Razvoj nove elektroanalitičke metode za određivanje pimavanserina

master's thesis

• Title (english): Development of a new electroanalytical method for determination of pimavanserin
• Author: Ana Jančec
• Mentor: Biljana Nigović (mentor)
• Committee member: Biljana Nigović (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Jasna Jablan (član povjerenstva)
• Committee member: Sandra Jurić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Pharmacy and Biochemistry; (Department of pharmaceutical analysis); Zagreb
• Defense date and country: 2022-06-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: BIOMEDICINE AND HEALTHCARE; Pharmacy; Pharmacy

Abstract

Parkinsonova bolest je kronična neurodegenerativna bolest, a liječenje bolesti usmjereno je na kontrolu motoričkih i nemotoričkih simptoma. Pimavanserin je prvi antipsihotik s indikacijom za liječenje halucinacija i deluzija u psihozama povezanih s Parkinsonovom bolešću.
Svrha ovoga rada bila je pronalaženje osnove za razvoj nove elektroanalitičke metode za određivanje pimavanserina utvrđivanjem elektroanalitičkih svojstava lijeka cikličkom i pravokutnovalnom voltametrijom.
Snimanjem cikličkih voltamograma dokazana je ireverzibilna oksidacija pimavanserina, a
najbolji voltametrijski odgovor dobiven je analizom otopine pimavanserina na elektrodi od staklastog ugljika (GCE) u 0,1 M H2SO4 kao osnovnom elektrolitu.
Modifikacijom GCE nanomaterijalima u 0,3%-tnoj etanolnoj otopini Nafiona dobiveni su još bolji voltametrijski odgovori zbog povećanja aktivne površine elektrode i elektrokatalitičkog utjecaja nanomaterijala na oksidaciju lijeka. Kombinacija nanomaterijala grafitizranih ugljikovih nanocjevčica i grafenovih nanopločica (1:1) u 0,3%-tnoj etanolnoj otopini Nafiona dala je najbolje voltametrijske odgovore. Također, Nafion kao polimer pridonosi boljoj adheziji nanomaterijala na površinu GCE, a kao kationsko izmjenjivačka smola ostvaruje elektrostatske interakcije s pozitivno nabijenim skupinama pimavanserina u kiselom mediju. Potencijal oksidacije pimavanserina na tako modificiranoj GCE iznosi 1,21 V u 0,1 M H2SO4 kao osnovnom elektrolitu pri definiranim optimalnim uvjetima pravokutnovalne voltametrije (frekvencija 75 Hz, amplituda 20 mV te porast potencijala 4 mV).
Postoji mogućnost razvoja nove elektroanalitičke metode za istovremeno određivanje pimavanserina i levodope jer njihovi potencijali oksidacije ne interferiraju, no kombinacija pimavanserina i ropinorola nije dobar kandidat za istovremenu analizu zbog preklapanja oksidacijskih pikova lijekova.

Abstract (english)

Parkinson's disease is a chronic neurodegenerative disease and its treatment is aimed at controlling motor and nonmotor symptoms. Pimavanserin is the first antipsychotic with an indication for treatment of hallucinations and delusions in psychoses associated with Parkinson's disease.
The aim of this paper was to determine the basis for the development of a new electroanalytical method for the determination of pimavanserin by determining the electroanalytical properties of the drug by cyclic and square-wave voltammetry.
Irreversible oxidation of pimavanserin was demonstrated by scanning cyclic voltammograms. The best voltammetric response was obtained by analysing pimavanserin solution on a glassy carbon electrode (GCE) in 0.1 M H2SO4 as the background electrolyte.
Modification of GCE by nanomaterials in 0.3% Nafion ethanolic solution yielded even better voltammetric responses due to the increase in the active surface of the electrode, and the electrocatalytic effect of the nanomaterials on drug oxidation. The combination of nanomaterials of graphitized carbon nanotubes and graphene nanoplatelets (1:1) in 0.3% Nafion ethanolic solution gave the best voltammetric responses. Nafion as polymer contributes to better adhesion of nanomaterials to the GCE surface. Also, as cation exchange membrane, it achieves electrostatic interactions with protonated groups of pimavanserin in an acidic medium. The oxidation potential of pimavanserin at such a modified GCE is 1.21 V in 0.1 M H2SO4 under defined optimal conditions of square-wave voltammetry (75 Hz frequency, 20 mV amplitude and 4 mV potential step).
There is a possibility of developing a new electroanalytical method for the simultaneous determination of pimavanserin and levodopa as their oxidation potentials do not interfere. However, the combination of pimavanserin and ropinorol is not a good candidate for simultaneous analysis due to overlapping drug oxidation peaks.

• Keywords: pimavanserin; ciklička voltametrija; pravokutnovalna voltametrija; modifikacija GCE; nanomaterijali
• Keywords (english): pimavanserin; cyclic voltammetry; square-wave voltammetry; modification of GCE; nanomaterials
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:163:389624
• Study programme: Title: Pharmacy; Study programme type: university; Study level: integrated undergraduate and graduate; Academic / professional title: magistar/magistra farmacije (magistar/magistra farmacije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access; Embargo expiration date: 2024-06-14
• Created on: 2022-07-05 09:00:59