Pós Graduação em Química
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PPGQ - Programa de Pós Graduação em Química
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Item Desenvolvimento, caracterização e aplicação de um sensor eletroquímico de feltro de carbono modificado com azul da prússia para a determinação eletroanalítica de peróxido de hidrogênio(UFVJM, 2023) Nantes, Karoline Santos; Afonso, André Santiago; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)O peróxido de hidrogênio (H2O2) desempenha importantes papéis em processos fisiológicos. A nível celular sua reatividade e baixa concentração dificulta sua detecção precisa. Assim, para melhor entender seu papel dentro dos sistemas biológicos o desenvolvimento de um sensor para a determinação e quantificação de H2O2, tornou-se um objetivo para pesquisadores de diferentes áreas. O Azul da Prússia (AP), apesar de apresentar características e propriedades eletroquímicas proeminentes para a determinação seletiva do H2O2, apresenta baixa estabilidade em pH neutro, restringindo assim sua utilização em sensores. Estudos demonstram uma intensa interação entre o AP coloidal e os íons hexacianoferrato dissolvidos com a superfície da goethita (α- FeOOH). O delta oxihidróxido de ferro (δ-FeOOH) é outro óxido de ferro que possui propriedades de superfície análogas às da goethita. Assim, com o intuito de usufruir das vantagens do AP para a detecção do H2O2 melhorando sua interação em pH neutro, este estudo realizou pela primeira vez, a eletrodeposição do AP através de uma solução contendo δ-FeOOH e K3Fe(CN)6. O objetivo geral foi o desenvolvimento, caracterização e aplicação de um sensor eletroquímico de feltro de carbono (FC) modificado com AP para a determinação eletroanalítica de H2O2. A formação do filme de AP nos eletrodos de FC foi realizada através de síntese eletroquímica por varredura cíclica de potencial. A partir das análises dos resultados dos testes de otimização realizados, as melhores condições para a produção do filme foram: FC sem pré-tratamento, pH 2 da solução para a eletrodeposição, K3Fe(CN)6 a 0,005 M, δ-FeOOH 0,022 g, KCl a 0,1 M e 100 ciclos voltamétricos. Os testes de otimização do eletrólito suporte para a determinação do analito de interesse também foram realizados e foram definidos: PBS 0,1 M e pH 7. Os testes de detecção através de amperometria, resultaram no limite de detecção de 0,91, 0,55 e 0,36 μM e limite de quantificação de 5, 1,83 e 1,19 μM para determinação de H2O2 nos potenciais de 0, -0,1 e -0,2 V vs. Ag/AgCl, respectivamente. No teste de UV-Vis, o espectro da dispersão apresentou uma banda de absorção em 690 nm, relacionada ao AP. Os valores de resistência ao transporte de cargas, obtidos através da Espectroscopia de Impedância Eeletroquímica (EIE), foi de 324,2 para 1,28 Ω, antes e após a modificação da superfície do FC com o AP, respectivamente, enquanto o valor da constante de transferência de carga aumentou de 2,74E-4 para 2,5E-2 cm s-¹. A área eletroativa foi consideravelmente aumentada, sendo antes da modificação 3,0 cm² e após 8,2 cm². Foi possível detectar H2O2 na presença das espécies eletroativas avaliadas como interferentes, sem sinal analítico para estes. Recuperações entre 93, 95 e 101% para as concentrações de 5, 15 e 30 μM, respectivamente, foram determinadas para H2O2 em PBS 0,1 M contendo 10% de soro fetal bovino. Por fim, a síntese eletroquímica proposta aqui neste trabalho, proporcionou mais estabilidade e linearidade durante a detecção do analito, frente ao eletrodo modificado com FeCl3, K3[Fe(CN)6], KCl e HCl. Além disso, comparando com outros trabalhos análogos já reportados na literatura, foi possível aumentar a sensibilidade do sistema para a detecção de H2O2.Item Estudos para determinação de minoxidil em cosméticos, fármacos e urina por voltameria de redissolução catódica utilizando o eletrodo de diamante dopado com boro(UFVJM, 2021) Macedo, Anne Alves; Santos, Wallans Torres Pio dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Wallans Torres Pio dos; Ferreira, Lucas Franco; Silva, Rodrigo Amorim Bezerra daO minoxidil (MN) é um medicamento, inicialmente proposto para o tratamento da pressão arterial severa. Um dos principais efeitos adversos desse fármaco é o crescimento anormal e abundante dos pelos do paciente. Apesar da facilidade em ser encontrado nas drogarias, este fármaco, em sua forma oral, integra a lista dos fármacos de baixo índice terapêutico (FBIT), ou seja, a sua dosagem terapêutica é muito próxima da dosagem tóxica, e um mínimo erro em seu doseamento pode levar o paciente a graves problemas, inclusive à morte. Embora o uso tópico do MN seja uma das terapêuticas mais comuns e recomendadas para a queda de cabelo, cosméticos comerciais vêm sendo adulterados ilegalmente com MN. Deste modo, a detecção do MN é de extrema importância em produtos cosméticos suspeitos de adulteração e em amostras farmacêuticas para o controle de qualidade dos fármacos. Os principais métodos de detecção do MN encontrados