امروزه حضور مواد دارویی و محصولات مراقبت شخصی در محیط زیست با توجه به اثرات منفی محیطی و بهداشتی آنها، به عنوان یکی از آلاینده های مهم شناخته شده اند. اگر چه ترکیبات دارویی در غلظت های بسیار پایین وجود دارند، ولیکن توانایی آسیب رساندن به محیط زیست و سلامت انسانها را در همان غلظت کم نیز دارا می باشند. استفاده از لجن فاضلاب حاوی این ترکیبات و افزودن آن به خاک ممکن است راه بالقوه در رسیدن این مواد دارویی به محیط زمین و سپس، زنجیره غذایی انسان باشد (1). به این ترتیب، تعجب­آور نیست که ترکیبات دارویی به عنوان آلاینده حتی در غلظت های کم در آبهای سطحی، زیرزمینی، فاضلاب تصفیه شده، بیومسها، خاک و رسوبات شناسایی می شوند. لذا، ردیابی و اندازه‌گیری مقادیر باقیمانده و ناچیز ترکیبات دارویی در محیط زیست برای پیشگیری از تجمع زیستی آنها و مضرات حاصله بسیار مهم می‌باشد. در این تحقیق کلونازپام با توجه به کاربرد گسترده در درمان بیماریهای مختلف از جمله صرع، افسردگی، پرشهای عصبی و بیماری کنترل عضلات به عنوان نماینده ای از خانواده بنزودیازپینها مورد توجه قرار گرفت. تا به طراحی و ساخت سنسور الکتروشیمیایی جهت اندازه­ گیری ساده و سریع این آلاینده پرداخته شود(2).

" />

طراحی و ساخت حسگرالکتروشیمیایی جدیدمبتنی بر نانولوله های کربنی چنددیواره و پلی ملامین به منظور پایش کلونازپام

َA new electrochemical sensor based on multiwalled carbon nanotubes and poly melamine nanocomposite to assess of Clonazepam


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
منابع
منابع
علوم پزشکی شهید بهشتی
علوم پزشکی شهید بهشتی

مجریان: شکوه السادات خالو , معصومه قلخانی

کلمات کلیدی: حسگر- الکتروشیمی- آلاینده دارویی- کلونازپام- کلونوپین- ارزیابی- اندازه گیری

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 15643
عنوان فارسی طرح طراحی و ساخت حسگرالکتروشیمیایی جدیدمبتنی بر نانولوله های کربنی چنددیواره و پلی ملامین به منظور پایش کلونازپام
عنوان لاتین طرح َA new electrochemical sensor based on multiwalled carbon nanotubes and poly melamine nanocomposite to assess of Clonazepam
کلمات کلیدی حسگر- الکتروشیمی- آلاینده دارویی- کلونازپام- کلونوپین- ارزیابی- اندازه گیری
نوع طرح بنیادی-کاربردی
نوع مطالعه مطالعه تجربی
مدت اجراء - روز 180
ضرورت انجام تحقیق

امروزه حضور مواد دارویی و محصولات مراقبت شخصی در محیط زیست با توجه به اثرات منفی محیطی و بهداشتی آنها، به عنوان یکی از آلاینده های مهم شناخته شده اند. اگر چه ترکیبات دارویی در غلظت های بسیار پایین وجود دارند، ولیکن توانایی آسیب رساندن به محیط زیست و سلامت انسانها را در همان غلظت کم نیز دارا می باشند. استفاده از لجن فاضلاب حاوی این ترکیبات و افزودن آن به خاک ممکن است راه بالقوه در رسیدن این مواد دارویی به محیط زمین و سپس، زنجیره غذایی انسان باشد (1). به این ترتیب، تعجب­آور نیست که ترکیبات دارویی به عنوان آلاینده حتی در غلظت های کم در آبهای سطحی، زیرزمینی، فاضلاب تصفیه شده، بیومسها، خاک و رسوبات شناسایی می شوند. لذا، ردیابی و اندازه‌گیری مقادیر باقیمانده و ناچیز ترکیبات دارویی در محیط زیست برای پیشگیری از تجمع زیستی آنها و مضرات حاصله بسیار مهم می‌باشد. در این تحقیق کلونازپام با توجه به کاربرد گسترده در درمان بیماریهای مختلف از جمله صرع، افسردگی، پرشهای عصبی و بیماری کنترل عضلات به عنوان نماینده ای از خانواده بنزودیازپینها مورد توجه قرار گرفت. تا به طراحی و ساخت سنسور الکتروشیمیایی جهت اندازه­ گیری ساده و سریع این آلاینده پرداخته شود(2).

