Detection of perampanel in saliva by SERS using substrates produced by PLD

In my thesis, I used substrates decorated with gold nanoparticles deposited via Pulsed Laser Deposition (PLD) as SERS sensors for Therapeutic Drug Monitoring (TDM) of an anti-epileptic drug such as Perampanel (PER). In the first part of my thesis, I demonstrated that it is possible to detect dilute PER in saliva through SERS analysis and that it is possible to treat the sample in a way that optimizes the SERS response through manipulation of the pH of the salivary solution. Next, I determined the qualitative response of the SERS sensors with respect to varying concentrations of PER by plotting calibration curves against the intensity PER markers which showed that the SERS signal intensity of the PER present in saliva was linearly proportional to the concentration of the drug in solution. In the second part of the thesis, I investigated the possibility of pre-treatment of diluted PER solutions in saliva in order to obtain samples that allow better identification of PER through SERS. I have shown that using a phase separation process it is possible to extract all the diluted PER in saliva, from the saliva phase to the chloroform phase. Finally, it was shown that by properly treating the PER extract solubilized in chloroform it is possible to regain a solution of PER diluted in methanol. PER can be detected in the SERS signal demonstrating that the entire phase separation process is a viable route to obtaining more accurate SERS measurements. Solution treatment through phase separation opens the door to the possibility of approaching PER detection in solutions at low concentrations. Since as demonstrated in this thesis, through evaporation of the diluted PER solution in chloroform, it is possible, to re-concentrate the PER and so as to obtain solutions in methanol with higher PER concentrations than the starting chloroform solutions.

Nella mia tesi ho utilizzato dei substrati decorati con nanoparticelle d'oro depositate tramite Pulsed Laser Deposition (PLD) come sensori SERS per il Therapeutic Drug Monitoring (TDM) di un farmaco anti-epilettico come il Perampanel (PER). Nella prima parte della mia tesi ho dimostrato che è possibile individuare il PER di diluito nella saliva attraverso l'analisi SERS e che è possibile trattare il campione in modo da ottimizzare la risposta SERS attraverso la manipolazione del pH della soluzione salivare. In seguito ho determinato la risposta qualitativa dei sensori SERS rispetto a concentrazioni variabili di PER tracciando delle curve di calibrazione rispetto ai marker del PER che hanno mostrato che l'intensità del segnale SERS del PER presente nella saliva linearmente proporzionale alla concentrazione del farmaco in soluzione. Nella seconda parte della tesi ho studiato la possibilità di pre-trattamento delle soluzioni di PER diluito in saliva in modo da ottenere dei campioni che permettono un migliore identificazione del PER attraverso SERS. Ho dimostrato che usando un processo di separazione di fase è possibile estrarre tutto il PER diluito nella saliva, dalla fase saliva alla fase cloroformio. Infine, Infine, si è dimostrato che trattando adeguatamente l'estratto di PER solubilizzato nel cloroformio è possibile riottenere una soluzione di PER diluito in metanolo. Nel segnale SERS è possibile individuare il PER a dimostrazione che l'intero processo di separazione di fase è una strada percorribile per l'ottenimento di misure SERS più accurate. Il trattamento della soluzione attraverso la separazione di fase apre le porte alla possibilità di avvicinarsi all'individuazione del PER in soluzioni a basse concentrazioni. Poiché come dimostrato in questa tesi, attraverso l'evaporazione della soluzione di PER diluito in cloroformio, è possibile, riconcentrare il PER e in modo da ottenere delle soluzioni in metanolo con concentrazioni di PER più elevate di quelle delle soluzioni di cloroformio di partenza.