT/폴리피롤21, Cu 나노입자/폴리멜라민22 및 자체 조립된 MXene-MWCNT-키토산23으로 구성된 이중층 구조)도 연구되었습니다. 모든 경우에 수정된 전극은 SUM 결정에서 수정되지 않은 전극보다 일관되게 뛰어난 성능을 발휘했습니다.