Autores
Sabbatini Capella Lopes, C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Zanon de Moraes Goes de Oliveira, G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; dos Santos Fernandes, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Oliveira Fernandes, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Augusto Rolim Bernardino, C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Ferreira Braz, B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Erthal Santelli, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Cincotto, F.H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO)
Resumo
Neste trabalho, foi realizado um comparativo entre diferentes materiais
eletroquímicos a base óxido de grafeno reduzido (RGO), para avaliar sua performace
eletrocatálítica, e permitir o desenvolvimento de um eletrodo impresso descartável
(SPE) modificado para a determinação de piroxicam (PRX).Foram realizadas as
técnicas de voltametria cíclica e de pulso diferencial,à uma taxa de varredura de
100 mV s-1/pH 7,0.O modificador RGO-SbNPs, conferiu maior sensibilidade para PRX
de acordo com os ensaios de voltametria cíclica. A eletro-oxidação irreversível
próxima a +0,3 V sugere que o método em desenvolvimento é viável para a
quantificação do analito. Espera-se que este novo material permita a determinação
de PRX em uma faixa linear de 8 a 150 μmol e um limite de detecção de 0.40μmo L-1
Palavras chaves
Piroxicam; Nanomaterial de antimônio; eletrodo impresso descart
Introdução
Recentemente no Brasil, tem ocorrido uma mudança na percepção do bem estar de
animais de produção, não somente por proprietários rurais mas também
consumidores, aumentando assim o uso de AINEs como por exemplo em gado
leiteiro, a fim de minimizar efeitos dolorosos de procedimentos clínicos
(ENGELKING et al, p. 4144, 2022), contribuindo para um potencial aumento da
contaminação do meio ambiente por AINEs (ESCHER et al, p. 143, 2019). O
piroxicam (PRX) é um AINE não-seletivo que controla a dor e a inflamação, de uso
humano (EARNET et al, p. 156, 1992) e veterinário (AKOGWUet al, p. 1,2017). A
contaminação de leite e água potável com resíduos de PRX pode gerar danos a
saúde humana (EUROPEAN MEDICINES AGENCY, 2008). Em comparação com os métodos
cromatográficos a possibilidade de realizar a quantificação de PRX por métodos
eletroanalíticos pode representar uma estratégia mais rápida e barata, para
determinação deste AINE. Nos últimos anos, as propriedades eletrocatalíticas do
grafeno vêm despertando a possibilidade em desenvolver senores eletroquímicos
para determinação de contaminantes químicos. O grafeno posui uma única camada de
átomos de carbono sp2, dispostos em uma rede organizada como colméia, que possui
alta mobilidade eletrônica (2,0 x 105 cm2 V-1 s-1) (GEIM p.324,2009). Com a
finalidade de aperfeiçoar as características elétricas e eletrônicas, faz-se
necessário remover os grupos oxigenados da superfície do GO, isto é, reduzir o
GO para produzir a forma óxido de grafeno reduzido (RGO) e modificar com
nanomateriais eletrocondutivos visando aumentar a desempenho analítico para
quantificação de PRX. Finalmente, propõe-se a construção de um sensor de
eletrodo de carbono impresso (ECI) modificado por um naomaterial que aumente a
sensibilidade na quantificação de PRX.
Material e métodos
Os eletrodos foram construídos a partir do método screenprinting sobre uma folha
de acetato: imprimiu-se o molde, projetado pelo grupo de pesquisa GPEAA da UFRJ,
por meio da impressora Silhouette CAMEO 4 em vinil; pintaram-se os eletrodos de
trabalho, de referência e o contra-eletrodo com tinta condutiva de carbono, que
foram secos em estufa a 50 º C por 40 minutos, e as folhas foram descansadas por
um dia; após, pintou-se o eletrodo de referência com tinta de prata, repetindo-
se os métodos de secagem e descanso.
A preparação e caracterização do óxido de grafeno reduzido com óxido de
antimônio (RGO-Sb2O5) ocorreu de acordo com a literatura (CINCOTTO et al, p.
