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Jun 25, 2023

Électrode modifiée CuONPs/MWCNTs/pâte de carbone pour la détermination du tramadol : investigation théorique et expérimentale

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 7999 (2023) Citer cet article 547 Accès 1 Détails de Altmetric Metrics Une technique pratique a été appliquée pour fabriquer des nanostructures de CuO destinées à être utilisées comme

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 7999 (2023) Citer cet article

547 accès

1 Altmétrique

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Une technique pratique a été appliquée pour fabriquer des nanostructures de CuO destinées à être utilisées comme électrocatalyseur. La synthèse verte de nanoparticules d'oxyde cuivrique (CuO NP) par co-précipitation est décrite dans cet article en utilisant un extrait aqueux d'Origanum majorana comme réducteur et stabilisant, accompagnée d'une caractérisation via XRD, SEM et FTIR. Le modèle XRD n’a révélé aucune impureté, tandis que le SEM a révélé des particules sphériques faiblement agglomérées. Des nanoparticules de CuO et des nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT) ont été utilisées pour créer une électrode en pâte de carbone modifiée. Des méthodes voltamétriques ont été utilisées pour analyser le tramadol en utilisant CuONP/MWCNT comme électrode de travail. Le nanocomposite produit a montré une sélectivité élevée pour l'analyse du Tramadol avec des potentiels de crête de ~ 230 mV et ~ 700 mV et d'excellentes courbes d'étalonnage linéaire pour le Tramadol allant de 0,08 à 500,0 µM avec un coefficient de corrélation de 0,9997 et des limites de détection de 0,025. De plus, le capteur CuO NPs/MWCNT/CPE présente une sensibilité appréciable de 0,0773 μA/μM au tramadol. Pour la première fois, la méthode quantique B3LYP/LanL2DZ a été utilisée pour calculer la DFT afin de déterminer l'énergie connectée et l'énergie de bande interdite des nanocomposites. Finalement, CuO NPs/CNT s'est avéré efficace pour détecter le Tramadol dans des échantillons réels, avec un taux de récupération allant de 96 à 104,3 %.

Le tramadol est un analgésique opioïde synthétique qui agit principalement sur le système nerveux central. Il agit selon deux mécanismes fondamentaux : la liaison agoniste aux récepteurs opioïdes et le blocage de la recapture de la noradrénaline et de la sérotonine. Les qualités pharmacocinétiques, d'efficacité et de sécurité du tramadol en ont fait un succès chez les patients souffrant de douleurs chroniques modérées à sévères qui le prennent trois à quatre fois par jour. Comparé à la forme habituelle de Tramadol, le Tramadol à libération prolongée, un comprimé à libération modifiée nouvellement créé, serait favorable pour la durée d'une journée et la variance plasmatique mineure du médicament1,2.

Le tramadol est une substance qui agit comme un agoniste. [2-(diméthylaminométhyl)-1(3-méthoxyphényl)cyclohexanol] est le nom chimique. Il est utilisé pour traiter la plupart des formes de névralgie, y compris la névralgie du trijumeau, ainsi que les douleurs modérées à sévères. Plusieurs techniques analytiques pour déterminer le Tramadol et d'autres médicaments combinés ont été publiées dans la littérature, notamment la méthode spectrophotométrique3,4 et les approches spectrophotométriques et spectrofluorimétriques5,6,7.

