Exploiting ZnO nanoparticles as a modifier for carbon paste electrodes for determination of difloxacin HCl
- 1. National Organization for Drug Control and Research
- 2. Ain Shams University
Description
Abstract Zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) are used to modify carbon paste electrodes for a fast, stable, and sensitive electrochemical determination of difloxacin HCl in pharmaceutical formulation and their photodegradation rate. The small particle size and large surface area of ZnONPs enhance the diffusion rates of the chosen target analyte to many accessible binding sites, increasing the range of the linear structure with a low detection limit and improving the stability and lifetime of the electrode. An initial optimization study included sixteen modified carbon paste electrodes to achieve optimal electrode composition in carbon paste composition, plasticizer type, and the amount of ZnO nanoparticles added as a modifier. We studied the performance parameter of two electrodes, one with ZnONPs (E11) and the other without (E5) to evaluate using ZnONPs as a modifier. The optimized electrode is electrode number eleven (E11), with a paste composition of 39% graphite powder, 39% dibutyl phthalate (DBP) as a plasticizer, 15% difloxacin HCl-sodium tetraphenylborate (DIF-TPB) ion-pair as an ion exchanger, and 7% zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) as a modifier, it maintained a Nernstian response over 4 months, with a slope of (57.0 ± 0.4) over the linearity concentration range 6.3 $$\times$$ × 10 −6 –10 −2 M with a correlation coefficient ( r 2 ) ≥ 0.998 and detection limit 6.3 $$\times$$ × 10 −6 M within pH range 2–5. The applications of the proposed electrodes are the determination of difloxcine HCl pharmaceuticals formulation and their photocatalytic degradation rate in water samples. The statistical comparison shows no significant difference in accuracy or precision between the reported and the proposed methods. Graphical Abstract
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تُستخدم الجسيمات النانوية المجردة لأكسيد الزنك (ZnONPs) لتعديل أقطاب معجون الكربون من أجل التحديد الكهروكيميائي السريع والمستقر والحساس لـ difloxacin HCl في التركيبة الصيدلانية ومعدل التحلل الضوئي. يعزز حجم الجسيمات الصغير ومساحة السطح الكبيرة لـ ZnONPs معدلات انتشار التحليل المستهدف المختار إلى العديد من مواقع الربط التي يمكن الوصول إليها، مما يزيد من نطاق الهيكل الخطي مع حد اكتشاف منخفض وتحسين استقرار وعمر القطب. تضمنت دراسة التحسين الأولية ستة عشر قطبًا معدلاً من معجون الكربون لتحقيق التركيب الأمثل للقطب الكهربائي في تركيبة معجون الكربون، ونوع الملدنات، وكمية جسيمات ZnO النانوية المضافة كمعدل. درسنا معلمة أداء قطبين، أحدهما مع ZnONPs (E11) والآخر بدون (E5) لتقييم استخدام ZnONPs كمعدل. القطب المحسن هو القطب رقم أحد عشر (E11)، مع تركيبة عجينة من 39 ٪ مسحوق الجرافيت، و 39 ٪ ثنائي بوتيل الفثالات (DBP) كملدن، و 15 ٪ ثنائي فلوكساسين هيدروكلوريد الصوديوم رباعي فينيل بورات (DIF - TPB) أيون زوج كمبادل أيوني، و 7 ٪ أكسيد الزنك الجسيمات النانوية (ZnONPs) كمعدل، حافظ على استجابة Nernstian على مدى 4 أشهر، مع ميل (57.0 ± 0.4) فوق نطاق تركيز الخطية 6.3 $$ × 10 −6 –10 −2 M مع معامل ارتباط ( r 2 ) ≥ 0.998 وحد الكشف 6.3 $$\ times$ × 10 −6 M ضمن نطاق الرقم الهيدروجيني 2–5. تتمثل تطبيقات الأقطاب الكهربائية المقترحة في تحديد تركيبة المستحضرات الصيدلانية لـ difloxcine HCl ومعدل تحللها التحفيزي الضوئي في عينات المياه. لا تظهر المقارنة الإحصائية أي فرق كبير في الدقة أو الدقة بين الطرق المبلغ عنها والمقترحة. ملخص رسوميTranslated Description (French)