333, 2015) e do óxido de grafeno reduzido com nanopartículas de antimônio (RGO-
SbNPs) também de acordo com a literatura (CESARINO et al, p. 454,
2015).Prepararam-se suspensões aquosas modificadorasna proporção 1:2 (g L-1),
que foramsonicadas em ultrassom por 20 minutos e por 1 hora
respectivamente.Preparou-se uma suspensão com óxido de grafeno (GO), adquirido
da Sigma-Aldrich, pelo mesmo procedimento, com sonicação em ultrassom por 20
minutos.
Para a preparação dos eletrodos, a área eletroativa foi lavada com água Milli-Q
e seca ao ar à temperatura ambiente. Por gotejamento, modificaram-se os
eletrodoscom 10 µL de determinada suspensão previamente sonicada, sendo secos
pelo mesmo procedimento.
Para as análises, a solução-estoque de PRX, adquirido da Sigma-Aldrich, foi
preparada em isopropanol. As medições com o analito foram realizadas com mistura
isopropanol/(0,2 M tampão BR 7,0) por gotejamento de 50 µL na superfície
eletroativa do eletrodo de trabalho. Utilizaram-se as técnicas voltametria
cíclica (CV) e de pulso diferencial (DPV) por meio do potenciostatoµAUTOLABIII
com o auxílio do software NOVA 2.1.
Resultado e discussão
Escolheu-se o eletrodo de carbono impresso para o desenvolvimento do sensor,
porque ele apresenta uma série de vantagens, como baixo custo, pouco volume de
análise, alta sensibilidade além de descartáveis. O óxido de grafeno têm
sido muito empregado em trabalhos por causa da sua estrutura planar
bidimensional, que pode ser funcionalizada, e de sua capacidade de interagir com
outras substâncias, formando nanomateriais compósitos (CINCOTTO et al, p. 333,
2015). As nanopartículas de antimônio (SbNPs), ao serem utilizadas em eletrodos,
conferem características químicas semelhantes ao bismuto. Essas nanopartículas,
juntamente com óxido de grafeno reduzido, realizam um efeito sinérgico,
pois este último apresenta-se como nanofolhas que se depositam sobre a área
eletroquimicamente ativa do eletrodo, gerando um aumento na condutividade e
área superficial, além de conter mais sítios ativos em relação ao GO, que
apresenta sítios ativos bloqueados devido a interações п – п(CESARINO et al, p.
454, 2015). Adicionalmente, os dados obtidos pela volatametria cíclica
corroboram com dados prévios da literatura (Feizollahi et al.2020), que relatam
maior sensibilidade do modificador RGO-SbNPs para determinação de piroxicam
devido à maior velocidade conferida na transferência de elétrons na reação de
oxirredução. Além disso, a análise presente no gráfico também revela que a
oxidação do analito ocorre irreversivelmente próximo a + 0,3 V, o que é uma
vantagem do sensor proposto, pois despende-se menos energia para a eletro-
oxidação em relação a outros trabalhos presentes na literatura, conforme
relatado por Feizollahi (2020) o qual obteve uma oxidação próximo a + 0,5 V , ao
utilizar um eletrodo de carbono vítreo modificado com nanopartícula de cobre em
0,1 M PBS pH 7.0.
Voltamograma cíclico de 0,029 mmol L-1 de PRX em 0,2 M tampão BR (pH 7,0) a 100 mV s-1
Conclusões
Um novo sensor eletroquímico para a determinação de PRX está sendo desenvolvido à
base de eletrodo de carbono impresso modificado com o material RGO-SbNPs. Os
resultados apresentados pela análise mostram que o modificador SbNPs gera uma
oxidação irreversível do analito, conferindo uma maior sensibilidade para o sensor
em relação aos outros materiais explorados neste trabalho baseado no maior pico de
corrente obtido para este modificador. Posteriormente, serão realizados estudos de
pH, de otimização da DPV, construção de curva analítica (DPV) e quantificação de
PRX em amostras de leite e água.
Agradecimentos
ConselhoNacionaldeDesenvolvimentoCientíficoeTecnológico;Coordenaçãode
Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior;Fundação Carlos Chagas Filho de
Amparo à Pesquisa do Estado do Rio deJaneiro;Universidade FederaldoRio
deJaneiro
Referências
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