Desenvolvimento de um sensor eletroquímico para o etinilestradiol

• Autor(a) principal: Dias, Diana Isabel Martins
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/19325
• topic: Sensor eletroquímico; Etinilestradiol; Contaminante emergente; Águas; Electrochemical sensor; Ethinylestradiol; Emerging contaminant; Water

O etinilestradiol é um desregulador endócrino, detetado cada vez com mais frequência no meio aquático, que pode causar efeitos adversos nos ecossistemas, meio ambiente e nos seres vivos. Assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sensor eletroquímico usando papel de fibra de carbono (CP) como transdutor para a deteção deste fármaco. O trabalho iniciou-se com a otimização do pré-tratamento do CP, uma vez que a limpeza e/ou ativação eletroquímica dos elétrodos são fatores críticos para o bom desempenho analítico. Diversos tipos de pré-tratamento foram avaliados por voltametria cíclica (CV), nomeadamente químicos e eletroquímicos com recurso a solventes orgânicos e ácidos, usando uma sonda eletroquímica à base de ferro (hexacianoferrato). Verificou-se que para o hexacianoferrato o pré-tratamento conferido ao CP melhora o seu comportamento eletroquímico em relação ao CP sem pré-tratamento, sendo o melhor prétratamento do CP constituído por imersão em banho de ultrassons numa solução de H2SO4 1 M seguido de tratamento eletroquímico (CV) na mesma solução. De seguida, procedeuse ao estudo do comportamento e mecanismo de reação de oxidação do fármaco etinilestradiol através da CV, verificando-se aqui que o elétrodo sem pré-tratamento apresenta melhor desempenho na deteção do etinilestradiol do que o elétrodo pré-tratado, sendo então aplicado um CP sem pré-tratamento no decorrer do trabalho, tornando os ensaios mais simples e rápidos. Os ensaios voltamétricos indicaram que o etinilestradiol apresenta apenas um pico de oxidação a cerca de + 0,53 V sendo então uma reação irreversível. Através da CV realizada a diferentes velocidades de varrimento, verificouse que o mecanismo de reação de oxidação do etinilestradiol à superfície do sensor CP é controlado por adsorção. Posteriormente, otimizaram-se as condições analíticas, nomeadamente o pH da solução, os parâmetros da técnica de voltametria de pulso diferencial (DPV) e a deposição de analito. Para o eletrólito, obteve-se um pH ótimo de 7 enquanto que para os parâmetros DPV o valor determinado para a amplitude de modulação foi de 0,09 V, para o tempo de modulação de 0,003 s, para o tempo de intervalo de 0,1 s e para o degrau de potencial de 0,01 V. Relativamente à deposição de analito, obteve-se um tempo de deposição ótimo de 180 s e um potencial de deposição de + 0,4 V. A curva de calibração para o etinilestradiol foi realizada nas condições ótimas de 0,000100 a 6,00 μM, verificando-se saturação para concentrações superiores a 4,00 μM. O sensor CP revelou ser altamente sensível para o etinilestradiol refletindo-se em baixos valores de limite de deteção para as diferentes zonas de linearidade (0,00045 a 0,29 µM). Por último, o sensor foi validado por ensaios de recuperação em água de rio (recolhida após uma ETAR) obtendo-se valores entre 88,3 e 109%. Globalmente, os resultados mostram que o sensor de CP pode trazer vantagens analíticas quer laboratorialmente, quer in situ, devido à facilidade de construção e bom desempenho analítico, podendo, assim, constituir uma alternativa viável aos elétrodos convencionais e aos métodos cromatográficos correntemente usados.