طراحی حسگر پلیمر با الگوگذاری مولکولی اصلاح‌شده با نانوگل‌های مس مبتنی بر زعفران برای تعیین بسیار انتخابی و حساس بورتزومیب

این کار نشان‌دهنده اولین کاربرد موفقیت‌آمیز حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر پلیمر منقوش مولکولی (MIP) برای تعیین حساس و انتخابی اولین بازدارنده پروتئازوم توسعه‌یافته، بورتزومیب (BOR) است. BOR برای درمان مولتیپل میلوما، تومورهای استرومایی دستگاه گوارش و لنفوم سلول گوشته استفاده می شود. اثر مورد نظر خود را از طریق گروه بورونات نشان می دهد و می تواند به صورت داخل وریدی یا زیر جلدی تجویز شود. طراحی حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر MIP شامل ادغام نانوگل‌های مسی با پایه زعفران سنتز شده سبز (CuNF) از Crocus sativus L.

برای افزایش سطح فعال و تخلخل سطح الکترود کربن شیشه‌ای (GCE) است. 2-اکریلامیدو-2-متیل-1-پروپان سولفونیک اسید (AMPS) به عنوان مونومر عملکردی همراه با سایر اجزای MIP انتخاب شد. مشخصات دقیق سنسور CuNFs/AMPS/MIP-GCE توسعه یافته و CuNFs با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، تجزیه و تحلیل پرتو ایکس پراکنده انرژی (EDX) انجام شد. ، ولتامتری چرخه ای (CV) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS). روش اندازه‌گیری غیرمستقیم با استفاده از محلول 5.0 میلی‌مولار [Fe(CN)6] 3-/4- برای تعیین BOR در محدوده خطی 2.5 × 10-13 M – 2.5 × 10-12 M (0.25-2.5 pM) استفاده شد.

مقادیر LOD و LOQ حسگر به‌دست‌آمده در سطح fM (29 fM و 96.7 fM)، که پاسخ خطی در نمونه‌های تجاری سرم انسانی در محدوده غلظت یکسان دارد، بر حساسیت آن تأکید می‌کند (1.89 × 1013 و 2.14 × 1013 μA / M برای محلول استاندارد و سرم). تکرارپذیری و تکرارپذیری حسگر بین 0.87 % تا 2.17 % بود که قابلیت اطمینان آن را نشان می‌دهد. عملکرد موفقیت‌آمیز حسگر در حضور متابولیت‌های متعلق به BOR، انتخاب منحصر به فرد آن را نشان می‌دهد. گزینش پذیری از طریق مقادیر فاکتور چاپ نسبی (IF’) (بالاتر از 3.5) در برابر متابولیت های BOR نشان داده شد. پایداری سنسور CuNFs/AMPS/MIP-GCE 5 روز بود.

This work represents the first successful application of a molecularly imprinted polymer (MIP)-based electrochemical sensor for the sensitive and selective determination of the first developed proteasome inhibitor, bortezomib (BOR). BOR is used for the treatment of multiple myeloma, gastrointestinal stromal tumors, and mantle cell lymphoma. It shows its desired effect through the boronate group and can be administered intravenously or subcutaneously. The MIP-based electrochemical sensor design includes the integration of green-synthesized saffron-based copper nanoflowers (CuNFs) from Crocus sativus L.

to increase the active surface area and porosity of the glassy carbon electrode (GCE) surface. 2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (AMPS) was selected as the functional monomer along with other MIP components. Detailed characterizations of the developed CuNFs/AMPS/MIP-GCE sensor and CuNFs were performed using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), energy dispersive X-ray analysis (EDX), cyclic voltammetry (CV), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The indirect measurement approach using 5.0 mM [Fe(CN)6]3–/4– solution was used to determine BOR in the linear range of 2.5 × 10−13 M − 2.5 × 10−12 M (0.25–2.5 pM).

The LOD and LOQ values of the sensor obtained at the fM level (29 fM and 96.7 fM), which has a linear response in the commercial human serum sample in the same concentration range, emphasize its sensitivity (1.89 × 1013 and 2.14 × 1013 μA/M for standard solution and serum). The repeatability and reproducibility of the sensor were between 0.87 % and 2.17 %, showing its reliability. The successful performance of the sensor in the presence of metabolites belonging to BOR demonstrates its unique selectivity. The selectivity was demonstrated via relative imprinting factor (IF’) values (higher than 3.5) against BOR’s metabolites. The stability of the CuNFs/AMPS/MIP-GCE sensor was found to be 5 days.