Papierowy detektor paracetamolu

Poprzez napylenie cząstek złota na papier brazylijscy naukowcy otrzymali tanie urządzenie mikroprzepływowe służące do analizy substancji. Ponadto jest ono wielokrotnego użytku w odróżnieniu od innych tego typu urządzeń opartych na papierze.

Proces napylania polega na użyciu cząstek o wysokiej energii, które wyrywają pojedyncze atomy z kawałka złota, które następnie trafiają na powierzchnię papieru. Na papierze znajduje się wcześniej przygotowana miedziana maska, z wyciętymi miejscami w których na papierze następuje osadzanie złota. W ten sposób otrzymywane są 3 elektrody o grubości 200nm. Elektrody znajdują się na końcach płaskich kanałów o długości 3 cm uformowanych z wosku, oddalonych od siebie jedynie o 2nm.

Po podłączeniu elektrod do źródła prądu powstaje amperometryczny detektor, w którym powstaje wykrywalny prąd pochodzący z procesów redukcji i utleniania umieszczonej w środku elektrody. Detektor działa w ten sposób, że roztwór analitu wprowadzony jest do kanału pomiędzy dwoma liniami z wosku, następnie roztwór w naturalny sposób przemieszcza się wsiąkając w papier. Szybkość przemieszczania się zależy od składu roztworu, co powoduje w pewnym momencie rozdzielenie cieczy na poszczególne składniki, które mogą być wykrywane przez elektrody na zasadzie amperometrii.

Detektor przetestowano analizując znany lek przeciwbólowy – paracetamol orz 4-aminofenol, który jest ważnym prekursorem w syntezie paracetamolu i stanowi równocześnie jedno z jego zanieczyszczeń w finalnym leku. W pierwszej kolejności użyto papieru chromatograficznego, jednak okazało się, że obie substancje w tym samym stopniu oddziaływały z papierem przez co nie można było ich rozdzielić. Dopiero zastosowanie specjalnego papieru kationowymiennego dało odpowiednie wyniki dzięki wykorzystaniu faktu, że 4-aminofenol zawiera ujemnie naładowane grupy chemiczne w odróżnieniu od paracetamolu.

Rozdzielenie i wykrycie substancji nastąpiło w ciągu 25 minut przy limicie detekcji 25µmol/l dla paracetamolu i 10µmol/l dla 4-aminofenolu. Wynik ten jest gorszy od wyników z badań za pomocą chromatografii HPLC i elektroforezy kapilarnej, jednak limity te są poniżej określonych w USA i Wielkiej Brytanii stężeń tych substancji w produktach zawierających paracetamol.

Urządzenie może być stosowane nawet do 60 razy dzięki umieszczeniu za końcami elektrod dodatkowego fragmentu papieru chromatograficznego, który w całości wchłania badane substancje.

(pj)