Publicado
A descrição teórica da detecção eletroquímica do fármaco olanzapina, assistida pelo compósito do oxihidróxido de cobalto (III) com um corante esquaraínico
The theoretical description for olanzapine electrochemical determination, assisted by the cobalt (III) oxyhydroxide composite with a squaraine dye
La descripción teórica para la determinación electroquímica de olanzapina, asistida por el compuesto de oxihidróxido de cobalto (III) con un colorante de escuaraína
DOI:
https://doi.org/10.15446/rcciquifa.v50n3.100864Palabras clave:
olanzapina, sensores eletroquímicos, oxihidróxido de cobalto, corantes esquáricos, oscilações eletroquímicas, estado estacionário estável (pt)olanzapine, electrochemical sensors, cobalt oxyhydroxide, squaraine dyes, electrochemical oscillations, stable steady-state (en)
olanzapina, sensores electroquímicos, oxihidróxido de cobalto, colorantes de escuaraína, oscilaciones electroquímicas, estado estacionario estable (es)
Descargas
Introdução: a olanzapina é um dos fármacos antipsicóticos benzodiazepínicos mais usados no mundo. Apesar da sua eficiência, em concentrações excessivas, ela sói ser tóxica, como quaisquer outros fármacos desta classe. Assim, neste trabalho, se avaliou, pela primeira vez, a possibilidade da detecção eletroquímica do fármaco olanzapina, assistida pelo compósito do oxihidróxido de cobalto (III), emparelhado com o dióxido, com um corante esquaraínico. Método: o modelo matemático trivariante correspon-dente inclui dois cenários de oxidação do fármaco, possíveis para o caso, incluindo a eletropolimerização indireta da molécula da benzodiazepina condensada, bem como a oxidação do fármaco pelo átomo do enxofre. Este modelo tem sido desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. Resul-tados e discussão: a análise do modelo há mostrado que a hibridez do mecanismo do processo eletroanalítico, aliada à composição e descomposição dos compostos iônicos aquando da sua realização, aumenta a probabilidade da ocorrência do compor-tamento oscilatório, em relação ao caso mais simples e mais comum. No entretanto, a instabilidade oscilatória se realiza nos valores dos parâmetros, que estão além do limite de detecção. Por sua vez, o estado estacionário se obtém e se mantém facilmente, indicando um processo eletroanalítico eficiente, controlado pela difusão do analito. Conclusões: trata-se de um processo eletroanalítico eficiente, em que o composto de cobalto funciona como substância ativa, e o corante desempenha o papel de mediador
Introduction:olanzapine is one of the most used antipsychotic drugs in the world. Although it is efficient, it may be toxic in excess. Therefore, in this work the possi-bility of olanzapine electrochemical determination over an electrode, modified by the cobalt (III) oxyhydroxide in pair with its dioxide in a composite with squaraine dye. Methods:the trivariant correspondent mathematical model includes two scenarios of the drug oxidation, possible for the case, including the indirect elec-tropolymerization of the condensed benzodiazepine molecule, like also its oxidation by sulfur atom. This model has been developed and analyzed by means of stability theory and bifurcation analysis. Results and discussion: the analysis of the model has shown that the mechanism hybridity of the electroanalytical process, alongside with the formation and decomposition of ionic compounds during its realization, augments the possibility for the oscillatory behavior realization, relatively to the simplest and commonest case. Nevertheless, the oscillatory instability is realized in parameter values far beyond the detection limit. On the other hand, the stable steady-state is easy to obtain and maintain, indicating an efficient electroanalytical process, controlled by the analyte diffusion. Conclusions: t he electroanalytical process is efficient. The cobalt compound is acting as an active substance, and the dye is the mediator.
Introducción: la olanzapina es uno de los fármacos antipsicóticos más utilizados en el mundo. Aunque es eficaz, puede resultar tóxico en exceso. Por tanto, en este trabajo se plantea la posibilidad de la determinación electroquímica de olanzapina sobre un electrodo, modificado por el oxihidróxido de cobalto (III) en pareja con su dióxido en un composito con colorante de escuaraína. Métodos: el modelo mate-mático correspondiente incluye dos escenarios de oxidación del fármaco, posibles para el caso, que incluyen la electropolimerización indirecta de la molécula de benzo-diazepina condensada, así como su oxidación por átomo de azufre. Este modelo ha sido desarrollado y analizado mediante teoría de estabilidad y análisis de bifurcación. Resultados y discusión: el análisis del modelo ha demostrado que el mecanismo de hibridación del proceso electroanalítico, junto con la formación y descomposición de compuestos iónicos durante su realización, aumenta la posibilidad de realización del comportamiento oscilatorio, relativamente al caso más simple y común. Sin embargo, la inestabilidad oscilatoria se realiza en valores de parámetros mucho más allá del límite de detección. Por otro lado, el estado estacionario estable es fácil de obtener y mantener, lo que indica un proceso electroanalítico eficiente, controlado por la difusión del analito. Conclusiones: el proceso electroanalítico es eficiente. El compuesto de cobalto actúa como sustancia activa y el colorante es el mediador.
