Desenvolvimento de plataformas sensoras baseadas em vanadato de bismuto e polímero molecularmente impresso sintetizado sobre nanotubos de carbono para determinação fotoeletroquímica de dopamina

• Autor(a) principal: Gorla, Felipe Augusto
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
• Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17246
• topic: MIP; Grafting; BiVO4; Sensor fotoeletroquímico; Urina sintética; Química analítica; Polímeros; Nanopartículas; Compostos orgânicos; Nanotubos de carbono; Ciências Exatas e da Terra - Química; MIP; Grafting; BiVO4; Photoelectrochemical sensor; Synthetic urine; Analytical chemistry; Polymers; Nanoparticles; Organic compounds; Carbon nanotubes

A dopamina (DA) é um neurotransmissor essencial no corpo humano, com atuação em diversos sistemas fisiológicos. Valores além dos limites de referência desse neurotransmissor em fluidos biológicos, tal como urina, podem indicar diversas desordens neurológicas, e até mesmo tumores cerebrais. Dada a importância de sua determinação, neste trabalho foram desenvolvidas plataformas fotoeletroquímicas baseadas na combinação de vanadato de bismuto (BiVO4), sintetizado em ambiente hidrotérmico em diferentes condições de pH, com polímeros molecularmente impressos (MIP) sintetizados na superfície de MWCNT usando as estratégias grafting to e grafting from, visando a determinação de DA em amostra simulada de urina. As técnicas de difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de reflectância difusa (ERD), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), análise termogravimétrica (TGA), e fisiossorção de N2 foram aplicadas para caracterização do BiVO4, do MWCNT e dos nanocompósitos de MIPs e seus respectivos NIPs (polímeros não impressos). Para construção do sensor, um eletrodo de carbono vítreo (ECV) foi modificado com um filme compósito formado pela deposição via drop casting de suspensões dos materiais estudados, contendo 1 mg mL-1 de dihexadecil hidrogenofosfato (DHP), preparada em N,N-dimetilformamida. Por meio de estudos da influência do potencial aplicado nos ensaios fotoamperométricos e do tipo, concentração e pH do eletrólito suporte foi possível obter as melhores condições para a análise fotoeletroquímica da DA, as quais foram potencial de + 0,6 V e eletrólito tampão fosfato 0,1 mol L-1 pH 7. Em relação ao sensor fotoeletroquímico, as melhores respostas de fotocorrente foram obtidas empregando o ECV modificado com filme contendo BiVO4 na fase monoclínica, na concentração 3,5 mg mL-1, em conjunto com os nanocompósitos MIPs sintetizados com o monômero ácido acrílico (AA) por meio da estratégia de síntese controlada em superfície (MIP-AA-INI) ou síntese por polimerização radicalar livre (MIP-AA-PRL), ambos na concentração 0,1 mg mL-1. Os monômeros ácido metacrílico e ácido itacônico também foram avaliados na síntese dos nanocompósitos MIPs e NIPs, porém com desempenho inferior aos sintetizados com AA. As respostas fotoeletroquímicas para a molécula de DA nos sensores modificados com os MIPs foram superiores àquelas obtidas com os respectivos NIPs. O método proposto utilizando o sensor ECV/BiVO4/MIP-AA-PRL apresentou limite de detecção (LD) de 31,1 nmol L-1, faixa linear de 103,6 a 2500 nmol L-1, e a precisão intra-dia (n = 6) e inter-dia (n = 2) variou entre 3,6 e 6,7 % e 3,7 e 5,3 %, respectivamente. Com o sensor ECV/BiVO4/MIP-AA-INI foram obtidos LD de 2,9 nmol L-1, faixa linear de 9,7 a 150 nmol L-1 e a precisão intra-dia e inter dia variou entre 2,2 e 5,1 % e 2,6 e 4,4 %, respectivamente. Por meio da análise competitiva de DA com as moléculas epinefrina, norepinefrina, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido úrico, creatina e ureia foi possível atestar a ausência de interferência e a eficiência da impressão química tanto para o MIP-AA-INI quanto para o MIP-AA-PRL. O método desenvolvido com ambos os sensores foi aplicado em amostra simulada de urina, sem efeito de matriz