Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3100
metadata.dc.type: Dissertação
Title: Síntese verde de nanopartículas metálicas: potenciais aplicações na construção de sensores eletroquímicos
metadata.dc.creator: Lopes, Luma Clarindo
metadata.dc.contributor.advisor1: Pessoa, Christiana Andrade
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Viana, Adriano Gonçalves
metadata.dc.contributor.referee1: Wohnrath, Karen
metadata.dc.contributor.referee2: Nagata, Noemi
metadata.dc.description.resumo: 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%).
Abstract: Two electrodes were developed based on the modification of carbon paste with metallic nanoparticles synthesized by green synthetic routes. The first one is a glassy carbon paste electrode (GCPE) modified with gold nanoparticles (AuNPs) stabilized in pineapple gum (Ananas comosus; PG). This electrode was applied in the determination of Promethazine Hydrochloride (PMZ). The second electrode developed was a graphite paste electrode modified with silver nanoparticles (AgNPs) synthesized using (GAR) extract. In both syntheses, the natural extracts used (PG and GAR) simultaneously acted as a reducing and stabilizing agents for the formed nanoparticles. The UV-VIS spectroscopy characterization of the nanoparticles revealed an absorption band at 524 and 407 nm for AuNPs-PG and AgNPs-GAR, respectively. TEM analysis showed mean particle diameters of 10.33 ± 1.6 nm for AuNPs-PG and 9.2 ± 1.5 nm for AgNPs-GAR. The electrochemical characterization of GCPE/AuNPs-PG and CPE/AgNPs-GAR, carried out by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in precense of Fe(CN)6 3-/4- probe, showed that obtained nanoparticles conferred to the electrodes higher current values and a lower charge transfer resistance (Rct). GCPE/AuNPs-PG was applied to determine PMZ, which by VC was oxidized in two stages, with two anodic processes at approximately 0.75 and 0.48 V and a cathodic process at approximately 0.40 V. For the determination of PMZ, the square wave voltammetry (SWV) technique was used. The SWV parameters were optimized by means of a Box-Behnken factorial design with triplicate at the central point and the obtained values were a = 90 mV, f = 100 Hz and ΔEs = 8 mV. ANOVA showed that the variance explained is very close to the maximum explainable variance (Rsqr = 0.9999; Radj = 0.999) and the lack of adjustment was not significant. The GCPE/AuNPs-PG showed linear response in the range of 3.98 to 15.7 μmol L-1 of PMZ, with detection and quantification limits equal to 1.09 and 3.62 μmol L-1, respectively. The GCPE/AuNPs-PG was applied for the quantification of PMZ in commercial pharmaceutical formulations, obtaining recovery percentages between 94.89 to 97.30%, with RDS values below 5.0%. The hemocompatibility of the obtained AuNPs-PG were evaluated by cytotoxicity and osmotic fragility assays in human leukocytes and erythrocytes and the nanomaterial synthesized in the present work did not exhibit toxic effects towards the referred cells. CPE/AgNPs-GAR was applied to determine 5-FU. By VC, it was found that the antitumor agent 5-Fluororacil (5-FU) was irreversibly oxidized at 1.13 V on the surface of the CPE/AgNPs-GAR according to a pH dependent and diffusion-controlled mechanism. The pH of the BR buffer for the determination of 5-FU was optimized by SWV, with a maximum current at pH 8.0 being observed. The SWV parameters optimized through a Box-Behnken factorial design with triplicate at the central point were a = 80 mV, f = 85 Hz and ΔEs = 17 mV. ANOVA showed that the variance explained is very close to the maximum explainable variance (Rsqr = 0.9896; Radj = 0.9818) and the lack of adjustment was not significant. The CPE/AgNPs-GAR showed a linear response in the range of 30 to 300.0 μmol L-1 of 5-FU, with detection and quantification limits equal to 0.76 and 2.53 μmol L-1, respectively. The modified electrode was applied for the quantification of 5-FU in commercial injectable pharmaceutical formulation, with an average recovery percentage equal to 99.83 with relative standard deviation within acceptable limits (0.11%).
Keywords: 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
5-Fluorouracil
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: LOPES, Luma Clarindo. Síntese verde de nanopartículas metálicas: potenciais aplicações na construção de sensores eletroquímicos. 2020. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3100
Issue Date: 28-Feb-2020
Appears in Collections:Programa de Pós - Graduação em Química Aplicada

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Luma Clarindo Lopes.pdfdissertação completa em pdf2.81 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons