• Aucun résultat trouvé

En présence des médicaments (Paracétamol « PCM » et Dopamine)

I. 1.1.8.2.Les oxydes métalliques

III.3. Résultats et discussions

III.3.3. Analyses Electrochimiques

III.3.3.2. En présence des médicaments (Paracétamol « PCM » et Dopamine)

Le comportement électro-catalytique des électrodes modifiées a été étudié par voltématrie cyclique (CV) et Voltamétrie différentielle (DPV) pour chaque molécule et mélange. Les résultats de l'électrode np-MnFe2O4 / Gp, de l'électrode np-CoFe2O4 / GP et de l'électrode GP sont présentés sur la (figures.III.5) Le voltamogramme cyclique de la molécule PCM individuelle à l'électrode GP nue, np- L'électrode MnFe2O4 / GP et les électrodes np-CoFe2O4 / GP sont également représentées sur la (figures.III.5 (c)) et pour la Dopamine (DA) sur la (figures.III.5 (d)).

Chapitre (III) Détection des Médicaments par Voie Electrochimique

29

Fig. III.5:Variation du courant en fonction du pH dans la solution PBS du pH 5 à pH 7 pour : (a) CoFe2O4/GP dans une solution 0.1 mM DA (b) CoFe2O4/GP dans une solution de 0.1 mM PCM (c) MnFe2O4/GP dans une solution de 0.1 mM DA (d) MnFe2O4/GP dans une solution

Chapitre (III) Détection des Médicaments par Voie Electrochimique

30

Fig. III.6:Tracés CV de (a) 0,1 mM PCM aux électrodes npCoFe2O4 / GP, npMnFe2O4 / GP et à l'électrode GP nue (b) 0,1 mM DA aux électrodes npCoFe2O4 / GP, npMnFe2O4 / GP et à l'électrode GP nue ( c) Courbes de DPV dans un mélange de 0,1 mM PCM et 0,1 mM DA d'électrodes npCoFe2O4 / GP (d) Courbes de DPV dans un mélange de 0,1 mM PCM et 0,1

mM DA d'électrodes npMnFe2O4 / GP dans un tampon phosphate 0,1 M pH 6,0 pour CV, taux de balayage 100 mVs-1 et pour DPV, taux de balayage 50 mVS-1.

Les deux molécules (PCM et DA) ont suivi des caractères d’oxydation irréversible de toutes les électrodes. Pour la DA, le potentiel de pic d'oxydation à l'électrode GP nue

étaitde365 mV tandis que pour les électrodes MnFe2O4 / GP et CoFe2O4 / GP, le potentiel de pic d'oxydation était de 345 mV et 342 mV, respectivement. Pour le potentiel de pic

d'oxydation PCM à GP nue était de 613 mV tandis que les électrodes de Mn-Fe2O4 / GP et CoFe2O4 / GP, le potentiel de pic d'oxydation était de 567 mV et 602 mV, respectivement. Les électrodes np-MnFe2O4 / GP et np-CoFe2O4 / GP ont agi comme des capteurs efficaces pour les deux molécules. Les figures.III.6 (c) et (d) présentent les courbes de DPV bien séparés d'un mélange binaire de molécules DA et PCM. Au niveau de l'électrode CoFe2O4 /

Chapitre (III) Détection des Médicaments par Voie Electrochimique

31

GP, le pic d'oxydation du PCM est apparu à 470 mV et pour le DA, il est apparu à 250 mV et la séparation est de 220 mV. Alors qu'à MnFe2O4 / GP, le pic d'oxydation de l'électrode pour PCM est apparu à 480 mV et pour DA, il est apparu à 264 mV avec la séparation de 216 mV.

En effet, les nanoparticules deCoFe2O4 et MnFe2O4ont été synthétisées en utilisant la technique de combustion ayant une taille de cristallite de 10 à 12 nm. Les électrodes

synthétisées à base de nanoparticules ont démontré une excellente sensibilité dans la détection de molécules médicamenteuses / bio (PCM et DA) dans les fluides biologiques et les

échantillons commerciaux avec la limite de détection minimale de 0,25 μM et 0,35 μM, respectivement à l'électrode np-CoFe2O4 / GP et 0,30 μM et 0,40 μM, respectivement à l'électrode np-MnFe2O4 / GP.

