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Jun 25, 2023

トラマドール測定用の CuONP/MWCNT/カーボンペースト修飾電極: 理論的および実験的研究

Scientific Reports volume 13、記事番号: 7999 (2023) この記事を引用 547 アクセス 1 Altmetric Metrics の詳細 実用的な技術を適用して、

Scientific Reports volume 13、記事番号: 7999 (2023) この記事を引用

547 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

電極触媒として使用するための CuO ナノ構造を作製するために、実用的な技術が適用されました。 この論文では、共沈による酸化第二銅ナノ粒子 (CuO NP) のグリーン合成について、還元剤と安定剤の両方として Organum Majorana の水抽出物を使用し、XRD、SEM、FTIR による特性評価とともに説明します。 ＸＲＤパターンでは不純物は示されなかったが、ＳＥＭでは低凝集の球状粒子が示された。 CuO ナノ粒子と多層カーボン ナノチューブ (MWCNT) は、修飾カーボン ペースト電極の作成に使用されています。 ボルタンメトリー法を使用して、作用電極として CuONP/MWCNT を使用してトラマドールを分析しました。 生成されたナノ複合材料は、ピーク電位が約 230 mV および約 700 mV でトラマドール分析に対して高い選択性を示し、相関係数 0.9997 および検出限界 0.025 で 0.08 ～ 500.0 μM の範囲のトラマドールに対する優れた直線検量線を示しました。 また、CuO NP/MWCNT/CPE センサーは、トラマドールに対して 0.0773 μA/μM というかなりの感度を示します。 初めて B3LYP/LanL2DZ 量子法を使用して DFT を計算し、ナノ複合材料の結合エネルギーとバンドギャップ エネルギーを決定しました。 最終的に、CuO NP/CNT は実際のサンプル中のトラマドールの検出に有効であり、回収率は 96 ～ 104.3% であることが示されました。

トラマドールは、主に中枢神経系に作用する合成オピオイド鎮痛薬です。 それは、α-オピオイド受容体へのアゴニスト結合と、ノルエピネフリンとセロトニンの再取り込みのブロックという 2 つの基本的なメカニズムを通じて機能します。 トラマドールの薬物動態、有効性、安全性の特質により、トラマドールを 1 日 3 ～ 4 回服用する中等度から重度の慢性疼痛患者に成功しています。 通常のトラマドールと比較した場合、新しく作成された放出調節錠剤である徐放性トラマドールは、1 日の持続時間とわずかな薬物血漿分散の点で有利です 1,2。

トラマドールは、α作動薬として作用する物質です。 [2-(ジメチルアミノメチル)-1(3-メトキシフェニル)シクロヘキサノール]は化学名です。 三叉神経痛を含むほとんどの神経痛、および中程度から重度の痛みの治療に使用されます。 トラマドールと他の併用薬を決定するためのいくつかの分析手法が文献に発表されており、分光測光法 3,4 や分光光度法および分光蛍光分析法 5,6,7 が含まれます。

ナノテクノロジーは現在、さまざまなサイズ、形状、化学構造のナノ粒子を作成し、幅広い用途が考えられる最先端の研究対象とみなされています8。 ナノ粒子の合成と設計については、マイクロ波照射 9、光還元 10、熱分解 11、機械的粉砕 12 など、多くの手順が報告されていますが、これらの手順は主にコストがかかり、エネルギーを消費するか、人体や環境に有害です。 結果として、環境に優しい方法を導入する必要があります。 グリーン合成とは、環境に優しく、経済的に効果があり、高圧、エネルギー、温度、または有害な化合物を使用せずに大規模合成にスケールアップできる化学的および物理的技術の開発を指します。 酵素、細菌、植物抽出物などの生体分子を使用した金属イオンの生物還元は、環境に優しく、化学的に洗練されています13。 いくつかのグリーン合成戦略の中でも、植物媒介合成は、より迅速なナノ粒子生成とより安定した合成を可能にする有望な戦略であると思われます 14。 バイオからインスピレーションを得たナノ粒子の作成は、ナノ粒子サイズを操作するアプローチと同様に、多くの関心を集めています6,15。

Origanum Majorana は、心地よい松や柑橘類の香りを持つ、耐寒性の多年草または低木です。 マジョラムは、中東のいくつかの国でオレガノと混同されることがあります。また、他のオリガナム種と区別するために、スイート マジョラムおよびツイスト マジョラムという用語が使用されます。 ポット マジョラム 16 として知られることもありますが、この用語は他の Organum 栽培種にも適用されます。 スープ、シチュー、サラダドレッシング、ソース、ハーブティーはすべてマジョラムを加えることで恩恵を受けます。 Origanum Majorana L.（O.マジョラナ、シソ科）としても知られるスイートマジョラムは、胃腸、眼、心臓、神経系の問題の治癒効果があるため、伝統医学で応用される著名なハーブです。 揮発性化合物、テルペノイド、フェノール類、フラボノイド、タンニンなど、O.マヨラナの重要な生理活性要素が同定および単離されています。 このハーブの民族薬理学的知識により、抗菌、抗真菌、抗原虫、抗酸化作用があることが明らかになりました。 治療の大部分は時間と費用がかかり、熟練した術者と高度な器具の使用が必要です。 一方、電気化学的測定アプローチは、反応が速く使いやすいため、いくつかの生物学的化学物質、環境化学物質、薬理学的化学物質の測定に適しています 5,17,18。 それにもかかわらず、従来の固体電極を使用したトラマドールの酸化は、より大きな過電圧を必要とする遅いプロセスです。 その結果、定量的なトラマドール測定のためのシンプルで高感度のアップグレードされた電極が必要となります。 現代のボルタンメトリーでは、化学的に修飾された電極が注目を集めています。 これらの電極を使用すると、目的の分析対象物の測定がより具体的かつ高感度になります。 ここ数十年、電気化学センサーの感度を向上させるために電極表面を変更するためにナノ構造材料が使用されてきました19。 ナノ粒子を利用して電極を修飾すると、センサーの感度と安定性が向上し、微量の分析物の検出が可能になります20。 遷移金属 (Co/Ni/Cu) およびその酸化物 21 を含む金属ナノ材料は、優れた電極触媒効率、長期安定性、比較的安価、製造および構築の容易さなどのさまざまな利点により、過去数年で多くの注目を集めてきました。酸化第二銅ナノ粒子は電気触媒活性と電気伝導度において有利であり、優れた非酵素ベースの電気化学センサー成分となっている 23,24。