بخشی از مقاله
خلاصه
ترامادول ترکیبی با خاصیت دردزدایی بوده که برای کاهش دردهای بیماران سرطانی، زایمان و ناراحتیهای بعد از عمل جراحی مورد استفاده قرار میگیرد. این ترکیب متعلق به گروه ترکیبات شبه مخدر است.براساس آمارهای ستاد مبارزه با مواد مخدر این دارو در بین مواد مخدر مصرفی در ردیف اول مصرف قرار دارد. مصرف بدون تجویز و اعتیادگونه این دارو موجب بروز تشنج، نارسایی کبد، کلیه، مشکلات قلبی-عروقی و مرگ میشود. همین امر اهمیت شناسایی این ماده در مایعات بیولوژیکی بدن ا افزایش میدهد.
در این تحقیق به منظور مقایسه نتایج از دو الکترود مغز مداد و گلسی کربن به عنوان الکترود کار استفاده شد. از نانو لوله های کربنی، گرافن و پلی پایرول جهت اصلاح الکترود استفاده شد. الکترود اصلاح شده برای شناسایی و بررسی رفتار الکتروشیمیایی ترامادول به کار برده شد. رفتار الکتروشیمیایی ترامادول به وسیله تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی با دستگاه پتانسیو استات/گالوانواستات مورد بررسی قرار گرفت. پتاسیم کلراید به عنوان الکترولیت حامل به کار برده شد.
نتایج حاصله نشان داد که برای هرکدام از الکترودها اصلاح با کربن نانوتیوب بهتر از گرافن و بهتر از پایرول بوده است. همچنین هر دو الکترود گلسی کربن و کربن نانوتیوب نتایج مشابهی در شناسایی ترامادول ارائه نمودند. نتایج بررسی pH بهینه نشان داد که در pH =9 پیک اکسایش اول ترامادول بیشترین شدت را نشان میدهد. بهینه سازی غلظت الکترولیت حامل و استفاده از الکترود اصلاح شده اجازه داد تا اندازه گیری ترامادول با منحنی خطی و تکرار پذیری مناسب با حد تشخیص 0/7762 میکرو مولار انجام پذیرد.
.1 مقدمه
ترامادول دارویی است که برای تسکین گسترده ای از دردها مورد استفاده قرار میگیرد. ترامادول به عنوان یک داروی مخدر شناخته شده است و مصرف بیرویه و بدون تجویز آن موجب پدیدار شدن ضایعات جبران ناپذیری در افراد مصرف کننده دارو میشود. از این رو شاخت حسگرهایی که توانایی تشخیص این دارو در نمونههای بیولوژیکی حتی در مقادیر بسیار کم را داشته باشد دارای اهمیت ویژهای است.
در سالهای اخیر، نیاز به روشهایی با حساسیت و انتخابگری بالا برای تعیین مولکولها و ترکیبات بیولوژیکی در حال افزایش است. تاکنون از روشهای مختلف از جمله روش اسپکنرومتری UV، اسپکتروسکوپی جذب اتمی، کروماتوگرافی با کارایی بالا - HPLC - ، گاز کروماتوگرافی، طیف سنج جرمی - - GCmass و الکتروفورز مویین برای این منظور استفاده شده است . ولی به دلیل اینکه این روشها نیاز به پیش تغلیظ و اشکارسازهای گرانقیمت دارد و نیز با تخریب نمونه همراه است، لذا استفاده از یک روش مانند انالیز الکتروشیمیایی که سریع و نسبتا ارزان قیمت است و روش غیرتخریبی میباشد مقرون به صرفه و مفید خواهد بود .[ 5 -1]