Conclusion

32

Conclusion

L’objectif de ce travail est d’exposer et résumer les différentes techniques nouvelles pour la détection des médicaments dans le sang par l’utilisation de nouveaux objets nanométriques comme biocapteurs synthétisés par la méthode citrate. Après une présentation détaillée des nano-objets et la science des nanoparticules, les techniques d’élaboration et de caractérisation comme le MEB, DRX, VC et la DPV ont été détaillées. Les nanomatériaux ont été élaborés par la méthode chimique citrate-nitrate, une méthode simple, non couteuse et facile à mettre en œuvre.

Y. Kumar et al. [36] ont pu synthétiser des nanoparticules de CoFe2O4 et MnFe2O4 en utilisant la technique de combustion. Les particules, ainsi, élaborées ayant une taille de cristallite de 10 à 12 nm. Les électrodes synthétisées à base des nanoparticules ont démontré une excellente sensibilité dans la détection de molécules médicamenteuses / bio (PCM et DA) dans les fluides biologiques et les échantillons commerciaux avec la limite de détection minimale 0,25 μM et 0,35 μM, respectivement à l'électrode np-CoFe2O4 / GP et 0,30 μM et 0,40 μM, respectivement à l'électrode np-MnFe2O4 / GP.

Références Bibliographies

33

Reference:

[1] A. Walcarius, Minteer, S. D. Wang, J. Lin, Y. Merkoci, A. J.Mater. Chem. B 2013, 1,

4878−4908 p.

[2] The Royal Society & The Royal Academy of Engineering, « Nanoscience and

nanotechnologies: opportunities and uncertainties » [archive], 2004, p5.

[3] Marianne Geiser, « Ultrafine Particles Cross Cellular Membranes by Nonphagocytic

Mechanisms in Lungs and in Cultured Cells », Environmental Health

Perspectives, vol. 113, no 11, novembre2005, p. 1555;60 (PMID 16263511, PMCID 1310918 , DOI 10.1289/ehp.8006).

[4] P. Coutry, H. Ajot, C. Marcilly, and B. Delmon, B 1973, Powder Techno L, vol. 7, p. 21 [5] C. Lalanne, thèse doctorale de l’université de Bordeaux 1, 2005, France

[6] Rao CNR, A. Müller, Cheetham AK, 2004. The Chemistry of Nanomaterials. Synthesis,

Properties and Applications.Weinheim, Wiley, P761.

[7] N. Sano, H. Wang, I; Alexandrou, M. Chhowalla, Teo KBK, Amaratunga GAJ, Iimura K,

2002. Properties of carbon onions produced by an arc discharge in water. Journal of Applied Physics, 92 (5): 2783-2788.

[8] A. Hett, 2004a. Nanotechnology: Small matters, many un knowns, Swiss Reinsurance

Company,57p.http://www.swissre.com/INTERNET/pwsfilpr.nsf/vwFilebyIDKEYLu/ULUR5 YNGET/$FILE/Publ04_Nanotech_en.pdf.

[9] Helen Aitken-Rogers, Chloe Singleton, Allison Lewin, Alice Taylor-Gee, Geoffrey R.

Moore & Nick E. Le Brun, JBIC Journal of Biological In organic

Chemistry volume 9, pages161–170(2004).

[10] A. Pautrat, C. Goupil, Ch. Simon, D. Charalambous, E. M. Forgan, G. Lazard, P.

Mathieu, and A. Brûlet Phys. Rev. Lett. 90, 08700.

[11] Maynard AD, 2004. Nanotechnology – a new occupational health challenge for a new

generation? ICOH, Newsletter, 2 (3): 4-6.

[12] A. Helland, P. Wick, A. Koehler, K. Schmid, C. Som, 2007. Reviewing the

Environmental and Human Health Knowledge Base of Carbon Nanotubes. Environmental Health Perspectives, 115 (8): 1125-1131.

[13] P. Eklund, P. Ajayan, R. Blackmon, A. J. Hart, J. Kong , B. Pradhan , A. Rao, Rinzler ,

2007. International Assessment of Research and Development of Carbon Nanotube Manufacturing and Applications, World Technology Evaluation Center, Inc., 4800 Roland Avenue, Baltimore, Maryland 21210, juin 2007, 138 pages.

Références Bibliographies

34

[14] Health and Safety Executive (HSE), 2004b. Health effects of particles produced for

nanotechnologies. HSE Hazarda assessment document EH75/6, UK, Décembre 2004, 37 p.

[15] ICON 2008; Hansen 2009: Hansen SF, 2009. Regulation and Risk Assessment of

Nanomaterials – Too Little, Too Late.Thése de doctorat, université technique du Danemark, 130 p.