Résumé Les nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnONPs) sont utilisées pour modifier les électrodes de pâte de carbone pour une détermination électrochimique rapide, stable et sensible de la difloxacine HCl dans une formulation pharmaceutique et de leur taux de photodégradation. La petite taille des particules et la grande surface des ZnONPs améliorent les taux de diffusion de l'analyte cible choisi vers de nombreux sites de liaison accessibles, augmentant la portée de la structure linéaire avec une faible limite de détection et améliorant la stabilité et la durée de vie de l'électrode. Une étude d'optimisation initiale comprenait seize électrodes de pâte de carbone modifiée pour obtenir une composition d'électrode optimale dans la composition de la pâte de carbone, le type de plastifiant et la quantité de nanoparticules de ZnO ajoutée en tant que modificateur. Nous avons étudié le paramètre de performance de deux électrodes, l'une avec ZnONPs (E11) et l'autre sans (E5) pour évaluer en utilisant ZnONPs comme modificateur. L'électrode optimisée est l'électrode numéro onze (E11), avec une composition de pâte de 39% de poudre de graphite, 39% de phtalate de dibutyle (DBP) comme plastifiant, 15% de paire d'ions difloxacine HCl-tétraphénylborate de sodium (DIF-TPB) comme échangeur d'ions, et 7% de nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnONPs) comme modificateur, elle a maintenu une réponse de Nernstian sur 4 mois, avec une pente de (57,0 ± 0,4) sur la plage de concentration de linéarité 6,3 $$\times$$ × 10 −6 –10 −2 M avec un coefficient de corrélation ( r 2 ) ≥ 0,998 et une limite de détection de 6,3 $$\times$$ × 10 −6 M dans la plage de pH 2–5. Les applications des électrodes proposées sont la détermination de la formulation de produits pharmaceutiques à base de chlorhydrate de difloxcine et de leur taux de dégradation photocatalytique dans des échantillons d'eau. La comparaison statistique ne montre aucune différence significative dans l'exactitude ou la précision entre les méthodes rapportées et les méthodes proposées. Résumé graphiqueTranslated Description (Spanish)
Resumen Las nanopartículas de óxido de zinc (ZnONP) se utilizan para modificar los electrodos de pasta de carbono para una determinación electroquímica rápida, estable y sensible de difloxacina HCl en la formulación farmacéutica y su tasa de fotodegradación. El pequeño tamaño de partícula y la gran área de superficie de los ZnONP mejoran las velocidades de difusión del analito objetivo elegido a muchos sitios de unión accesibles, aumentando el rango de la estructura lineal con un límite de detección bajo y mejorando la estabilidad y la vida útil del electrodo. Un estudio de optimización inicial incluyó dieciséis electrodos de pasta de carbono modificado para lograr una composición óptima del electrodo en la composición de la pasta de carbono, el tipo de plastificante y la cantidad de nanopartículas de ZnO agregadas como modificador. Estudiamos el parámetro de rendimiento de dos electrodos, uno con ZnONPs (E11) y otro sin (E5) para evaluar utilizando ZnONPs como modificador. El electrodo optimizado es el electrodo número once (E11), con una composición de pasta de 39% de polvo de grafito, 39% de ftalato de dibutilo (DBP) como plastificante, 15% de par iónico de difloxacino HCl-tetrafenilborato de sodio (DIF-TPB) como intercambiador iónico y 7% de nanopartículas de óxido de zinc (ZnONPs) como modificador, mantuvo una respuesta de Nernstian durante 4 meses, con una pendiente de (57.0 ± 0.4) sobre el rango de concentración de linealidad 6.3 $ $\times$$ × 10 −6 –10 −2 M con un coeficiente de correlación ( r 2 ) ≥ 0.998 y límite de detección 6.3 $$\times$ × 10 −6 M dentro del rango de pH 2–5. Las aplicaciones de los electrodos propuestos son la determinación de la formulación farmacéutica de difloxina HCl y su tasa de degradación fotocatalítica en muestras de agua. La comparación estadística no muestra diferencias significativas en la exactitud o precisión entre los métodos reportados y los propuestos.Files
      
