Influência da zeólita na resposta voltamétrica da dopamina

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Físico-Química

Autores

Ferro, E.C. (UEMS) ; Arruda, G.J. (UEMS)

Resumo

Este trabalho apresenta a influência da zeólita na resposta voltamétrica da dopamina, utilizando como método eletroquímico a Voltametria Cíclica e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica e eletrodos de pasta de carbono sem modificação e modificado quimicamente com zeólita, como eletrodo de trabalho. Foi observado que a presença de zeólita aumenta a intensidade da corrente de pico de oxidação da dopamina em 31,6% e o pico de redução em 27,6%. O aumento na intensidade da corrente de pico foi atribuído a dois fatores: 1) aumento em mais de 33% na érea reativa do eletrodo e 2) aumento da capacitância da dupla camada em mais de 110%.

Palavras chaves

Zeólitas; Voltametria Cíclica; Dopamina

Introdução

A dopamina [2-(3,4,dihidroxi-fenil)etilamina, DP], é um importante neurotransmissor do grupo das catecolaminas e é o precursor metabólico imediato da noradrenalina. Além disso, a dopamina é comumente empregada em unidades de emergência hospitalar como agente vasoconstritor e hipertensor (TOLEDO, 2006). Embora vários métodos de análise têm sido desenvolvidos para a determinação da dopamina, com base em técnicas eletroquímicas, são geralmente preferidos eletrodos quimicamente modificados, devido à sua simplicidade, baixo custo, rapidez e alta sensibilidade. A técnica de voltametria cíclica (VC) é utilizada para estudar as reações eletroquímicas, sendo muito útil para informações qualitativas e quantitativas sobre a termodinâmica dos processos redox envolvidos. Também, possibilita avaliar a reversibilidade de processos eletroquímicos, favorecendo a realização de estudos exploratórios quando não se tem informações sobre a eletroatividade do analito em estudo. Permite mostrar o comportamento redox de um sistema em um grande intervalo de potenciais, onde se obtém, como resposta a essa perturbação, um par de picos, catódicos e anódicos (BRETT, 1996). A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), é uma técnica eletroquímica que permite análise de parâmetros da interface eletrodo- solução. O objetivo deste trabalho, foi avaliar a influência da zeólita no processo redox da dopamina, utilizando eletrodo de pasta de carbono sem modificação (CPE) e modificado quimicamente com zeólita (ZMCPE) como eletrodo de trabalho, e como método eletroquímico a VC e EIE.

Material e métodos

As medidas eletroquímicas foram realizadas em um Potenciostato/Galvanostato AUTOLAB PGSTAT 128N interfaciado a um computador e gerenciado pelo software NOVA 1.10 para aquisição e tratamento dos dados. Na preparação dos eletrodos de pasta de carbono, com e sem modificação, foram utilizados grafite em pó (ALDRICH), Zeólita (Fluka ≤ 45 µm) e nujol (ALDRICH) como aglutinante. A pasta foi obtida pela mistura dos constituintes macerados por 40 minutos. Para as medidas, foi utilizada uma célula eletroquímica com 3 eletrodos e capacidade de 25 mL. Os eletrodos de fio de platina, (Ag/AgCl) e eletrodo de CPE e ZMCPE (1g de zeólita), com área geométrica de 0,07 cm², foram utilizados como eletrodo auxiliar, referência e de trabalho, respectivamente. Os voltamogramas foram obtidos após 10 minutos de purga de nitrogênio com pureza de 99,999%. Reagentes: A solução estoque de Dopamina foi preparada através da diluição do padrão analítico (Sigma-Aldrich) em água destilada. Para as medidas eletroquímicas em VC com DP, foram adicionados em 10 mL do tampão fosfato pH 7,0 (PB), 0,1 mL de uma solução de DP à 24,15 x 10^-3 mol L^-1, obtendo uma concentração de 239,11 x 10^-6 mol L^-1 de DP na célula. As medidas de VC e EIE, foram realizadas em uma célula eletroquímica contendo 5 x 10^-3 mol L^-1 de K₃[Fe(CN)₆] em KCl 0,5 mol L^-1.

Resultado e discussão

Nos VCs obtidos na presença de K₃[Fe(CN)₆], observa-se que o eletrodo modificado com zeólita (ZMCPE), aumenta a intensidade da corrente de pico de oxidação (P1) em 31,6% e o pico de redução (P2) em 27,6%, em relação ao eletrodo não modificado (CPE), (Figura 1A). Através da média dessas correntes de pico, calculou-se a área reativa dos eletrodos, obtendo-se uma área de 0,072 cm² para CPE e 0,095 cm² para ZMCPE, onde a presença da zeólita resulta em um aumento de 33,3% na área reativa do eletrodo. Nos VCs obtidos com e sem adição de DP, observa-se ausência de pico no voltamograma do tampão (ZMCPE-PB). A presença de DP na célula eletroquímica, apresenta P1 em Ep=0,22V/Ip=7,73µA para CPE-DP, e em Ep=0,25V/Ip=10,17µA para ZMCPE-DP, resultando em um aumento de 31,6% na intensidade da corrente de pico de oxidação, e P2 em Ep=0,15V/Ip=-6,26µA para CPE-DP, e em Ep=0,14V/Ip=-7,99µA para ZMCPE-DP, resultando em um aumento de 27,6% na intensidade da corrente de pico de redução (Fig. 1B). Através do diagrama de Nyquist (Figura 2), e do circuito [Rs(Cdc[RtcZ])], onde Rs é a resistência da solução, Cdc é a capacitância da dupla camada e Rtc é a resistência de transferência de carga, com os seguintes valores (Rs:31,82Ω/Cdc:3,38µFcm^-2/Rtc:223,49Ω) para CPE e (Rs:25,50Ω/Cdc:7,12µFcm^-2/Rtc:296,23Ω) para ZMCPE, em solução de K₃[Fe(CN)₆], observa-se que a presença de zeólita diminui a Rs, aumenta a Rtc e a Cdc em 110,6%, isso ocorre devido a superfície do eletrodo estar mais carregada, facilitando a transferência eletrônica entre os íons Fe e a DP na solução.

(A) VCs sem (CPE) e com zeólita (ZMCPE), v= 100 mV s-1; (B) VCs tampão (ZMCPE-PB), sem (CPE-DP) e com zeólita (ZMCPE-DP), [DP]= 239,11 µmol L-1.


EIE sem (EISCPE) e com zeólita (EISZMCPE).

Conclusões

Os resultados obtidos, mostraram que a presença de zeólita no eletrodo ZMCPE aumenta a intensidade da corrente de pico de oxidação da dopamina em mais de 31% e o pico de redução em mais de 27%. Também pode-se concluir que o aumento na intensidade da corrente do pico foi atribuído ao aumento em mais de 33% na érea reativa do eletrodo e ao aumento, em mais de 110% da capacitância da dupla camada.

Agradecimentos

UEMS, FINEP, CNPq e Fundect

Referências

BRETT, A. M. O.; BRETT, C. M. A. Eletroquímica princípios, métodos, e aplicações. Livraria Almedina- Coimbra, 1996.
TOLEDO, Renata Alves. Estudo eletroquímico e desenvolvimento de novas metodologias eletroanalíticas para a determinação de antidepressivos tricíclicos e neurotransmissores. 2006. 172 f. Tese (Doutorado em Ciências), Universidade de São Paulo, São Paulo.