Voltametrické stanovení léčiva metronidazolu pomocí pevné bismutové kapkové elektrody

Tento příspěvek je věnován prof. RNDr. Jiřímu Barkovi, CSc. u příležitosti jeho 75. narozenin a vychází v rámci seriálu Nové pohledy na analytickou chemii

Abstrakt

Solid bismuth drop electrode (SBiDE) is a new working electrode commercially available on the Czech market since 2020 by the company Metrohm. The aim of this work was to verify the applicability of SBiDE for the voltammetric determination of a model organic substance representing electrochemically reducible biologically active compounds, namely, the drug metronidazole (an antibiotic used to treat diseases caused by both Gram-positive and Gram-negative anaerobic bacteria). To the best of our knowledge, this is the very first published research work using SBiDE. Under optimum conditions (Britton-Robinson buffer of pH 12.0 was used as the supporting electrolyte and the working electrode surface was not electrochemically regenerated), a linear calibration dependence of metronidazole was obtained using differential pulse voltammetry (DPV) in the concentration range from 1 to 600 μmol L^–1, with the limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) of 0.41 μmol L^–1 and 1.4 μmol L^–1, respectively. Cyclic voltammetry (CV) on SBiDE was used to characterize the electrode process of the irreversible reduction of metronidazole. The newly developed DPV method was also successfully applied for the determination of metronidazole in authentic drinking water samples (LOD = 1.8 μmol L⁻¹ and LOQ = 5.8 μmol L⁻¹) and in various dosage forms (UV-Vis spectrophotometry was used as a comparative analytical method).

Full text English translation is available in the on-line version.

Pevná bismutová kapková elektroda (SBiDE – solid bismuth drop electrode) je nová pracovní elektroda, kterou od roku 2020 komerčně nabízí na českém trhu společnost Metrohm. Cílem této práce bylo ověřit použitelnost SBiDE při voltametrickém stanovení modelové organické látky reprezentující elektrochemicky redukovatelné biologicky aktivní sloučeniny – léčiva metronidazolu (antibiotika používaného k léčbě onemocnění způsobených gram-pozitivními i gram-negativními anaerobními bakteriemi). Podle dostupných informací se jedná o vůbec první publikovanou výzkumnou práci využívající SBiDE. Za optimálních podmínek (Brittonův-Robinsonův pufr o pH 12,0 byl použitý jako základní elektrolyt a povrch pracovní elektrody nebyl elektrochemicky regenerován) byla získána pomocí diferenční pulzní voltametrie (DPV) lineární kalibrační závislost metronidazolu v koncentračním rozmezí od 1 do 600 μmol l⁻¹, přičemž dosažená mez detekce (LOD) byla 0,41 μmol l⁻¹ a mez stanovitelnosti (LOQ) byla 1,4 μmol l⁻¹. Cyklická voltametrie (CV) na SBiDE byla použita pro charakterizaci elektrodového děje při ireverzibilní katodické redukci metronidazolu. Nově vyvinutá DPV metoda byla rovněž úspěšně použita při stanovení metronidazolu v autentických vzorcích pitné vody (LOD = 1,8 μmol l⁻¹ a LOQ = 5,8 μmol l⁻¹) a v různých lékových formách (jako srovnávací analytická metoda byla použita UV-Vis spektrofotometrie).