        s10008-023-05649-w.pdf.pdf
        
      
    
    
      
        Files
         (1.4 MB)
        
      
    
    | Name | Size | Download all | 
|---|---|---|
| md5:1d9318fab718f89cec6a2043eb8c1249 | 1.4 MB | Preview Download | 
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استغلال جسيمات أكسيد الزنك النانوية كمعدل لأقطاب معجون الكربون لتحديد ديفلوكساسين حمض الهيدروكلوريك
- Translated title (French)
- Exploiter les nanoparticules de ZnO comme modificateur pour les électrodes en pâte de carbone pour la détermination du chlorhydrate de difloxacine
- Translated title (Spanish)
- Explotación de nanopartículas de ZnO como modificador para electrodos de pasta de carbono para la determinación de difloxacina HCl
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4386391800
- DOI
- 10.1007/s10008-023-05649-w
            
              References
            
          
        - https://openalex.org/W1893517651
- https://openalex.org/W1968998354
- https://openalex.org/W1969561305
- https://openalex.org/W1970506592
- https://openalex.org/W1972395317
- https://openalex.org/W1972972816
- https://openalex.org/W1974713769
- https://openalex.org/W1974803875
- https://openalex.org/W1974972348
- https://openalex.org/W1977211805
- https://openalex.org/W1979495766
- https://openalex.org/W1980688339
- https://openalex.org/W1981035309
- https://openalex.org/W1981452946
- https://openalex.org/W1985375303
- https://openalex.org/W1995610033
- https://openalex.org/W1995923308
- https://openalex.org/W1997569111
- https://openalex.org/W2000164285
- https://openalex.org/W2004048890
- https://openalex.org/W2007534001
- https://openalex.org/W2023321703
- https://openalex.org/W2027947596
- https://openalex.org/W2034308499
- https://openalex.org/W2036858238
- https://openalex.org/W2041694430
- https://openalex.org/W2045023774
- https://openalex.org/W2046153242
- https://openalex.org/W2052946856
- https://openalex.org/W2053109387
- https://openalex.org/W2057712435
- https://openalex.org/W2059516982
- https://openalex.org/W2062431688
- https://openalex.org/W2064189891
- https://openalex.org/W2071356556
- https://openalex.org/W2075489519
- https://openalex.org/W2085475561
- https://openalex.org/W2085643120
- https://openalex.org/W2086702965
- https://openalex.org/W2087705055
- https://openalex.org/W2090936653
- https://openalex.org/W2095505550
- https://openalex.org/W2112119214
- https://openalex.org/W2116281974
- https://openalex.org/W2127166970
- https://openalex.org/W2132697669
- https://openalex.org/W2138611945
- https://openalex.org/W2140907764
- https://openalex.org/W2157767114
- https://openalex.org/W2160819245
- https://openalex.org/W2183440571
- https://openalex.org/W2290607920
- https://openalex.org/W2313777666
- https://openalex.org/W2323809829
- https://openalex.org/W2487330479
- https://openalex.org/W2589750097
- https://openalex.org/W268103073
- https://openalex.org/W2768261041
- https://openalex.org/W2792570234
- https://openalex.org/W2793066118
- https://openalex.org/W2886740702
- https://openalex.org/W2946846073
- https://openalex.org/W2965190174
- https://openalex.org/W2979486323
- https://openalex.org/W3023164258
- https://openalex.org/W3034533095
- https://openalex.org/W3035935204
- https://openalex.org/W3036461115
- https://openalex.org/W3083752323
- https://openalex.org/W3106640171
- https://openalex.org/W3120614849
- https://openalex.org/W3124677519
- https://openalex.org/W3136652419
- https://openalex.org/W3162961340
- https://openalex.org/W3217558694
- https://openalex.org/W4220914134
- https://openalex.org/W4242754055
- https://openalex.org/W4283727384
- https://openalex.org/W4292756272
- https://openalex.org/W4316506405
- https://openalex.org/W4366606496
- https://openalex.org/W4376134196