Síntese verde de nanopartículas metálicas: potenciais aplicações na construção de sensores eletroquímicos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Lopes, Luma Clarindo
• Orientador(a): Pessoa, Christiana Andrade
• Banca de defesa: Wohnrath, Karen , Nagata, Noemi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: Departamento de Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: eletrodo de pasta de carbono; nanopartículas de ouro; nanopartículas de prata síntese verde; voltametria de onda quadrada; Cloridrato de Prometazina; 5-Fluorouracil; carbon paste electrode; gold nanoparticles; silver nanoparticles; green synthesis; square wave voltammetry; Promethazine Hydrochloride
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3100

Neste trabalho, foram desenvolvidos dois eletrodos baseados na modificação de pasta de carbono com nanopartículas metálicas sintetizadas por rotas sintéticas verdes. O primeiro é um eletrodo de pasta de carbono vítreo (EPCV) modificado com nanopartículas de ouro (AuNPs) estabilizadas na goma do abacaxi (Ananas comosus; GA). Tal eletrodo foi aplicado na determinação do Cloridrato de rometazina (PMZ). O segundo é um eletrodo de pasta de grafite modificado com nanopartículas de prata (AgNPs) sintetizadas empregando-se extrato de Garcinia conchichinensis (GAR), o qual foi empregado na determinação do 5-Fluorouracil (5-FU). Em ambas as sínteses, os extratos naturais empregados (GA e GAR) atuaram simultaneamente como agentes redutores e estabilizantes para as nanopartículas formadas. As caracterizações por espectroscopia de UV-VIS das nanopartículas revelararam uma banda de absorção em 524 e 407 nm para as AuNPs-GA e AgNPs-GAR, respectivamente. A análise de TEM mostrou diâmetros médios de partícula de 10,33±1,6 nm para as AuNPs-GA e 9,2±1,5 nm para as AgNPs-GAR. A caracterização eletroquímica do EPCV/AuNPs-GA e do EPC/AgNPs-GAR, realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) em meio da sonda Fe(CN)63-/4-, evidenciou que os nanomateriais obtidos conferiram aos eletrodos maiores valores de corrente e menores resistências à transferência de carga (Rct). O EPCV/AuNPs-GA foi aplicado na determinação da PMZ, a qual por VC foi oxidado em duas etapas, apresentando dois processos anódicos em aproximadamente 0,75 e 0,48 V e um processo catódico em aproximadamente 0,40 V. Para a determinação da PMZ foi utilizada a técnica de voltametria de onda quadrada (VOQ). Os parâmetros da VOQ foram otimizados por meio de um planejamento fatorial Box-Behnken com triplicata no ponto central e os valores obtidos foram a = 90 mV, f = 100 Hz e ΔEs = 8 mV. A ANOVA evidenciou que a variância explicada pelo mesmo é bem próxima da máxima variância explicável (Rsqr = 0,9997; Radj = 0,999). O EPCV/AuNPs-GA apresentou linearidade de resposta na faixa de 3,98 a 15,7 μmol L-1 de PMZ, com limites de detecção e de quantificação iguais a 1,09 e 3,62 μmol L-1, respectivamente. Este foi aplicado para a quantificação de PMZ em formulações farmacêuticas comerciais, tendo-se obtido porcentagens de determinação entre 94,89 a 97,30 %, com valores de DPR abaixo de 5,0%. A hemocompatibilidade das AuNPs-GA foi avaliada por ensaios de citotoxicidade e fragilidade osmótica em leucócitos e eritrócitos humanos e o nanomaterial sintetizado no presente trabalho não exibiu efeitos citotóxicos para as referidas células. O EPC/AgNPs-GAR foi aplicado na determinação do 5-FU. Por VC, verificou-se que o agente antitumoral 5-Fluororacil (5-FU) foi oxidado irreversivelmente em 1,13 V na superfície do EPC/AgNPs-GAR segundo um mecanismo dependente do pH e controlado por difusão. O pH do tampão BR para a determinação de 5-FU foi otimizado por VOQ, tendo-se observado um máximo de corrente em pH 8,0. Os parâmetros da VOQ otimizados por meio de um planejamento fatorial Box-Behnken com triplicata no ponto central foram de a = 80 mV, f = 85 Hz e ΔEs = 17 mV. A ANOVA evidenciou que a variância explicada pelo mesmo é bem próxima da máxima variância explicável (Rsqr = 0,9896; Radj = 0,9818) e a falta de ajuste não foi significativa. O EPC/AgNPs-GAR apresentou linearidade de resposta na faixa de 30 a 300,0 μmol L-1 de 5-FU, com limites de detecção e de quantificação iguais a 0,76 e 2,53 μmol L-1, respectivamente. O eletrodo modificado foi aplicado para a quantificação do 5-FU em formulação farmacêutica comercial injetável, tendo-se obtido uma porcentagem média de recuperação igual a 99,83 com desvio padrão relativo dentro dos limites aceitáveis (0,11%).