L-ascorbic acid determination in pharmaceutical formulations using a biosensor based on carbon paste modified with crude extract of zucchini (Cucurbita pepo)

Abstract

Um biossensor baseado em pasta de carbono modificada com extrato bruto de abobrinha (Cucurbita pepo) como fonte de peroxidase é proposto para a determinação de ácido L-ascórbico em formulações farmacêuticas. Esta enzima na presença de peróxido de hidrogênio catalisa a oxidação de hidroquinona a p-quinona cuja redução eletroquímica a hidroquinona foi obtida em potencial de pico de -0,14V. Assim, quando ácido L-ascórbico é adicionado à solução, este ácido pode reduzir pquinona quimicamente para hidroquinona e/ou reduzir peróxido de hidrogênio, decrescendo a corrente de pico proporcionalmente ao aumento de sua concentração. A recuperação do ácido L-ascórbico em cinco amostras variou de 98,1 a 102,1% e uma curva analítica linear no intervalo de concentração de ácido ascórbico de 2,0x10 -4 a 5,5x10 -3 mol L -1 (r=0.9992) foram obtidos. O limite de detecção foi 2,2x10 -5 mol L -1 e o desvio padrão relativo foi <1,3% para solução de ácido ascórbico 4,0x10 -3 mol L -1 , hidroquinona 7,0x10 -3 mol L -1 e peróxido de hidrogênio 2,0x10 -4 mol L -1 . Os resultados obtidos para o ácido L-ascórbico em formulações farmacêuticas usando o biossensor proposto e o procedimento da Farmacopéia estão em concordância a um nível de confiança de 95%.A biosensor based on carbon paste modified with crude extract of zucchini (Cucurbita pepo) as a source of peroxidase is proposed for determining L-ascorbic acid in pharmaceutical formulations. This enzyme in the presence of hydrogen peroxide catalyses the oxidation of hydroquinone to p-quinone whose electrochemical reduction back to hydroquinone was obtained at peak potential of -0.14V. Thus, when L-ascorbic acid is added to the solution, this acid can reduce chemically p-quinone to hydroquinone and/or reduce hydrogen peroxide, decreasing the peak current obtained proportionally to the increase of its concentration. The recovery of L-ascorbic acid from five samples ranged from 98.1 to 102.1% and a rectilinear calibration curve for L-ascorbic acid concentration from 2.0x10 -4 to 5.5x10 -3 mol L -1 (r=0.9992) was obtained. The detection limit was 2.2x10 -5 mol L -1 and relative standard deviation was < 1.3% for a solution containing 4.0x10 -3 mol L -1 L-ascorbic acid, 7.0x10 -3 mol L -1 hydroquinone and 2.0x10 -4 mol L -1 hydrogen peroxide. The results obtained for L-ascorbic acid in pharmaceutical formulations using the proposed biosensor and those obtained using the Pharmacopeia method are in agreement at the 95 % confidence level.

Determination of catecholamines in pharmaceutical formulations using a biosensor modified with a crude extract of fungi laccase (Pleurotus ostreatus)

“…10 In addition to purified enzymes, [11][12][13] animal, 14 and vegetable extracts, [15][16][17][18] immobilized on the electrode surface by different methods, have also been employed as catalyst sources in both aqueous and organic solutions. Carbon paste electrodes have been widely used owing to the possibility of immobilizing not only enzymes, but also ligands, redox mediators, biological tissues, to catalyze the oxidation/reduction of compounds involved in enzymatic reaction.…”

Screen-Printed Electrode Modified With Silver Hexacy Anoferrate-Nafion® for Ascorbic Acid Determination

“…Numerous methods based on flow injection analysis [4][5][6][7][8][9][10][11] , spectrophotometry [12][13][14] , chromatography [15][16][17] and others are available for the determination of ascorbic acid in different matrices. However, when a rapid determination is needed 18,19 , procedures involving modified electrodes are more convenient [20][21] . The use of screen-printed electrodes (SPE) in analytical applications has many advantages compared to other systems due to their unique properties such as small size, fast response time, low cost, good reproducibility etc.…”

Extração e caracterização parcial de peroxidase de folhas de Copaifera langsdorffii Desf.

“…A peroxidase tem sido utilizada em biotecnologia e várias outras áreas da ciência, para estabelecimento de diagnósticos clínicos e avaliação de processos patológicos 6,9,11,12,16,22,25 , em análise de qualidade dos alimentos 3,23,30,32 , na construção de biossensores para análise qualitativa e quantitativa de formulações farmacêuticas, cosméticas e outras análises que envolvam a presença ou a formação de peróxidos e outros processos enzimáticos 5,24,28,34,35,36 .…”

“…Existe a possibilidade de que a medida da atividade de peroxidase em extrato de plantas não reflita sua real atividade in vivo 7 e a determinação do substrato específico in vivo permanece como ponto crucial para estabelecer o papel fisiológico das isoperoxidases aniônica, catiônica ou neutra 2,10,26,33. Tem sido identificada a importância fisiológica da peroxidase no controle do crescimento, lignificação 1 , biossíntese da parede celular 27,31 , defesa contra patógenos e esta enzima pode ainda causar mudanças indesejáveis no aroma, gosto, cor, textura e também a perda de nutrientes em alimentos 14,29,30,32 .A peroxidase tem sido utilizada em biotecnologia e várias outras áreas da ciência, para estabelecimento de diagnósticos clínicos e avaliação de processos patológicos 6,9,11,12,16,22,25 , em análise de qualidade dos alimentos 3,23,30,32 , na construção de biossensores para análise qualitativa e quantitativa de formulações farmacêuticas, cosméticas e outras análises que envolvam a presença ou a formação de peróxidos e outros processos enzimáticos 5,24,28,34,35,36 .Devido à ampla utilização das peroxidases há um interesse crescente por novas fontes desta enzima. O Brasil possui ampla variedade de vegetais que podem se constituir em fonte inesgotável de enzimas 34,35 .…”