Desenvolvimento de novas plataformas eletroquímicas de baixo custo para o monitoramento de amoxicilina em amostras de origem farmacêutica e alimentícia

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Souza, Cassiano Cunha de
• Orientador(a): Matos, Renato Camargo
• Banca de defesa: Izumi, Celly Mieko Shinohara , Silva, Tiago Almeida
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Eletrodo de papel; Amoxicilina; Tinta condutiva; Grafeno induzido por laser; Impressora 3D; Sensores de poliimida; Paper electrode; Amoxicillin; Conductive ink; Laser-induced graphene; 3D printer; Polyimide sensors
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16848

No âmbito deste estudo, foram desenvolvidas duas plataformas eletroquímicas de baixo custo, usando eletrodo de papel e eletrodo gerado por gravação a laser, para a quantificação da amoxicilina em amostras de leite integral, comprimidos e urina sintética. O eletrodo de papel foi construído utilizando-se papel de filtro e tinta condutiva. Este sistema demonstrou não apenas reprodutibilidade nas medições, mas também uma ampla faixa linear de trabalho. A tinta condutiva a base de esmalte, acetona e grafite foi formulada de modo a otimizar a sua composição em relação à porcentagem de material condutivo. Destaca-se uma diferença significativa na performance do sensor diante da esfoliação mecânica de sua superfície, com uma redução de aproximadamente 30% em sua resistividade à transferência de carga. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicam um aumento na homogeneidade da superfície e uma melhora na exposição dos sítios eletroativos após o processo, medido por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Um método utilizando voltametria de pulso diferencial foi otimizado, resultando em uma resposta linear do sensor para a amoxicilina na faixa de 29,8 a 126,7 µmol L-1 . Em testes com amostras reais, sob um ensaio de adição e recuperação, alcançou-se valores de recuperação entre 90% e 103%, com um limite de detecção de 8 µmol L-1. Além disso, não foram observadas interferências significativas no sinal analítico na presença de outros fármacos clinicamente relevantes. O eletrodo gerado por gravação a laser na faixa visível foi construído de maneira acessível, com alta escalabilidade e reprodutibilidade. As análises por EIE, MEV e RAMAN revelaram uma superfície porosa com morfologias de grafeno contendo abundantes sítios eletroativos. Notavelmente, essa plataforma apresentou uma resistividade à transferência de carga inferior quando comparada a um eletrodo comercial de carbono vítreo. Desenvolveu-se um método eletroanalítico por meio da voltametria de pulso diferencial, com uma faixa de trabalho de 14,9 a 126,2 µmol L-1 e um limite de detecção da ordem de 4,9 µmol L-1 . Ao ser aplicado emamostras farmacêuticas e alimentícias, em um ensaio de adição e recuperação, obteve-se valores de recuperação variando de 86% a 104%. Em resumo, ambas as plataformas representam alternativas promissoras para a análise das amostras propostas, apresentando faixas de trabalho na ordem micromolar, com precisão e exatidão adequadas, além de escalabilidade promissora.