هدف کلی هدف اصلی این طرح ارائه روشی ساده مبتنی بر حسگر الکتروشیمیایی به منظور اندازه‌گیری سریع و صحیح باقیمانده کلونازپام به عنوان عضو مهمی از خانواده بنزودیازپین‌ها، با حساسیت بالا، حد آشکارسازی پایین و گزینش‌پذیری قابل قبول است.
خلاصه روش کار

در این تحقیق، ابتدا الکترود کربن شیشه­ ا ی با نانولوله‌های کربنی فعالسازی شده با اسید به روش قطره نشانی اصلاح می گردد. در مرحله بعد پلی ملامین  به روش الکتروپلیمریزاسیون بر سطح الکترود اصلاح شده، نشانده می­ شود. سپس مشخصه­ یابی الکترود تهیه شده با کمک دستگاه میکروسکوپ الکترونی، اندازه گیری امپدانس الکتروشیمیایی، دستگاه میکروسکوپ نیروی الکترونی و همچنین تستهای الکتروشیمیایی انجام خواهد شد. پس از ارزیابی پاسخ الکتروشیمیایی کلونازپام در سطح این الکترودها، شرایط بهینه فیزیکی و شیمیایی جهت طراحی حسگر مورد نظر بررسی و انتخاب خواهد شد. ارقام شایستگی روش از جمله حد تشخیص، حساسیت، محدوده خطی منحنی کالیبراسیون، تکرارپذیری روش و تکرارپذیری ساخت حسگر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. سپس بر اساس سیستم الکتروشیمایی توسعه داده شده آنالیز کمی کلونازپام در نمونه‌های واقعی از جمله آب شهر تهران، نمونه های فاضلاب، نمونه های بیولوژیکی و دارویی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.


اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
شکوه السادات خالومجری اصلی دکترای تخصصی پی اچ دیsh_khaloo@yahoo.com
معصومه قلخانیمجری m_ghalkhani@yahoo.com

منابع
hide/show

1         Vona A, di Martino F, Garcia-Ivars J, Picóc Y, Mendoza-Roca J-A, Iborra-Clar M-I. Comparison of different removal techniques for selectedpharmaceuticals. Journal of Water Process Engineering 2015;5:48-57.

2.         Chaichi MJ, Alijanpour SO. A new chemiluminescence method for determination of clonazepam and diazepam based on 1-Ethyl-3-Methylimidazolium Ethylsulfate/copper as catalyst. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2014;118:36-41.

3.         Hackett J, Elian AA. Extraction and analysis of clonazepam and 7-aminoclonazepam in whole blood using a dual internal standard methodology. Forensic Science International. 2007;166(2):209-17.

4.         de Carvalho LM, Correia D, Garcia SC, de Bairros AV, Nascimento PCd, Bohrer D. A new method for the simultaneous determination of 1,4-benzodiazepines and amfepramone as adulterants in phytotherapeutic formulations by voltammetry. Forensic Science International. 2010;202(1):75-81.

5.         Shahrokhian S, Hafezi-Kahnamouei M. Glassy carbon electrode modified with a nanocomposite of multi-walled carbon nanotube decorated with Ag nanoparticles for electrochemical investigation of Isoxsuprine. Journal of Electroanalytical Chemistry. 2018;825:30-9.

6.         Habibi B, Jahanbakhshi M. Silver nanoparticles/multi walled carbon nanotubes nanocomposite modified electrode: Voltammetric determination of clonazepam. Electrochimica Acta. 2014;118:10-7.

