Nghiên cứu sử dụng điện cực in SPE xác định chất kháng sinh Nitrofurantoin

Abstract

Nitrofurantoin (NFR), a nitrofuran antibiotic, requires strict monitoring because of its potential health risks. In this study, a screen-printed electrode (SPE) coupled with a portable Metrohm Dropsens µStat400 device was used to investigate the electrochemical behavior of NFR and to develop a rapid method for its determination. The SPE was characterized by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy, showing an electroactive surface area (ESCA) of 0,1005 ± 0,0003 cm² and a low charge-transfer resistance (Rct) of 15,02 Ω, indicating favorable electron transfer at the electrode surface. The peak current of NFR at the SPE in Britton–Robinson buffer (pH = 2) was 36,55 ± 0,79 µA, and 3,6 times higher than that at a glassy carbon electrode. A square-wave voltammetric method was established with two linear ranges of 0 – 4 µM and 4 – 40 µM.  The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0,23 µM and 0,79 µM, respectively. The method was successfully applied to commercial pharmaceutical samples, yielding 96,0 – 104,9 % of the labeled content.

Tóm tắt

Nitrofurantoin (NFR) là kháng sinh thuộc nhóm nitrofuran cần được kiểm soát chặt chẽ do nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Trong nghiên cứu này, điện cực in (SPE) kết hợp thiết bị điện hóa cầm tay Metrohm Dropsens µStat400 được sử dụng để khảo sát đặc tính điện hóa và xây dựng phương pháp xác định NFR. Điện cực SPE được đặc trưng bằng kỹ thuật von-ampe vòng và phổ trở kháng điện hóa, cho thấy diện tích hoạt động điện hóa (ESCA) đạt 0,1005 ± 0,0003 cm² và điện trở truyền điện tích thấp Rct = 15,02 Ω, chứng tỏ khả năng truyền electron thuận lợi. Tín hiệu dòng đỉnh của NFR trên SPE trong đệm Britton–Robinson pH = 2 đạt 36,55 ± 0,79 µA, cao gấp 3,6 lần so với điện cực GCE. Phương pháp von-ampe sóng vuông được thiết lập cho quá trình phân tích NFR với hai khoảng tuyến tính 0 – 4 µM và 4 – 40 µM; giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của NFR lần lượt là 0,23 µM và 0,79 µM. Phương pháp đã được áp dụng để phân tích NFR trong 04 mẫu thuốc thương mại, kết quả phân tích hàm lượng NFR nằm trong khoảng 96,0 – 104,9 % so với giá trị công bố trên nhãn.