Referencias
P.F. Buckley, Olanzapine: a critical review of recent literature, Exp. Opin. Phar-macother., 6, 2077-2089 (2005). DOI: https://doi.org/10.1517/14656566.6.12.2077
Y. Li, Ch. Du, N. Jiaxiang, et al.,Olanzapine versus placebo for people with schi-zophrenia, Cochrane Database Sys. Rev., 2019, ID: 13310 (2019). DOI: https://doi.org/10.1002/14651858.CD013310
L. San, M. Casillas, A. Ciudad, I. Gilaberte, Olanzapine orally disintegrating tablet: A review of efficacy and compliance, CNS Neurosci. Ther., 14, 203-214 (2008). DOI: https://doi.org/10.1111/j.1755-5949.2008.00053.x
A. Kamath, K.M. Rai, R. Sheyras, et al.,Effect of domperidone, ondansetron, olanzapine-containing antiemetic regimen on QTC interval in patients with malignancy: a prospective, observational, single-group, assessor-blinded study, Sci. Rep., 11, 445 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-79380-1
M. Albayrak, Y. Kadioglu, M.E. Yaman, et al., Determination of olanzapine for therapeutic drug monitoring in schizophrenia patients by LC/MS method, Bio-med. Chromatogr., 33, e4468 (2019). DOI: https://doi.org/10.1002/bmc.4468
M.-L. Lu, Ch.-H. Lin, Y-Ch. Chen, et al.,Determination of olanzapine and n-desmethyl-olanzapine in plasma using a reversed-phase HPLC coupled with coulochemical detection: Correlation of olanzapine or n-desmethyl-olanzapine concentration with metabolic parameters, PLoS One, 8, e65719 (2013). DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065719
O.A. Adegoke, O.E. Thomas, S.N. Emmanuel, Colorimetric determination of olanzapine via charge-transfer complexation with chloranilic acid, J. Taibah Univ. Sci., 10, 651-663 (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtusci.2015.12.002
B. Reddy, K. Suresh Reddy, J. Sreeramulu, G. Kanumula, Simultaneous determina-tion of olanzapine and fluoxetine by HPLC, Chromatographia, 66, 111-114 (2007). DOI: https://doi.org/10.1365/s10337-007-0257-z
V.V. Tkach, S.C. de Oliveira, R. Ojani, et al.,A eletrorredução de benzodiazepi-nas e a sua avaliação matemática, Rev. Colomb. Cienc. Quím. Farm., 45, 362-373 (2016). DOI: https://doi.org/10.15446/rcciquifa.v45n3.62016
Sh. M. Azab, A.M. Fekry, Role of green chemistry in antipsychotics’ electroche-mical investigations using a nontoxic modified sensor in McIlvaine buffer solu-tion, ACS Omega, 4, 25-30 (2019). DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.8b01972
R.P. Shukla, R.H. Belmaker, Y. Bersudsky, H. Ben-Yoay, A platinum black-modi-fied microelectrode for in situ olanzapine detection in microliter volumes of undiluted serum, J. Neural Transm., 127, 291-299 (2020). DOI: https://doi.org/10.1007/s00702-019-02139-0
Th. Winkler, S. Lederer, R. Ghodssi, Molecular processes in an electrochemical clozapine sensor, Biointerphases, 12, ID: 02B401 (2017). DOI: https://doi.org/10.1116/1.4982709
M.S. Burke, M.G. Kast, L. Trotochaud, et al., Cobalt–iron (oxy)hydroxide oxy-gen evolution electrocatalysts: The role of structure and composition on activity, stability, and mechanism, J. Am. Chem. Soc., 137, 3638-3648 (2015). DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.5b00281
A. Badruzzaman, A. Yuda, A. Ashok, A. Kumar, Recent advances in cobalt based heterogeneous catalysts for oxygen evolution reaction, Inorg. Chim. Acta, 511, ID: 119854 (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ica.2020.119854
A. Stadnik, E.M. Caldas, A. Galli, F.J. Anaissi, Eletrodo modificado com [CoO (OH)] coloidal aplicado na detecção de ácido oxálico, Orbital. Elec. J. Chem., 7, 122-130 (2015). DOI: https://doi.org/10.17807/orbital.v7i2.572
J.S. Bonini, F.Q. Mariani, E. Guimarães Castro, et al.,Partículas de CoO (OH) dispersas em pasta de carbono aplicado na eletrooxidação de compostos fenóli-cos, Orbital Elec. J. Chem., 7, 318-326 (2015). DOI: https://doi.org/10.17807/orbital.v7i4.780
O. Stadnik, N. Ivanova, Y. Boldyrev, 218th Int. Electrochem. Soc. Meeting, Abs-tract #2240, URL: http://ma.ecsdl.org/content/MA2010-02/38/2240.full.pdf, acessado 8 de augusto de 2015. DOI: https://doi.org/10.1149/MA2010-02/38/2240
O. Stadnik, Synthesis, Electrochemical and Photoelectrochemical Properties of the Oxide-hydroxide Compounds of Cobalt, Diss. Kand. Chim., N.-Kyiv, 2011.
I. Das, N.R. Agrawal, S.A. Ansari, S.K. Gupta, Pattern formation and oscillatory electropolymerization of thiophene, Ind. J. Chem., 47, 1798-1803 (2008).
V.V. Tkach, Ya. G. Ivanushko, S.M. Lukanova, et al., The theoretical evalua-tion for the possibility of the pyriproxyfen CoO(OH)-assisted electrochemical detection in water, Appl. J. Envir. Eng. Sci., 3, 90-95 (2017).
V.V. Tkach, M.V. Kushnir, S.C. de Oliveira, et al., Theoretical evaluation for the function of economical and green conducting composite material-based chip for Jamaican vomiting sickness diagnostics, Biointerface Res. Appl. Chem.,11, 10317-10324 (2021). DOI: https://doi.org/10.33263/BRIAC113.1031710324
Cómo citar
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Descargar cita
Licencia
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
El Departamento de Farmacia de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia autoriza la fotocopia de artículos y textos para fines de uso académico o interno de las instituciones citando la fuente. Las ideas emitidas por los autores son responsabilidad expresa de estos y no de la revista.
Todo el contenido de esta revista, excepto dónde está identificado, está bajo una Licencia Creative Commons de Atribución 4.0 aprobada en Colombia. Consulte la normativa en: http://co.creativecommons.org/?page_id=13