Detección electroquímica simultánea de acetaminofén y levofloxacino mediante un electrodo de carbón vítreo modificado con nanopartículas de ferritas Zn₀.₅Co₀.₅Fe₂O₄ sintetizadas con extracto de hinojo.
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Date
2026-06-25
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
This work presents a strategy for the simultaneous and sensitive detection of acetaminophen and levofloxacin, using an electrode modified with Zn₀.₅Co₀.₅Fe₂O₄ nanoparticles synthesized from natural materials, specifically fennel extract. Acetaminophen, a commonly used analgesic, and levofloxacin, a widely used antibiotic, both accumulate in aqueous media. For the detection of these drugs, a glassy carbon electrode was used, modified with Zn₀.₅Co₀.₅Fe₂O₄ nanoparticles, which helps differentiate the signals of the two substances, allowing for their simultaneous detection. For the simultaneous detection of these drugs, the electrochemical behavior of a mixture of acetaminophen (AC) and levofloxacin (LEV) was evaluated over a pH range of 2 to 10 using cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV). This demonstrated the suitability of pH 5, as it optimizes the system's analytical response and establishes a representative oxidation environment for the compounds. The electrode was modified with an environmentally friendly suspension of cobalt-zinc ferrite nanoparticles, ultrasonized for 25 min. Seven microliters of the suspension were then deposited onto the electrode surface, followed by drying at 100–150 °C for 8 min. Electrochemical measurements with the modified electrode were carried out using an experimental setup with a 10 mL glass cell, with three compartments to fit the working electrode (GCE), the reference electrode and an auxiliary platinum electrode. This setup was placed on a magnetic stirring plate in such a way as to allow the drugs to be mixed homogeneously with the help of a magnet. These measurements were performed using an AUTOLAB potentiostat/galvanostat (PGSTAT128N, Metrohm Autolab, Herisau, Sweden), operated with the NOVA software, in which cyclic voltammetry (CV) was used to investigate the redox behavior of acetaminophen (AC) and levofloxacin (LE) in the modified electrode, applying a potential sweep between −0.1 V and 1.6 V at a speed of 0.1 V/s and a step of 2.44×10⁻³ V, and differential pulse voltammetry (DPV) was used for quantitative purposes
Description
Este trabajo presenta una estrategia para la detección simultánea y sensible de acetaminofén y levofloxacino, utilizando una forma de electrodo modificado con nanopartículas de Zn₀.₅Co₀.₅Fe₂O₄ sintetizadas mediante materiales naturales, utilizando extracto de hinojo. El acetaminofén siendo un analgésico comúnmente utilizado y el levofloxacino un antibiótico que se utiliza ampliamente, generan acumulacion en medios acuosos, para la detección de estos fármacos se utilizó un electrodo de carbón vítreo, el cual fue modificado con nanopartículas de Zn₀.₅Co₀.₅Fe₂O₄ el cual ayuda a diferenciar las señales de las dos sustancias, permitiendo su detección simultánea. Para la detección simultánea de estos medicamentos se evaluó el comportamiento electroquímico de una mezcla de acetaminofén (AC) y levofloxacino (LEV) en un rango de pH de 2 a 9, utilizando voltamperometría cíclica (CV) y voltametría de pulso diferencial (DPV), con lo cual se demostró una elección de pH 5 ya que optimiza la respuesta analítica del sistema y también establece un entorno representativo de oxidación de los compuestos. El electrodo fue modificado con una suspensión de nanopartículas obtenida de forma ecológica de ferrita de cobalto y zinc, sometidas a ultrasonido por 25 min, se depositaron 7 µL de la suspensión sobre la superficie del electrodo, seguida de un secado a 100–150 °C durante 8 min. Las mediciones electroquímicas con el electrodo modificado se llevaron a cabo mediante un montaje experimental con una celda de vidrio con capacidad de 10 mL, con tres compartimentos para encajar el electrodo de trabajo (GCE), el electrodo de referencia y un electrodo auxiliar de platino, este montaje se realizó sobre una placa de agitación magnética de tal forma que permitiera mezclar los medicamentos de manera homogénea con ayuda de un magneto. Estas mediciones se realizaron por medio de un potenciostato/galvanostato AUTOLAB (PGSTAT128N, Metrohm Autolab, Herisau, Suecia), operado con el software NOVA, en el cual se empleó la voltametría cíclica (CV) para investigar el comportamiento redox del acetaminofén (AC) y la levofloxacina (LE) en el electrodo modificado, aplicando un barrido de potencial entre −0,1 V y 1,6 V a una velocidad de 0,1 V/s y un paso de 2,44×10⁻³ V, y la voltametría de pulso diferencial (DPV) la cual se empleó con fines cuantitativos
Keywords
Acetaminofén, levofloxacino, electrodo, detección electroquímica, química verde, carbón vítreo
Citation
Rendón Mera, K. (2026). Detección electroquímica simultánea de acetaminofén y levofloxacino mediante un electrodo de carbón vítreo modificado con nanopartículas de Zn0.5Co0.5Fe2O4 sintetizadas con extracto de hinojo. [Tesis de pregrado, Universidad Santiago de Cali]. Repositorio Institucional USC.