امروزه تحقیقات کاربردی گستردهای با استفاده از تکنیکهای الکتروشیمیایی جهت آنالیز و شناسایی گروههای مختلف مواد در محیطهای مختلف، ازجمله نمونههای دارویی، آلایندههای زیستی و سیستمهای بیولوژیکی در مراحل مختلف تولید تا ارائه به بازار مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که اضافه ولتاژ بالای ترکیبات بیولوژیکی اندازهگیری مستقیم آنها را در سطح الکترودهای معمولی با روشهای الکتروشیمیایی با مشکل مواجه ساخته است.این موضوع منجر به کاهش حساسیت و گزینشپذیری در آنالیز الکتروشیمیایی این دسته از ترکیبات میشود.براین اساس تلاش برای بهبود خواص سطح الکترودها منجر به کاربرد الکترودهای اصلاح شده با اصلاحگرهای ناهمگن، در سطح الکترود و یا اصلاحگرهای همگن در درون محلول شده است.[6]
در تحقیقی از الکترود خمیر کربنی اصلاح شده با نانوپودرهای تیتانیم و اکسید روی به منظور تعیین ترامادول در نمونههای بیولوژیکی پرداخته شد .[7] ساخت الکترود خمیرکربنی برای اندازهگیری ترامادول در نمونههای فیزیولوژی بدون آمادهسازی اولیه نمونه نیز گزارش شده است. در این تحقیق، از روش پالس تفاضلی برای شناسایی ترامادول استفاده شده است. در این تحقیق از نانولوله های کربنی برای بهبود خواص هدایتی و از پلیمر قالب ملکولی برای افزایش خواص انتخابگری استفاده شده است.
[8] در پژوهشی دیگر برای اصلاح الکترود خمیر کربن اصلاح شده، از نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شدهبا پلیمر قالب ملکولی استفاده شد. توانایی حسگر تولید شده در شناسایی و اندازه گیری مقادیر بسیار ناچیز ترامادول در نمونههای ادرار انسانی و فراوردههای دارویی با حد تشخیص 0/004 میکرومولار بدست آمد [9] یکی از اهداف مشخص وکاربردی این تحقیق ابداع روشی جدید، سریع و ارزان قیمت در شناسایی ترامادول میباشد. بدین منظور از الکترود اصلاح شده گلسی کربن و گرافیت به صورت مقایسه ای برای کاهش هزینه الکترود مورد استفاده بهره برده شد. همچنین افزایش تکرارپذیری الکترود برای اندازه گیری ترامادول با استفاده از این الکترود مورد ارزیابی قرار گرفت. حد تشخیص این الکترود به روش پالس تفاضلی بدست آمد.
.2 مواد و روشها
در تمام آزمایشها از آب مقطر دو بار تقطیر شده به منظور تهیه محلولها و شستشوی ظروف استفاده شده است. مواد شیمیایی ساخت شرکت Merck آلمان بدون خالص سازی اضافی و به همان صورت خریداری شده، مورد استفاده قرار گرفتند. پتاسیم کلراید به عنوان الکترولیت حامل جهت کاهش مقاومت، بوریک اسید، فسفریک اسید و استیک اسید گلاسیال جهت تهیه بافر بریتون رابینسون، پتاسیم هیدروکسید و پتاسیم نیترات جهت تنظیم pH محلول، نانولوله های تک جداره، نانولوله های چند دیواره و نانوگرافن و پایرول جهت اصلاح سطح الکترود استفاده شد.
برای اجرای روشهای ولتامتری از دستگاه پتانسیواستات/گالوانواستات AUTOLAB - Model PGSTAT302N - ساخت کشور آلمان، استفاده شده است. برای به هم زدن محلول و ایجاد شرایط پایا از همزن مغناطیسی استفاده شده است. دستگاه التراسونیک جهت همگن کردن محلول اصلاح سطح الکترود مورد استفاده قرار گرفت. از دستگاه دگازور ساخت شرکت آذر الکترود جهت نیتروژن دهی به محلول در شرایط مختلف، تهیه شد. در تمامی تکنیک های الکتروشیمیایی سیستم سل 3 الکترودی متشکل از الکترودهای گرافیت مغز مداد، الکترودپلاتین و الکترود کالومل اشباع به ترتیب به عنوان الکترود کار، کمکی و شاهد استفاده شد.
