Tese
Desenvolvimento de metodologias de análises em fluxo com detecção amperométrica de múltiplos pulsos
Registro en:
SANTOS, Wallans Torres Pio dos. Desenvolvimento de metodologias de análises em fluxo com detecção
amperométrica de múltiplos pulsos. 2009. 126 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.
Autor
Santos, Wallans Torres Pio dos
Institución
Resumen
In this work we investigated potentialities of the multiple pulse amperometric
detection (MPA) coupled with flow system. Simple analytical methodologies were
developed for the simultaneous determination of analytes of pharmaceutical or
environmental interest using MPA coupled with flow injection analysis (FIA) and highperformance
liquid chromatography (HPLC).
The simultaneous determination of ascorbic acid (AA) and paracetamol (PC) by FIA
with amperometric detection was carried out by applying four sequential potential pulses
(which are repeated within regular intervals) in function of time. AA is directly detected at
+0.40 V / 100ms and PC indirectly at 0.00V/100ms through the reduction of the oxidation
product (N-acetyl-p-benzoquinoneimine) electrochemically generated in the prior potential
pulse (+0.65 V/100ms). The fourth potential pulse (-0.05 V/300ms) is applied for
regeneration (cleaning) of the working gold electrode.
The same principle of detection was applied for the simultaneous detection of active
principles such as dipyrone (DI) and paracetamol (PC) in pharmaceutical formulations. As
described in the previous method, the compounds were detected simultaneously through the
application of four sequential potentials pulses in function of time on a glassy carbon
working electrode. Dipyrone (DI) is directly detected at +0.40 V/100ms and paracetamol
(PC) indirectly at 0.00 V/200ms. The oxidation product electrochemically generated from
DI is also electroactive in the potential pulse applied for the indirect detection of PC (0.00
V). The selectivity for the PC detection in this potential pulse was obtained in function of
the time of pulse application (200ms). Both simultaneous analyses were carried out under
0.10 mol L-1 acetate buffer (pH 4.7). The linear regressions obtained from analytical curves for simultaneous analyses
presented excellent correlation coefficients (R = 0.999), as well as the recovery values
(100 %). The analytical frequency for the proposed methodologies were calculated as 45
and 60 injections per hour for the analysis of DI/PC and AA/PC, respectively. The relative
standard deviation for studies of repeatability of signal was lower than 1% for all analyses.
The proposed method was used successfully for the determination of such compounds in
pharmaceutical formulations. MPA detection coupled with FIA was also employed for PC
quantification in the presence of high concentrations of AA using the standard addition
method. In this case, it is possible to detect PC at trace level (LD = 0.20 mg L-1) in the
presence of AA in 800-fold excess. (176.0 mg L-1).
The present work also describes the possibility of coupling MPA detection with highperformance
liquid chromatography (HPLC) through an electrochemical wall-jet cell. The
MPA detection mode coupled with HPLC presents advantages such as fast response, high
stability, and elevated selectivity of analytical response. The proposed electrochemical cell
does not present either effects of peak broadening or carryover effects which make possible
the monitoring of analytes separated by the chromatographic column with resolution
comparable with a commercial UV detector. Moreover, this work demonstrates the
versatility of the electrochemical cell developed in our laboratory for adaptation of
commercial or home-made working electrodes for electrochemical detection in HPLC
systems. Doutor em Química No presente trabalho investigou-se a potencialidade da detecção amperométrica de
múltiplos pulsos (MPA) acoplada a sistemas em fluxo. Foram desenvolvidos métodoss de
análises simples para a determinação simultânea de analitos de interesse farmacêutico ou
ambiental usando a MPA acoplada a sistemas de análise por injeção em fluxo (FIA) e
cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE).
A determinação simultânea de ácido ascórbico (AA) e paracetamol (PC) por FIA com
detecção amperométrica foi realizada através da aplicação de quatro pulsos de potenciais
sequenciais e cíclicos (que se repetem com intervalos regulares) em função do tempo. O
AA é diretamente detectado em +0,40 V/100ms e o paracetamol indiretamente em
0,00V/100ms através da redução do produto de oxidação (N-acetil-p-benzoquinonaimina)
gerada eletroquimicamente no pulso de potencial anterior (+0,65 V/100ms). O quarto pulso
de potencial ( 0,05 V/300ms) é aplicado para a regeneração (limpeza) do eletrodo de
trabalho de ouro. O mesmo princípio de detecção foi aplicado na determinação simultânea
dos princípios ativos dipirona (DI) e paracetamol (PC) em formulações farmacêuticas.
Assim como no método anterior, os compostos foram detectados simultaneamente através
da aplicação de quatro pulsos de potenciais seqüenciais em função do tempo sob eletrodo
de trabalho de carbono vítreo. Dipirona (DI) é diretamente detectada em +0,40 V/100ms e
o paracetamol (PC) indiretamente em 0,00V/200ms. O produto de oxidação
eletroquimicamente gerado a partir da DI também é eletroativo no pulso de potencial usado
para detecção indireta de PC (0,00 V). A seletividade para a detecção de PC neste pulso de
potencial foi obtida em função do tempo de aplicação do pulso (200ms). Ambas as análises
simultâneas foram realizadas em meio de tampão acetato 0,10 mol L-1 (pH 4,7). As regressões lineares obtidas a partir das curvas analíticas para as análises
simultâneas apresentaram excelentes coeficientes de correlação (R = 0,999), assim como os
resultados obtidos nos estudos de adição e recuperação (100 %). A freqüência analítica
dos métodos propostos foi calculada em 45 e 60 determinações por hora para os sinais
amperométricos dos pares DI/PC e AA/PC, respectivamente. O desvio padrão relativo dos
estudos de repetibilidade de sinal foi menor que 1% para todas as determinações. O método
proposto foi usado com sucesso para a determinação destes compostos em formulações
farmacêuticas. A detecção MPA acoplada a FIA foi utilizada também para quantificação de
PC na presença de altas concentrações de AA usando método de adição padrão. Neste caso,
é possível detectar o PC em nível de traços (LD = 0,20 mg L-1) na presença de AA numa
concentração 880 vezes superior (176,0 mg L-1).
O presente trabalho também descreve a possibilidade do acoplamento da detecção
MPA a sistemas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) através de uma célula
eletroquímica em fluxo do tipo wall jet . O modo de detecção MPA acoplada à CLAE
apresenta vantagens, tais como: resposta rápida, alta estabilidade e elevada seletividade na
resposta analítica. A célula eletroquímica proposta não apresenta efeitos de alargamento de
banda e nem efeitos de memória, possibilitando o monitoramento dos analitos separados
pela coluna cromatográfica com resolução comparável a de um detector UV comercial.
Além disso, este trabalho demonstra a versatilidade desta célula eletroquímica para
adaptação de eletrodos de trabalho comerciais ou fabricados no próprio laboratório na
detecção eletroquímica em sistemas de CLAE.