[16] ICON 2008. Towards Predicting Nano-Bio interactions: An International Assessment of

Nanotechnology Environment, Health and Safety Research Needs. International Council on Nanotechnology, Number 4, May 1, 2008, 80 p.

[17] S. MBAILEY, W. Micas, ed: Ribbe PH. Minerologıcal Society of America, Washington,

1984, vol. 13, p. 584.

[18] J. W. Jeffry, Method In X-R Cristallography Et Radiographie, 2000.

[19] D. Samaké. (2008). Traitement des eaux usées de tannerie à l’aide de matériaux à base

d’argile, Thèse de doctorat l’université Bamako, Grenoble

[20] S. M. Park, T. Ikegami, and K. Ebihara, “Effects of Substrate Temperature on the

Properties of Ga-Doped ZnO by Pulsed Laser Deposition” Thin Solid Films, vol. 513, pp. 90– 94, (2006).

[21] J.P. Eberhart 1ère édition DNOD, 1997.

[22] J. Lynch, analyse physico-chimique des catalyseurs industriels, manuel pratique de

caractérisation; 2eme édition (2001) 124-300.

[23] V. Vincent, thèse de Doctorat de l’université Toulon-Var, 1996.

[24] M. Cottevielle, thèse de Doctorat de l’université Pierre et marie Curie, 2007.

[25] K. Siegbahn, “ESCA: Atomic, molecular and solid state structure studied by means of

electron spectroscopy”, Almqvist & Wiksells Boktryckeri AB, Uppsala 1967.

[26] G. Emmanuel. Développement et élaboration par MOCVD de matériaux à changement de phase à base d'alliages Ge Te: applications aux mémoires embarquées pour la microélectronique. Diss. 2010.

[27] R. Chadli thèse de doctorante l’université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou,

(2012).

[28] E. Banin, E. M. L. Vasil et E. P. Greenberg, (2005) Iron and Pseudomonas a eruginosa

biofilm formation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102: 11076-11081.

[29] B. Trémillon, Electrochimie Analytique et Réaction en Solution, Tome 2, édition

Masson, Paris (1993).

Références Bibliographies

35

[31] Southampton Electrochemistry Group, in: T.J. Kemp (Ed.), "Instrumental Methods in

Electrochemistry ", Ellis Horwood Ltd, Chichester, UK (1985).

[32] L. Belaz Née Seid, Thème de master Université Ferhat Abbas–SETIF1, 2015.

[33] A.J. Bard, L. R. Faulkner, Electrochimie, Principes, Méthodes et Applications, Ed,

Masson., (1983).

[34] A.J. Bard. Faulkner, LR Méthodes : Eléctrochimical principe fondamentaux et

applications. Newyork: johnwiiley sons ,2eme édition, 2000.

[35] D. ArvidSkoog, F. J. Holler, T. A. Nieman, "Principes d'analyse instrumentale,

traduction et révision scientifique de la 5eme édition américaine par Claudine Buess-Herman et Freddy Dumont", (Université libre de Bruxelles), 2003 p.655.

[36] Yogendra Kumar, Panchanan Pramanik, Dipak Kumar Das, Eléctrochimical detection of

paracetamol and dopamine molecules using nanoparticles of cobalt ferrite and manganese ferrite modified with graphite, Heliyon 5 (2019) e02031.

[37] R.M.D. Carvalho, R.S. Freire, S. Rath, L.T. Kubota, Effects of EDTA on signal stability

During electrochemical detection of acetaminophen, J. Pharm. Biomed. Anal. 34(2004) 871– 878.

[38] D.W. Cramer, B.L. Harlow, L.T. Ernstoff, K. Bohlke, W.R. Welch, E.R. Greenberg,

Over-the-counter analgesics and risk of ovarian cancer, Lancet 351 (1998) 104–107.

[39] R.N. Goyal, A. Rana, M.A. Aziz, d. M. Oyama, Effect of gold nanoparticle attached

multi-walled carbon nano tube-layered indium tin oxide in monitoring the effect of PCM on their lease of epinephrine, Anal. Chim; Acta 693 (2011) 35–40.

[40] R.A. Wise, DA. Learning and motivation, Nat. Rev. Neurosci. 5 (2004) 483–494.

[41] P.B. Wood, P. Schweinhardt, E. Jaeger, A. Dagher, H. Hakyemez, E.A. Rabiner, M.C.

Bushnell, B.A. Chizh, Fibromyalgia patients show an abnormal dopamine response to pain, Eur. J. Neurosci. 25 (2007) 3576–3582.

