Electrochemical determination of hydrocortisone on carbon paste electrodes and graphene oxide-modified carbon paste electrodes
Giovanni Manuel Ramos-Reyesa, Silvia Corona-Avendañoa*, María Teresa Ramírez-Silvab, Manuel Eduardo Palomar-Pardavéa, Mario Romero-Romoa
a Universidad Autónoma Metropolitana–Azcapotzalco, Departamento de Materiales, Área de Ingeniería Materiales. C.P. 02200, Ciudad de México, México.
b Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Departamento de Química, Av. San Rafael Atlixco #186, Col. Vicentina, Ciudad de México, México.
* Correspondencia para autor: Silvia Corona-Avendaño
Universidad Autónoma Metropolitana–Azcapotzalco
Correo electrónico: scav@azc.uam.mx
CienciAcierta No. 68-especial XXXIII CNQA
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Resumen
La hidrocortisona es un glucocorticoide de alta relevancia biológica en humanos, ya que se encarga de mantener al organismo en un estado asertivo frente a situaciones de estrés físico o mental; su exceso o deficiencia, puede promover severas alteraciones en la funcionalidad de distintos sistemas. Este trabajo, se centra en la determinación del comportamiento electroquímico de una de las señales de oxidación de la hidrocortisona por medio de voltamperometría cíclica, en electrodos de pasta de carbono sin modificación y modificados con óxido de grafeno, así como también la evaluación del efecto que tiene este material en los parámetros analíticos obtenidos de la cuantificación de la hidrocortisona en soluciones sintéticas. A partir de los resultados experimentales, se encontró que, precedidos por la reducción de la molécula, en ambos electrodos el proceso de oxidación estudiado es de tipo irreversible, así como controlado por un proceso de tipo adsortivo. La utilización del grafeno como modificador de superficie favoreció la resolución de las señales, separando procesos que sin su presencia se encontraban parcialmente traslapados. Las cuantificaciones efectuadas, además, muestran que el grafeno favorece una mejora de parámetros analíticos, ya que aumenta la sensibilidad, y disminuye los límites de detección y cuantificación en comparación con el electrodo sin modificación.
Palabras clave: hidrocortisona, determinación electroquímica, voltamperometría cíclica,
voltamperometría diferencial de pulso, sensor electroquímico
Abstract
Hydrocortisone is a glucocorticoid of high biological relevance in humans, since it is responsible for keeping the organism under an assertive state due to physical or mental stress situations; its excess or deficiency can promote severe alterations in the functionality of different systems. This work is aimed at the determination of the electrochemical behavior of one of the oxidation signals of hydrocortisone by means of cyclic voltammetry, in carbon paste electrodes without modification and modified with graphene oxide, as well as the evaluation of the effect that this material has in the analytical parameters obtained apart from the quantification of hydrocortisone in synthetic
solutions. From the experimental results, it was found that, preceded by the reduction of the molecule, the studied oxidation process is irreversible, as well as controlled by an adsorptive type process. Graphene as a surface modifier kindly favored the resolution of the signals, separating processes which in his absence were partially overlapped. Hydrocortisone quantifications showed that graphene also favors an improvement of the analytical parameters, since it increases the sensitivity, and reduces the detection and quantification limits compared to the electrode without
modification.
Key words: hydrocortisone, electrochemical determination, cyclic voltammetry, differential pulse
voltammetry, electrochemical sensor