La nanotechnologie est désormais considérée comme un sujet de recherche de pointe qui implique la création de nanoparticules de différentes tailles, formes et structures chimiques avec un large éventail d'utilisations possibles8. Pour la synthèse et la conception de nanoparticules, de nombreuses procédures ont été rapportées, notamment l'irradiation par micro-ondes9, la photoréduction10, la dégradation thermique11 et le broyage mécanique12, mais ces procédures sont principalement coûteuses, consommatrices d'énergie ou dangereuses pour l'homme et l'environnement. Des méthodes respectueuses de l’environnement devraient donc être mises en œuvre. La synthèse verte fait référence au développement de techniques chimiques et physiques qui sont respectueuses de l'environnement, économiquement efficaces et qui peuvent être mises à l'échelle pour une synthèse à grande échelle sans utiliser de haute pression, d'énergie, de température ou de composés nocifs. La bioréduction des ions métalliques à l’aide de biomolécules telles que des enzymes, des bactéries et des extraits de plantes est à la fois écologique et chimiquement sophistiquée13. Parmi les nombreuses stratégies de synthèse verte, la synthèse médiée par les plantes semble être une stratégie prometteuse qui permet une production plus rapide de nanoparticules et une synthèse plus stable14. La création de nanoparticules bio-inspirées a suscité beaucoup d'intérêt, ainsi que des approches permettant de manipuler la taille des nanoparticules6,15.

L'Origanum majorana est une plante vivace ou un sous-arbrisseau tolérant au froid avec d'agréables notes de pin et d'agrumes. La marjolaine est parfois confondue avec l'origan dans plusieurs pays du Moyen-Orient, et les termes marjolaine douce et marjolaine torsadée sont utilisés pour la distinguer des autres espèces d'Origanum. On l’appelle parfois marjolaine en pot16, mais ce terme s’applique également à d’autres espèces cultivées d’Origanum. Les soupes, les ragoûts, les vinaigrettes, les sauces et les tisanes bénéficient tous de l'ajout de marjolaine. La marjolaine douce, également connue sous le nom d'Origanum majorana L. (O. majorana, famille des Lamiaceae), est une plante médicinale importante utilisée en médecine traditionnelle pour ses qualités curatives dans les problèmes gastro-intestinaux, ophtalmiques, cardiaques et neurologiques. Des éléments bioactifs importants d'O. majorana ont été identifiés et isolés, tels que des composés volatils, des terpénoïdes, des substances phénoliques, des flavonoïdes et des tanins. Les connaissances ethnopharmacologiques de cette plante ont révélé qu'elle possède des propriétés antibactériennes, antifongiques, antiprotozoaires et antioxydantes. La majorité des traitements prennent du temps, sont coûteux et nécessitent le recours à des opérateurs qualifiés et à des instruments sophistiqués. Les approches de détermination électrochimique, en revanche, sont préférables pour déterminer plusieurs produits chimiques biologiques, environnementaux et pharmacologiques en raison de leur réaction rapide et de leur facilité d'utilisation5,17,18. Néanmoins, l’oxydation du Tramadol à l’aide d’électrodes solides traditionnelles est un processus lent qui nécessite un surpotentiel plus important. En conséquence, une électrode améliorée simple et sensible pour la mesure quantitative du tramadol est requise. Dans la voltamétrie contemporaine, les électrodes chimiquement modifiées sont devenues un sujet brûlant. La mesure prévue de l'analyte devient plus spécifique et sensible lorsque ces électrodes sont utilisées. Des matériaux nanostructurés ont été utilisés pour modifier les surfaces des électrodes afin d’améliorer la sensibilité des capteurs électrochimiques au cours des dernières décennies19. Les nanoparticules peuvent être utilisées pour modifier les électrodes, permettant ainsi la détection de traces d'analytes en améliorant la sensibilité et la stabilité des capteurs20. Les nanomatériaux métalliques, y compris les métaux de transition (Co/Ni/Cu) et leurs oxydes21, ont attiré beaucoup d'attention ces dernières années en raison de leurs divers avantages : excellente efficacité électrocatalytique, stabilité à long terme, relativement peu coûteux et facilité de fabrication et de construction. de capteurs électrochimiques non enzymatiques22, dans lesquels les nanoparticules d'oxyde de cuivre sont favorables en termes d'activité électrocatalytique et de conductivité électrique, ce qui en fait un excellent ingrédient de capteur électrochimique à base non enzymatique23,24.