[42] S. Cervenka, S.E. Palhagen, R.A. Comley, G. Panagiotidis, Z. Cselenyi, J.C. Matthews,

R.Y. Lai, C. Halldin, L. Farde, Support for dopamine rgichypoactivityin restless legs syndrome: a PET study on D2-receptor binding, Brain 129 (2006)2017–2028.

[43] S.H. Kollins, R.A. Adcock, ADHD, Altered dopamine neurotransmission, and disrupted

reinforcement processes: implications for smoking and nicotine dependence, Prog. Neuro Psychopharmacology. 52 (2014) 70–78.

Références Bibliographies

36

[44] M.E.J. Rice, Ascorbate regulation and its neuro protective role in the brain, Trends

Neurosci. 23 (2000) 209–216.

[45] J. Chen, P. He, H. Bai, S. He, T. Zhang, X. Zhang, F. Dong, Poly(β-cyclodextrin)/ carbon

quantum dots modified glassy carbon electrode: preparation, characterization and simultaneous electrochemical determination of dopamine, uric acid and tryptophan, Sens. Actuators, B 252 (2017) 9–16.

[46] Y. Kumar, S. Pradhan, S. Pramanik, R. Band hyopadhyay, D.K. Das, P. Pramanik,

Efficient electrochemical detection of guanine, uric acid and their mixture by composite of nano-particles of lanthanides ortho-ferrite XFeO3 (X¼ La, Gd, Pr, Dy, Sm, Ce and Tb), J. Electroanal. Chem. 830 (2018) 95–105.

[47] N.F. Atta, A. Galal, S.M. Azab, Electrochemical determination of paracetamol using

gold nanoparticles – application in tablets and human fluids, Int. J. Electrochem. Sci. 6 (2011) 5082–5096.

[48] J. Hui, W. Li, Y. Guo, Z. Yang, Y. Wang, C. Yu, Electrochemical sensor for sensitive

detection of paracetamol based on novel multi-walled carbon nanotubes-derived organic– inorganic material Bioprocess, Biosyst. Eng. 37 (2014) 461–468.

[49] S. Biswas, D. Chakra borty, R. Das, R; Band hyopadhyay, P. Pramanik, A simple

synthesis of nitrogen doped porous graphitic carbon: Electrochemical determination of PCM in presence of ascorbic acid and p-aminophenol, Anal. Chim. Acta 890 (2015) 98–107.

[50] J.B. Raoof, A. Kiani, R. Ojani, R. Valiollahi, Electrochemical determination of dopamine

using banana-MWCNTs modified carbon paste electrode, Anal. Bioanal. Electrochem. 3 (2011) 59–66.

[51] C. Srikanth, P. Selvakumar, M. Veerappan, S.M. Chen, Simultaneous electrochemical

determination of dopamine and paracetamol on multiwalled carbon nanotubes/graphene oxide nanocomposite-modified glassy carbon electrode, Talanta 117 (2013) 297–304.

[52] K. Dongwon, L. Sohee, P. Yuanzhe, Electrochemical determination of dopamine and

acetaminophen using activated graphene-Nafion modified glassy carbon electrode, J. Electroanal. Chem. 794 (2017) 221–228.

[53] J.C.K. Mbouguen, E. Ngameni, Simultaneous quantification of dopamine,

acetaminophen and tyrosine at carbon paste electrode modified with porphyrin and clay, Anal. Methods 9 (2017) 4157–4166.

[54] D. Chen, C. Tian1, X. Li1, Z. Li1, Z. Han1, C. Zhai1, Y. Quan, R.C.G. Zhang,

Electrochemical determination of dopamine using a glassy carbon electrode Modified with a nanocomposite consisting of nanoporous platinum-yttrium and

Références Bibliographies

37 grapheme, Microchim Acta 185 (2018) 98.

[55] B.D. Cullity, S.R. Stock, Elements of X-ray Diffraction Boston, Addison-Wesley, MA,

USA, 2001.

[56] F.D. Saccone, S. Ferrari, D. Errandonea, F. Grinblat, V. Bilovol, S. Agouram, Cobalt

Ferrite nanoparticle sunderhigh pressure, J. Appl. Phys. 118 (7) (2015), 075903.

[57] Z.A. Alothman, N. Bukhari, S.M. Wabaidur, S. Haider, Simultaneous electrochemical

Détermination of DA and acetaminophen using multiwall carbon nanotubes modified glassy carbon electrode, Sens. Actuators, B 146 (2010) 314–320.

