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Type: Dissertação
Title: Construção de eletrodos 3D empregando tintas condutoras modificadas com materiais nanoestruturados para determinação de nimesulida em amostras de fármaco, água de abastecimento e urina sintética
Author: Oliveira, Wallace Burger Veríssimo de
First Advisor: Matos, Renato Camargo
Co-Advisor: Lisboa, Thalles Pedrosa
Referee Member: Janegitz, Bruno Campos
Referee Member: Sousa, Rafael Arromba de
Resumo: A quantificação de compostos farmacêuticos em diferentes matrizes, incluindo amostras ambientais e biológicas, têm recebido muita atenção da comunidade científica devido ao seu impacto na saúde humana e no meio ambiente. Neste trabalho, é apresentado um sistema eletroquímico para a determinação de Nimesulida (NIM), anti-inflamatório não esteroide, em amostras de água de abastecimento, urina sintética e medicamentos. Um eletrodo descartável e de baixo custo, com valor máximo de fabricação de R$ 0,09 por sensor, foi construído e otimizado, cuja estrutura básica foi um material compósito (MC) imobilizado em suporte 3D de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), para a determinação de NIM em diferentes amostras. A composição do sensor foi otimizada, sendo avaliadas diferentes proporções de grafite e esmalte de unha na produção do material compósito. A caracterização da superfície dos eletrodos foi feita por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e voltametria cíclica (VC). O sensor foi aplicado para a quantificação de NIM usando a voltametria de onda quadrada (VOQ) e a análise por injeção em fluxo com detecção amperométrica (FIA-AMP). O primeiro método apresentou uma faixa linear de 10,0 a 50,0 µmol L-1 , com um tratamento simples da amostra, boa precisão (RSD < 3,4 %) e boa detectabilidade (limite de detecção de 0,018 µmol L-1 ). As amostras foram fortificadas a três níveis de concentração para avaliar a exatidão do método, obtendo valores de recuperação de 96 a 113 %. Adicionalmente, o sensor foi modificado por tratamento eletroquímico via VC em meio alcalino com KOH, onde os parâmetros de concentração da solução alcalina, número de ciclos e faixa de potencial foram otimizados. Em seguida, uma segunda modificação foi realizada, com a eletrodeposição de nanopartículas de prata (AgNP) usando um planejamento quimiométrico do tipo Box-Behnken 3³. Para o segundo método, o sensor apresentou boa sensibilidade (0,173 ± 0,002 µA L µmol-1 cm-2 ) e precisão (RSD < 7%), além disso o método apresentou valores de recuperação na faixa de 92 a 104 %, faixa linear de 5,0 a 25,0 µmol L-1 e um baixo limite de detecção de 0,81 µmol L-1 . Assim, ambos os sensores foram aplicados à determinação da NIM apresentando resultados concordantes a um nível de 95 % de confiança. Os resultados obtidos com esses sensores foram comparados com a cromatografia líquida de alta eficiência.
Abstract: The quantification of pharmaceutical compounds in different matrices, including environmental and biological samples, has received a lot of attention from the scientific community due to their impact on human health and the environment. This paper presents an electrochemical system for the determination of Nimesulide (NIM), a non-steroidal antiinflammatory drug, in water supply samples, synthetic urine and medicines. A disposable, lowcost electrode, with a maximum manufacturing cost of R$0.09 per sensor, was built and optimized, whose basic structure was a composite material (MC) immobilized on a 3D acrylonitrile butadiene styrene (ABS) support, for the determination of NIM in different samples. The composition of the sensor was optimized and different proportions of graphite and nail polish were evaluated in the production of the composite material. The surface of the electrodes was characterized using scanning electron microscopy (SEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIE) and cyclic voltammetry (CV). The sensor was applied for the quantification of NIM using square wave voltammetry (VOQ) and flow injection analysis with amperometric detection (FIA-AMP). The first method showed a linear range from 10.0 to 50.0 µmol L-1 , with a simple sample treatment, good precision (RSD < 3.4 %) and good detectability (detection limit of 0.018 µmol L-1 ). Samples were fortified at three concentration levels to assess the accuracy of the method, obtaining recovery values of 96 to 113 %. In addition, the sensor was modified by electrochemical treatment via VC in an alkaline medium with KOH, where the parameters of alkaline solution concentration, number of cycles and potential range were optimized. A second modification was then carried out, with the electrodeposition of silver nanoparticles (AgNP) using a Box-Behnken 3³ chemometric design. For the second method, the sensor showed good sensitivity (0.173 ± 0.002 µA L µmol-1 cm-2 ) and precision (RSD < 7%), as well as recovery values in the 92 to 104% range, a linear range of 5.0 to 25.0 µmol L-1 and a low detection limit of 0.81 µmol L-1 . Thus, both sensors were applied to the determination of NIM, showing concordant results at a 95% confidence level. The results obtained with these sensors were compared with high-performance liquid chromatography.
Keywords: Eletrodo impresso em 3D
Nimesulida
Nanopartículas de prata
Análise por injeção em fluxo
Amperometria
Voltametria de onda quadrada
3D printed electrode
Nimesulide
Silver nanoparticles
Flow injection analysis
Amperometry
Square wave voltammetry
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Access Type: Acesso Aberto
Attribution 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16731
Issue Date: 20-Feb-2024
Appears in Collections:Mestrado em Química (Dissertações)



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