در اصلاح الکترود ابتدا دور تا دور مداد توسط یک لوله تفلونی با قطر خارجی 2 میلی متر پوشانده می شود، بطوریکه در یک انتها فقط سطح مقطع، آزاد باشد. مداد از طرف سطح مقطع در تماس با محلول قرار داده میشود و از انتهای فاقد روکش، اتصال الکتریکی صورت میگیرد. بعد از اتمام هر آزمایش و قبل از شروع آزمایشی دیگر، الکترود بر روی سمباده نرم صیقل داده میشود تا اثرات حافظه از آزمایش قبلی، کاملا پاک شود و سطحی کاملا تمیز بدست آید. سپس برای اصلاح الکترود با گرافن هر میلیگرم از گرافن با نسبت یک به یک از میلی لیترهای اتانول مخلوط گردیده و به مدت یک ساعت تحت امواج التراسونیک قرار داده شد. با استفاده از سمپلر مقدار 5 میکرولیتر از محلول حاصل بر روی سطح الکترود قطره گذاری شد وبعد از خشک شدن آماده استفاده گردید.
برای اصلاح سطح با پایرول الکترودها در محلولی از پایرول با غلظت 150 میلی مولار و سدیم پرکلرات باغلظت 50 میلی مولار قرار داده شد - از این محلول قبلا بیست دقیقه گاز نیتروژن جهت اکسیژن زدایی وجلوگیری از اکسیداسیون عبور داده شده بود - . سپس تحت اتمسفر نیتروژن، روش ولتامتری چرخهای از ولتاژ 0,1 تا 1 ولت با 8 دور و با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه جهت انجام الکتروپلیمریزاسیون پایرول بر روی سطح الکترود کار انجام شد. همچنین برای اصلاح الکترود با کربن نانوتیوپ مقدارهای مشخص از نانو تیوب در دی متیل فرمامید ریخته شد و سپس در حمام التراسونیک قرار داده شد تا به خوبی پخش گردد.
آنگاه سه میکرولیتر از آن با سمپلر به روی الکترود کار قطره گذاری شد و بعد از تبخیر دی متیل فرمامید مورد استفاده قرار گرفت. برای انجام مطالعات به روش ولتامتری پالس تفاضلی ابتدا به داخل سل الکتروشیمیایی نسبت 1:2 از الکترولیت زمینهی بریتون-رابینسون و - 0/2M - KCl اضافه شد. آنگاه ولتاموگرام پالس تفاضلی الکترود اصلاح شده در غیاب یا درحضور آنالیت در محدودهی0/1- 1 V و با سرعت روبش 50mV/s ثبت گردید. قبل از ثبت هر ولتاموگرام محلول برای همگن سازی به مدت چند ثانیه به هم زده شد.
.3 نتایج و بحث
.1 .3 بررسی رفتار الکترود
با توجه به اینکه روشهای آماده سازی الکترود گلسی کربن پیچیده بوده و از نظر افتصادی مقرون به صرفه نیست، در اولین گام از آزمایشات به بررسی مقایسهای رفتار الکترود گلسی کربن و الکترود گرافیت پرداخته شد. بدین منظور سطح هردو الکترود در سه مرحله توسط نانوتیوپ، گرافن و پایرول اصلاح گردید. الکترودهای اصلاح شده به روش ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازهگیری ترامادول به کار برده شد.
نتایج این بررسی در شکل 1 و 2 ارائه شده است. نتایج حاصله نشان میدهد که اصلاح الکترودها با کربن نانوتیوپ بهتر از گرافن و بهتر از پایرول بوده است. همچنین مقایسه ولتاموگرام حاصله برای الکترود گلسی کربن و گرافیت بیانگر نشانگر این است که نتایج بدست آمده از این دو الکترود بسیار به یکدیگر نزدیک بوده و لذا میتوان از این پس با توجه به راحتی آماده سازی و مقرون به صرفه بودن، از الکترود گرافیت در ادامه آزمایشات استفاده کرد.