[58] G.P. Keeley, N. McEvoy, H. Nolan, S. Kumar, E. Rezvani, M. Holzinger, S. Cosnier,

G.S. Duesberg, Simultaneous electrochemical determination of DA and PCM based on thin pyrolytic carbon films, Anal. Methods 4 (2012) 2048–2053.

[59] Q. Wan, X. Wang, F. Yu, X. Wang, N. Yang, Effects of capacitance and resistance of

MWNT-film coated electrodes on voltammetric detection of acetaminophen, J. Appl. Electrochem. 39 (2009) 1145–1151.

[60] S.F. Wang, F.R. Xie, F. Hu, Carbon-coated nickel magnetic nanoparticles modified

electrodes as a sensor for determination of acetaminophen, Sens. Actuators, B 123 (2007) 495–500.

[61] L. Fu, K. Xie, Y. Zheng, L. Zhang, W. Su. Graphene ink film based electrochemical

Résumé

Pour la détection de molécules médicamenteuses dans les milieux biologiques, la surveillance médicamenteuse est essentielle et peut jouer un rôle important dans le contrôle de la qualité des médicaments. Le paracétamol (PCM), un composé antipyrétique et analgésique bien connu. Le surdosage et l'utilisation chronique du PCM produit une accumulation de métabolites toxiques pouvant entraîner une insuffisance rénale et hépatique ou même la mort. La dopamine (DA), un composé biogénique naturel, connu pour son neurotransmetteur inhibiteur. L’excès en concentration de DA, peut agir sur le système nerveux et provoque une tension artérielle anormale et une augmentation de la fréquence cardiaque.

Notre mémoire a été consacrée pour l'étude de nanoobjets pour la détection des médicaments dans le sang. D’abords, des nanomatériaux ont été étudiés comme CoFe2O4 et MnFe2O4

synthétisé par la méthode de la chimie douce. Ces biocapteurs ont montré une gamme linéaire de 0.25 μM à 0.35 μM et 0,30 μM à 0,40 μM. Cette plateforme permet également une application prometteuse sur des échantillons du sang.

Abstract

For the detection of drug molecules in biological media, drug monitoring is essential and can play an important role in the quality control of drugs. Paracetamol (PCM), a well-known antipyretic and analgesic compound. Overdose and chronic use of PCM produces a buildup of toxic metabolites which can lead to kidney and liver failure or even death. Dopamine (DA), a naturally occurring biogenic compound known for its inhibitory neurotransmitter. The excess concentration of DA can act on the nervous system and cause abnormal blood pressure and increased heart rate.

Our memory was devoted to the study of nanoobjects for the detection of drugs in the blood. First, nanomaterials were studied such as CoFe2O4 and MnFe2O4 synthesized by the method of soft chemistry. These biosensors showed a linear range of 0.25 μM to 0.35 μM and 0.30 μM to 0.40 μM. This platform also allows a promising application on blood samples.

صخلم ةبقارم يف اًمهم ا ًرود بعلت نأ نكميو ةيرورض ةيودلأا ةبقارم ربتعت ، يجولويبلا طسولا يف ءاودلا تائيزج نع فشكلل ةدوج ( لوماتيسارابلا .ةيودلأا PCM مادختسلااو ةدئازلا ةعرجلا يدؤت .نكسمو ةرارحلل ضفاخ فورعم بكرم ، ) ـل نمزملا PCM نيمابودلا .توملا ىتح وأ دبكلاو يولكلا لشفلا ىلإ يدؤت نأ نكمي يتلا ةماسلا تابلقتسملا مكارت ىلإ ( DA بثملا يبصعلا هلقانل فورعم أشنملا يعيبط يويح بكرم ، ) ـل دئازلا زيكرتلا رثؤي نأ نكمي .ط DA زاهجلا ىلع .بلقلا تابرض لدعم ةدايزو يعيبط ريغ مد طغض ببسيو يبصعلا لثم ةيونانلا داوملا ةسارد تمت ، ًلاوأ .مدلا يف ةيودلأا نع فشكلل ةيونانلا ماسجلأا ةساردل فدهي لمعلا هذهCoFe2O4 و MnFe2O4 0.25 نم حوارتي اًيطخ اًقاطن ةيويحلا راعشتسلاا ةزهجأ ترهظأ .ةنيللا ءايميكلا ةقيرط ةطساوب بكرملا ىلإ رتموركيم 0.35 و رتموركيم 0.30 ىلإ رتموركيم 0.40 تانيع ىلع اًدعاو اًقيبطت اًضيأ ةصنملا هذه حيتت .رتموركيم مدلا .

Documents relatifs