Caracterização voltamétrica e quantificação de compostos de interesse biológico em eletrodos convencionais e modificados com materiais nanoestruturados: antichagásicos e antibióticos

• Autor(a) principal: Gomes, Caroline Sanz
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-09082023-174709/
• topic: β-lactam antibiotics; Amperometria; Amperometry; Antibióticos β-lactâmicos; Antichagasic; Antichagásicos; Caracterização eletroquímica; Cefadroxila; Cefadroxila; Electrochemical characterization; Eletrodos modificados; Modified electrodes; Nitrocompostos; Nitrocompounds; Voltametria; Voltammetry

A caracterização eletroquímica de duas classes de fármacos eletroativos foi realizada utilizando técnicas voltamétricas em solução aquosa. Os processos de redução do grupo nitro de dois candidatos a fármacos antichagásicos foram avaliados em eletrodo de carbono vítreo e a influência da diferença estrutural entre as moléculas foi observada através da estabilização de intermediários reativos de redução do grupo nitro. O composto p-NSF apresentou um processo de redução a mais do que o observado para o composto m-NSF, o qual foi atribuído à formação do nitro ânion radical, e, devido ao maior número de cânones de ressonância da estrutura radicalar formada (p-NSF•¯) apresentou maior tempo de meia vida em meio aquoso. Os demais processos observados foram similares para ambas as moléculas e foram atribuídos à geração do derivado nitroso em meio neutro e alcalino e a hidroxilamina em meio ácido. A interação de ambos os compostos com oxigênio e cisteína também foi realizada a fim de avaliar sua influência no processo de redução relacionado à formação do nitro ânion radical. A atividade biológica prevista de ambos os compostos foi discutida. Ademais, a caracterização eletroquímica da cefadroxila, um antibiótico β-lactâmico, foi realizada utilizando eletrodo de carbono vítreo. O processo de oxidação se inicia com a formação de um radical fenoxil e, após ataque nucleofílico pela água, derivados de catecol e resorcinol são formados e oxidados de acordo com um mecanismo eletroquímico-químico-eletroquímico (ECE). A comparação entre o perfil de oxidação eletroquímica da cefadroxila e da amoxicilina permitiu identificar o processo de oxidação do heteroátomo do enxofre, próximo ao anel β-lactâmico, comum para ambos os antibióticos. O coeficiente de difusão (D0) calculado para o cefadroxila em solução tampão BR foi igual a 2 x10-5 cm2 s-1. A formação de um complexo entre os íons Cu(II) e cefadroxila e amoxicilina foi confirmada usando voltametria cíclica. A curva analítica para a determinação de cefadroxila foi construída com dados obtidos em voltamogramas de pulso diferencial, baseados no primeiro processo de oxidação da porção fenólica, e o método foi aplicado com sucesso na quantificação de cefadroxila em amostras comerciais. A caracterização eletroquímica de cefadroxila também foi realizada utilizando um eletrodo de carbono vítreo modificado com CNTs e AuNps, construído utilizando drop-casting de 4 μL de uma suspensão 0,2 % (m/v) de CNTs dispersos em 1,0 % (v/v) de ácido acético contendo 0,5 % (m/v) de quitosana, seguido de 2 camadas de dispersão de AuNps (4 μL cada camada). A oxidação da porção fenol do cefadroxila na superfície modificada ocorreu em um valor potencial ligeiramente menos positivo e com maior magnitude de corrente em comparação com o eletrodo de carbono vítreo sem modificação. A superfície modificada foi também caracterizada utilizando espectroscopia de impedância eletroquímica, apresentando valores mais baixos de resistência à transferência de carga para a oxidação do cefadroxila. A construção da curva analítica foi realizada por amperometria com potencial aplicado de 0,74 V, utilizando o método da adição de padrão. Os limites estimados de detecção e quantificação foram de 0,222 μM e 0,739 μM, respectivamente. A determinação de cefadroxila em amostras comerciais de Duracef® apresentou altos valores de recuperação para cada adição de padrão e a quantidade do fármaco em cada cápsula foi concordante com o valor especificado com o fabricante.