7.         Doménech-Carbó A, Martini M, de Carvalho LM, Viana C, Doménech-Carbó MT, Silva M. Standard additions-dilution method for absolute quantification in voltammetry of microparticles. Application for determining psychoactive 1,4-benzodiazepine and antidepressants drugs as adulterants in phytotherapeutic formulations. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2013;80:159-63.

8.         Doménech-Carbó A, Martini M, de Carvalho LM, Viana C, Doménech-Carbó MT, Silva M. Screening of pharmacologic adulterant classes in herbal formulations using voltammetry of microparticles. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2013;74:194.

9          Racamonde I, Rodil R, Quintana JB, Villaverde-de-Sáa E, Cela R. Determination of benzodiazepines, related pharmaceuticals and metabolites in water by solid-phase extraction and liquid-chromatography–tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A. 2014; 1352: 96-79.

10.       Fick J, Brodin T, Heynen M, Klaminder J, Jonsson M, Grabicova K, et al. Screening of benzodiazepines in thirty European rivers. Chemosphere. 2017;176:324-32.

11.       Kosjek T, Perko S, Zupanc M, Zanoški Hren M, Landeka Dragičević T, Žigon D, et al. Environmental occurrence, fate and transformation of benzodiazepines in water treatment. Water Research. 2012;46(2):355-68.

12.       Yuan S, Jiang X, Xia X, Zhang H, Zheng S. Detection, occurrence and fate of 22 psychiatric pharmaceuticals in psychiatric hospital and municipal wastewater treatment plants in Beijing, China. Chemosphere. 2013;90(10):2520-5.

13.       Wu M, Xiang J, Que C, Chen F, Xu G. Occurrence and fate of psychiatric pharmaceuticals in the urban water system of Shanghai, China. Chemosphere, 2015; 486: 93-138.

14.         Honeychurch KC, Brooks J, Hart JP. Development of a voltammetric assay, using screen-printed electrodes, for clonazepam and its application to beverage and serum samples. Talanta. 2016;147:510-5.

15.       Dai H, Lin Y, Wu X, Chen G. A new electrochemiluminescent sensing interface for clonazepam based on titanate nanotubes self-assembled film. Sensors and Actuators B: Chemical. 2010;145(1):320-6.

16.       Bares IF, Pehourcq F, Jarry C. Development of a rapid RP–HPLC method for the determination of clonazepam in human plasma. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2004;36(4):865-9.

17.       Le Guellec C, Gaudet ML, Breteau M. Improved selectivity for high-performance liquid chromatographic determination of clonazepam in plasma of epileptic patients. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 1998;719(1):227-33.

18.       Song D, Zhang S, Kohlhof K. Quantitative determination of clonazepam in plasma by gas chromatography-negative ion chemical ionization mass spectrometry. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 1996;686(2):199-204

.19       Klaminder J, Brodin T, Sundelin A, Anderson NJ, Fahlman J, Jonsson M, et al. Long-Term Persistence of an Anxiolytic Drug (Oxazepam) in a Large Freshwater Lake. Environmental Science and Technology. 2015;49(17):10406-12.

20.       Es’haghi Z, Nezhadali A, Bahar S, Bohlooli S, Banaei A. [PMIM]Br@TiO2 nanocomposite reinforced hollow fiber solid/liquid phase microextraction: An effective extraction technique for measurement of benzodiazepines in hair, urine and wastewater samples combined with high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography B, 2015; 980: 55-64.

21. González-Mariño I, Castro V, Montes R, Rodil R, Lores A, Cela R, et al. Multi-residue determination of psychoactive pharmaceuticals, illicit drugs and related metabolites in wastewater by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A. 2018;1569:91-100.

22.       Calisto V, Domingues MRM, Esteves VI. Photodegradation of psychiatric pharmaceuticals in aquatic environments - Kinetics and photodegradation products. Water Research. 2011;45(18):6097-106.

23.       Racamonde I, Quintana JB, Rodil R, Cela R. Application of polypropylene tubes as single-use and low-cost sorptive extraction materials for the determination of benzodiazepines and zolpidem in water samples. Microchemical Journal. 2015;119:58-65.

 

 

 

.