Nanostructured screen-printed electrodes modified with self-assembled monolayers for determination of metronidazole in different matrices

Abstract

This paper describes the development of a sensor for the determination of metronidazole using a simple method involving the creation of nanoporous structures on gold electrodes followed by modification with self-assembled monolayers (SAMs) of thiols. The initial formation of oxidized gold species at pH 7.0 was followed by potentiodynamic reduction in order to obtain a nanostructured surface that was then modified with a SAM of cysteine. The sensor was characterized by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and electrochemical techniques. Quantification of metronidazole was performed using optimized square wave voltammetry. Under the best analytical conditions, the sensor operated at -0.36 V showed a linear range of 50-300 µmol L-1 and a limit of detection (LOD) of 2.6 µmol L-1. Evaluation of selectivity demonstrated that the electrode provided higher sensitivity towards nitroimidazoles. The sensor responses showed that it could be used for detection of metronidazole in different types of matrix.

Neste trabalho é descrito o desenvolvimento de um sensor para detecção de metronidazol, usando um método simples para preparar estruturas nanoporosas de ouro em eletrodos impressos comerciais modificados com monocamadas autoarranjadas de tiol (SAMs). O processo envolve a formação inicial de espécies de ouro oxidadas a pH 7,0, e posteriormente a redução potenciodinâmica para a formação da superficie nanoestruturada, que a seguir foi modificada com cisteína para obtenção do sensor, o qual foi posteriormente caracterizado utilizando microscópio eletrônico de varredura (SEM), microscópio de forca atômica (AFM) e técnicas eletroquímicas. Para a quantificação de metronidazol foi otimizada a voltametria de onda quadrada (SWV). Nas melhores condições de análise o sensor mostrou em -0,36 V uma faixa linear entre 50 e 300 µmol L-1 e limite de detecção (LOD) = 2,6 µmol L-1. No estudo de seletividade, o eletrodo mostrou mais alta sensibilidade para os nitroimidazois. A resposta do sensor indica ser viável para a detecção deste fármaco em diferentes tipos de matrizes.