ساخت يك حسگر الكتروشيميايي با ساختار گرافيت/نانو نقره/ پردنيزولون جهت تشخيص و اندازه گيري كافئين در مكمل هاي دارويي و نوشيدني­ ها

Constructing an electrochemical sensor configuring as PGE/AgNPs/ Prednisolone for detection and determination of Caffeine in drug supplements and drinking samples

در اين كار تحقيقاتي، ساخت و بهينه­ سازي عملكرد يك حسگر الكتروشيميايي بر پايه اصلاح و لايه نشاني الكتروشيميايي سطح الكترود قلم گرافيت عريان توسط نانو ذرات نقرهو پردنيزولون با استفاده از تكنيك ولتامتري چرخ ه­اي نشان داده شده است. روش‌كار: ولتاموگرام­هاي متوالي چرخ ه­اي در سرعت روبش­هاي كم جهت توليد فيلم ­هاي پايدار و مقاوم بر سطح الكترود عريان قلم گرافيتي اعمال شدند. ميكروسكوپ الكتروني روبشي جهت ماهيت­ شناسي سطح­ هاي اصلاح شده ي قلم گرافيت/ نانو نقره و قلم گرافيت/ نانو نقره/ پردنيزولون به كار گرفته شد. حسگر الكتروشيميايي جديد با موفقيت جهت تخمين مقدار محتوي كافئين موجود در نمونه ­هاي آماده سازي شده مكمل­ هاي دارويي و نوشيدني ها به كار برده شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه اين الكترود اصلاح شده، فعاليت الكتروكاتاليستي خوبي براي اكسيداسيون كافئين با پارامترهاي الكتروشيميايي كسب شده از قبيل ضريب انتقال الكترون برابر با 65/0، لگاريتم ثابت سرعت برابر با 39/3 (s-1 ) وغلظت لايه اكتيو سطح برابر با 4-10×4/3(ميلي مول بر مجذور سانتيمتر مربع (را دارد. تحت شرايط آزمايشي بهينه شده، كافئين در محدوده غلظت 25تا 600 نانو مولار با حد تشخيص 17/8 نانو مولار توسط حسگر معرفي شده اندازه­گيري گرديد. نتيجه‌گيري: اين مطالعه بر روي ساخت و بهينه‌سازي سك الكترود اصلاح شده قلم گرافيتي جديد جهت اندازه‌گيري كافئين در نمونه­ هاي حقيقي حاوي آن تمركز دارد. تكنيك ساده و مقرون به صرفه ي ترسيب الكتروشيميايي جهت لايه نشاني نانو نقره و الكتروشيميايي پردنيزولون به كار برده شد. اين حسگر الكتروشيميايي همچنين داراي مزايايي مانند پايداري بالا، تكرارپذيري رضايت‌بخش و حساسيت قابل قبول مي‌باشد. بنابراين، اين حسگر جديد مي‌تواند جهت آناليز نمونه ­هاي مكمل دارويي و نوشيدني غيرالكلي (نوشابه) با صحت و دقت بالا در آناليز پيشنهاد گردد.

Background: In this research work, constructing and optimizing the applicability of a new electrochemical sensor based on modifying bare graphite pencil electrode with Ag Nano particles and prednisolone drug using cyclic voltammetry (CV) technique has been presented. Methods: The successive voltammogrames at low scan rates were applied on the surface of bare pencil graphite electrode to produce durable and stable films. Scanning electron microscopy was used to characterize the modified surfaces of PGE/AgNPs and PGE/AgNPs/ Prednisolone. The new electrochemical sensor was successfully utilized to estimate caffeine contents in pretreated drug supplements and drinking samples. Results: The results revealed that this modified electrode has a good electro catalytic activity to oxidation of caffeine with obtained parameters of α = 0.65, log Ks =3.39 and Γ =3.4×10-4. Under the optimized conditions, Caffeine was determined over the concentration of 25-600 nmoLL-1 with limit of detection of 8.17 nmoLL-1. Conclusion: This study focused on constructing and optimizing a new modified pencil graphite electrode to determine caffeine in its real samples. The simple, fast and cost effective electrodeposition technique was used to deposit AgNPs and Prednisolone. This electrochemical sensor also has some advantages such as high stability, desirable repeatability and acceptable sensitivity. So, this new sensor can be recommended for analyzing drug supplements and soft drinking samples with high accuracy and precision in analysis.