Sistema electroquímico de flujo para la preconcentración y determinación de algunos nitro-compuestos de interés farmacéutico

Abstract

En este trabajo se desarrolló un método voltamétrico de flujo continuo (FIA) con electrodos serigrafiados de nanofibras de carbono (SPE-CNF) para la determinación de dos nitro-compuestos de la famila de las 1,4-dihidropirinas que son nifedipino (NFD) y nimodipino (NMD). Se utilizó un electrolito soporte de 0,1 M buffer Britton-Robinson/NaCl (BR-NaCl) pH 3, donde se realizó el estudio de los procesos de reducción y oxidación. Estas drogas contienen un grupo nitro en su estructura en donde uno de los procesos redox, es la reducción del grupo nitro a derivado hidroxilamínico con una alta respuesta en corriente debido a una transferencia de 4H+ y 4e-, por lo que la técnica de voltametría de barrido lineal (LSV) es adecuada para seguir analíticamente este proceso, ya que presenta una muy buena correlación entre la concentración y la corriente del proceso. La ventaja de utlizar un sistema de flujo continuo, es que se puede ir variando el volumen de muestra, para que la adsorción del analito en la superficie del electrodo aumente considerablemente. Esto demostró que al ir aumentando el volumen de muestra, aumenta el tiempo de interacción del analito sobre las nanofibras de carbono del electrodo serigrafiado, concentrando una mayor cantidad y aumentando la sensibilidad de la determinación, donde las mismas nanofibras de carbono son las que hacen de un sistema de microextracción en fase sólida. Es así que para 11 mL de muestra se obtiene un límite de detección instrumental de 2,79 μg/L para NFD. Este método voltamétrico se aplicó en diferentes tipos de muestras reales tales como: farmacéuticas, orina y aguas residuales, donde se obtuvieron altos % de recuperación y desviación estándar relativa menor al 5%. A su vez, se compararon los parámetros analíticos de este método electroquímico con los obtenidos a través de un método cromatográfico para esta familia de fármacos. Se utilizó la cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masa (UHPLC-QqLIT), utilizando previamente un método de extracción en fase sólida (EFS) utilizando catridge Oasis-HLB. Al comparar ambas técnicas se observa que los límites de detección son mayores en dos orden de magnitud para el método electroquímico. Sin embargo este método provee límite de detcciónes muchos más bajos que los reportados por otros métodos electroquímicos, siendo a la vez, un método más económico, más rápido, con menos procedimientos en el pretratamiento de las muestras, y además se utiliza menos solvente que los métodos cromatográficos, como lo es UHPLC-QqLIT

In this work, a continuous flow injection analysis (FIA) with screen printed electrodes of carbon nanofibers (SPE-CNF) was developed for the determination of two nitro-compounds of the family of 1,4-dihydropyrins which are nifedipine (NFD) and nimodipine (NMD). A support electrolyte of 0.1 M buffer Britton-Robinson/NaCl (BR-NaCl) pH 3 was used, where the reduction and oxidation processes were studied. These drugs contain a nitro group in their structure where one of the redox processes is the reduction of the nitro group to hydroxylamine derivative with a high current response due to a transfer of 4H+ and 4e-, so the linear sweep voltammetry technique (LSV) is suitable to follow this process analytically, since it presents a very good correlation between the concentration and the current of the process. The advantage of using a continuous flow system is that the sample volume can be varied so that the adsorption of the analyte on the surface of the electrode increases considerably. This demonstrated that as the sample volume increases, the time of interaction of the analyte on the carbon nanofibers of the electrode increases, concentrating a larger quantity and increasing the sensitivity of the determination, where the same nanofibres of carbon are the ones that make of a solid phase microextraction system. Thus, for a sample of 11 mL, a detection of limit of 2.79 μg/L for NFD is obtained. This voltammetric method was applied in different types of real samples such as: pharmaceutical, urine and aqueous matrices, where analytical parameters of low of %matrix effect, high of %recovery and the relative standard deviations of lower than 5% were obtained. In turn, the analytical parameters of this electrochemical method were compared with those obtained through a chromatographic method for this family of drugs. Liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UHPLC-QqLIT) was used, previously using a extraction phase solid method with catridge Oasis-HLB. When comparing both techniques it is observed that the detection limits are two degrees of magnitude higher for the electrochemical method. However, to be an electrochemical method in this work, much lower values are reached than previously reported, being a cheaper, faster method, with less procedures in pretreatment of the samples, and also uses less solvent than the chromatographic methods, such as UHPLC-QqLIT