Determinación voltamétrica de piperina en pipilongo (Piper tuberculatum)
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Date
2022
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
Voltammetric techniques were applied in the qualification and quantification of piperine, an alkaloid with antioxidant and pharmacological properties beneficial to humans, in different peppers and in pipilongo (Piper tuberculatum), a long pepper with promising agroindustrial commercialization in the department of Cauca, Colombia. Piperine exhibited an irreversible oxidation system on glassy carbon (GC) electrode at pH 7.42. Scanning rate effects related an electrochemical, electrochemical, chemical (EEC) mechanism where the first oxidative process is dominated by diffusion and the second by adsorption. Modification of the GC electrode with PEDOT improved the faradic current; however, the current due to the polymer masks the piperine signal at low concentrations decreasing the linear ranges with respect to the bare electrode. The precision of the method was established with repeatability, reaching coefficients of variation lower than 5% and reproducibility showed that there are no significant differences between the variances in three consecutive days. Using calibration curves, detection limits of 7.492 µM and 0.033 mM were obtained with GC and GC/PEDOT and quantification limits of 0.025 mM and 0.111 mM, respectively. The method was successfully applied to the determination of piperine in pipilongo and commercial pepper samples with recovery percentages above 97% that were comparable with high performance chromatography (HPLC). The VPD electrochemical technique provided qualitative and quantitative information in a reliable, simple, precise and accurate manner, with low environmental and economic impact compared to other methods for determining piperine in food matrices.
Description
Se aplicó técnicas voltamétricas en la cualificación y cuantificación de piperina, un alcaloide que posee propiedades antioxidantes y farmacológicas beneficiosas para el ser humano, en diferentes pimientas y en pipilongo (Piper tuberculatum), pimienta larga con prometedora comercialización agroindustrial en el departamento del Cauca, Colombia. La piperina exhibió un sistema de oxidación irreversible en electrodo de carbono vítreo (GC) a pH 7.42. Efectos de velocidad de barrido relacionaron un mecanismo electroquímico, electroquímico, químico (EEC) donde el primer proceso oxidativo es dominado por difusión y el segundo por adsorción. La modificación del electrodo de GC con PEDOT mejoró la corriente farádica; sin embargo, la corriente debida al polímero enmascara la señal de la piperina a concentraciones bajas disminuyendo los rangos lineales con respecto al electrodo desnudo. La precisión del método se estableció con la repetibilidad, alcanzando coeficientes de variación inferiores al 5% y la reproducibilidad demostró que no existen diferencias significativas entre las varianzas en tres días seguidos. Mediante curvas de calibración, se obtuvo límite de detección de 7.492 µM y 0.033 mM con GC y GC/PEDOT y límites de cuantificación de 0.025 mM y 0.111 mM respectivamente. El método fue aplicado con éxito a la determinación de piperina en pipilongo y muestras comerciales de pimienta con porcentajes de recuperación superiores al 97% que fueron comparables con cromatografía de alta eficiencia (HPLC). La técnica electroquímica VPD proporcionó información cualitativa y cuantitativa de manera confiable, simple, precisa y exacta, con bajo impacto ambiental y económico respecto a otros métodos que permiten determinar piperina en matrices alimenticias.
Keywords
Electroquímica, Coeficiente de Difusión, Electrodo Modificado, PEDOT, Pimienta
Citation
Serna Suarez, W. A. (2022). Determinación voltamétrica de piperina en pipilongo (Piper tuberculatum). Universidad Santiago de Cali.