na literatura são a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção UV. No entanto, estes métodos são dispendiosos, necessitam de mais etapas no tratamento das amostras e geram maior quantidade de resíduos orgânicos. Nesse contexto, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um método mais simples e rápido para determinação de MN usando o eletrodo de diamante dopado com boro (BDDE) e voltametria de onda quadrada com redissolução catódica (CSSWV). Em meio tampão fosfato pH 6,e no BDDE, o MN apresenta dois processos de oxidação, sendo o primeiro no potencial +0,72 V e o segundo no potencial +0,97V, no qual o produto gerado mostrou um processo catódico a - 0,01V. Dessa forma, a fim de diminuir a possibilidade de interferentes próximos aos picos de oxidação em amostras de MN, a estratégia para determinação do analito foi baseada na redução do composto gerado por meio da técnica CSSWV. O método proposto apresentou um limite de detecção suficientemente baixo (5,7 μmol L-¹) para determinação de MN em cosméticos e amostras farmacêuticas de uso tópico, mostrando respostas eletroquímicas estáveis com desvios padrão relativo de 1,47% (N= 6) e 1,68% (N= 6) usando o mesmo e diferentes BDDE, respectivamente. Portanto, o método proposto oferece uma alternativa rápida e simples para análises de rotina de MN, podendo proporcionar uma aplicação de baixo custo e ambientalmente amigável em farmácias de pequeno porte (manipulação), bem como em estudos de triagem de MN em fluídos biológicos e amostras falsificadas apreendidas in loco.Item Desenvolvimento de um sensor eletroquímico para a codetecção de cobre(II) e chumbo(II) em amostras de cachaças artesanais utilizando eletrodos de grafite modificados com o ácido cafeico(UFVJM, 2022) Soares, Priscila Izabela; Ferreira, Lucas Franco; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Ferreira, Lucas Franco; Franco, Débora Vilela; Silva, Rodrigo Amorim Bezerra daO presente trabalho investigou o desenvolvimento de um sensor eletroquímico, utilizando eletrodos de grafite (EG) modificados com filmes poliméricos derivados do ácido cafeico (CA), denominados de poli(CA)/EG, para a codetecção de cobre(II) e chumbo(II) em amostras de cachaça artesanal, utilizado a voltametria de redissolução anódica por onda quadrada (VOQRA). A eletropolimerização do CA foi conduzida por voltametria cíclica, onde observou um comportamento adsortivo reversível para o poli(CA) em +0,60 V, envolvendo dois prótons e dois elétrons. Um mecanismo para a formação do poli(CA) foi proposto. O poli(CA)/EG apresentou maior sensibilidade para ambos os metais quando comparado ao EG. Os parâmetros da VOQRA, bem como da eletropolimerização foram otimizados obtendo-se as melhores respostas com Edep: −0,70 V (330 s), agitação de 2000 rpm, incremento de 7 mV, amplitude de 100 mV e frequência de 100 Hz, na faixa de potencial de −0,80 a +0,60 V. Para a modificação dos EG as condições ótimas foram em ácido sulfúrico 0,50 M como eletrólito suporte, 2,50 mM de CA e 50 ciclos sucessivos de potencial a 50 mV/s, na faixa de +0,20 a +0,80 V. O efeito do eletrolítico suporte utilizado nas análises e da força iônica foi avaliado, obtendo-se os melhores resultados com HNO3 1,0 M. Verificou-se que o teor de etanol até 5% apresenta uma queda de sinal de 15% e 10% para o chumbo e cobre, respectivamente. Análises de repetibilidade (n=21) mostraram um desvio padrão relativo de (DPR) de 0,4% para o Pb(II) e 3,6% para o Cu(II). Para as análises de reprodutibilidade (n=6) obteve-se valores médios de ipa de 11,49 (±0,23) mA para o Pb(II) e de 8,56 (±0,26) mA para o cobre. A resposta do Pb(II) não apresentou variação significativa utilizando o Cu(II) na mesma concentração, mas em concentrações 10x maiores a ipa do chumbo diminui drasticamente. Para o Cu(II) não foi observada variações significativas mesmo em concentração do Cu(II) sendo 100x. Análises de interferentes (Cd2+, Co2+, Fe3+, Zn2+, Sn2+, Ca2+, K+, Ba2+, Al3+, Cl−, NO3− e SO42−) em concentração 10x maior que o dos metais de interesse mostraram que apenas o cádmio e o cloreto interferem diretamente na resposta do Cu(II). Sobre as condições otimizadas o poli(CA)/EG apresentou uma faixa linear de reposta de 15 a 705 μg L−1 para o Pb(II) e Cu(II), obtendo-se um limite de detecção (LOD) de 3,01 e 4,50 μg L−1 para o Pb(II) e Cu(II), respectivamente, e um limite de quantificação (LOQ) foi de 10,1 e 15,2 μg L−1 para o Pb(II) e Cu(II), respectivamente. Medidas de adição e recuperação foram conduzidas para oito amostras de cachaça artesanais, obtendo porcentagens de recuperação de 85,4 a 99,8% para o Pb(II) e de 82,3 a 99,1% para o Cu(II). Além disso, o poli(CA) foi aplicado na análise de amostras reais de cachaças artesanais e os resultados comparados aos obtidos por espectroscopia de absorção atômica (AAS) obtendo-se similaridade entre ambos os métodos. Mediante os resultados obtidos, o sensor eletroquímico mostrou-se promissor para a codetecção de Cu(II) e Pb(II) em amostras de cachaças artesanais.