Aplicação das ITIES para a Determinação das Catecolaminas

Ao longo das últimas três décadas, as ITIES foram usadas na deteção e determinação de vários tipos moléculas de interesse farmacológico, biológico e biomédico, e a título de exemplo destacam-se: colina143, glucose144, vitamina B1145, creatinina146, ureia147, neurotransmissores148,149, aminoácidos150,151, péptidos152,153, proteínas154,155,156, carbohidratos140,157, aditivos alimentares158, drogas iónicas159,160 e ADN161,162.

Relativamente às catecolaminas, o primeiro estudo de partição de aminas entre a água e um solvente orgânico foi reportado por Homolka et al.163, em 1984. A partição de uma série de aminas, incluindo a DA e a NA, entre a água e o NB foi estudada por CV e por voltametria de redissolução diferencial de impulsos (DPSV*). Em 1991, Dvorák et

al.164foram pioneiros no estudo da transferência de iões β-feniletilamónio (incluindo a DA

e a NA) facilitada por éteres de coroa dissolvidos na fase orgânica (NB). Nas condições descritas para a deteção da dopamina protonada (DAH+), o interferente AA não se transfere através da interface, abrindo o caminho para a possibilidade da determinação seletiva das catecolaminas usando a transferência iónica facilitada por ligandos.

A deteção seletiva da DAH+ (pKa = 8,8) foi reportada por Shao et al.165 em 2004 e a

estratégia para a deteção baseou-se na transferência direta (simples) e na transferência iónica facilitada por ligandos da DA protonada através de uma interface água/DCE. O sistema eletroquímico utilizado foi uma microinterface suportada numa micropipeta e o pH da fase aquosa foi controlado e mantido a 6,8, próximo do pH fisiológico, de modo a garantir que a DA estava carregada positivamente.

Na transferência assistida da DAH+ através da interface foram testados três éteres de coroa como ligandos dissolvidos na fase orgânica, o dibenzo-18-coroa-6 (DB18C6), o dibenzo-24-coroa-8 (DB24C8) e o benzo-15-coroa-5 (B15C5). Os três ligandos demonstraram resultados favoráveis na transferência assistida da DAH+ segundo um mecanismo de transferência por complexação/descomplexação interfacial (TIC/TID). As constantes de formação dos complexos (logβ) DAH+ _{− éter de coroa foram estimadas e os}

resultados obtidos foram de 7,6 (DB18C6), 7,2 (DB24C8) e 5,4 (B15C5), respetivamente. Nos estudos de determinação da DAH+ foi utilizada a DPV como técnica de quantificação, tendo sido obtido um limite de deteção (LD) de 0,3 µM usando a transferência direta da DAH+ através da ITIES, diminuindo para 0,05 µM usando a

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transferência assistida pelo ligando. Nos estudos de quantificação foi utilizado o método de subtração da linha de base para a obtenção de LDs mais baixos.

Relativamente ao efeito dos interferentes, Shao et al. demonstraram que o AA (pKa

= 4,2) não interfere na determinação da DAH+, pois não se transfere através da interface água/DCE e não interage com o ligando. O mesmo não acontece com os iões Na+ e K+ que formam complexos estáveis com o DB18C6, interferindo na determinação da DAH+.

Os autores estudaram ainda o processo de transferência eletrónica entre a DAH+ presente na fase aquosa e o ferroceno na fase orgânica por microscopia eletroquímica de varrimento (SECM*), usando como substrato a interface água/DCE externamente polarizada. Os estudos indicaram a transferência de um eletrão entre a DAH+ e o ferroceno e a reação entre as duas moléculas é inibida pela lecitina do ovo.

Ainda no ano de 2004, Arrigan e sua equipa166 confirmaram os resultados obtidos por Shao e seus colaboradores através do estudo da transferência assistida da DAH+, por intermédio do DB18C6, numa macrointerface água/DCE. O estudo confirma a formação de um complexo 1:1 entre a DAH+ e o ligando através da inclusão do grupo amino protonado da molécula na coroa do DB18C6. A interferência do AA na determinação da DAH+ também foi alvo de estudo e os autores verificaram que o pico de transferência da DAH+ obtido na CV permanece praticamente inalterado depois da adição de ascorbato em excesso à fase aquosa. Este fenómeno é impossível de se obter em elétrodos sólidos sem o tratamento prévio da superfície.

Em 2005, Arrigan et al.167 conseguiram a quantificação da DAH+ na ordem dos µM através da utilização de técnicas voltamétricas de impulsos (SWV e DPV) e do método de subtração da linha de base. No entanto, as investigações demonstraram um comportamento não-linear das curvas de calibração, que está associado à utilização de técnicas voltamétricas de impulsos nas determinações analíticas usando ITIES de elevada área (macrointerfaces).

No estudo de possíveis interferentes, algumas espécies presentes nos fluidos biológicos, como iões sódio e potássio (que não são interferentes nos elétrodos sólidos) e a acetilcolina, interferem na determinação da DAH+: os iões complexam com o DB18C6 enquanto a acetilcolina apresenta um potencial de transferência muito próximo do da DAH+.

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51 Posteriormente, em 2008, Arrigan e seus colaboradores168 tentarem resolver a problemática da determinação da DAH+ na presença dos interferentes sódio e potássio através da utilização de um calixareno (o homo-oxo-calix[3]areno, formando complexos DAH+− ligando de 1:2) como ionóforo na transferência assistida da DAH+. Comparando com os resultados obtidos com o DB18C6, o calixareno forma complexos mais estáveis com a DAH+ (maior constante de complexação) e apresenta uma maior seletividade face à DAH+ em relação aos iões sódio e potássio. No entanto, apesar das vantagens da utilização deste ionóforo sintético, os autores não conseguiram quantificar a DAH+ na presença de iões sódio. Relativamente à performance analítica, apesar da maior afinidade do calixareno para DAH+, foi obtido um LD semelhante ao obtido com o DB18C6 (2 µM).

Também em 2008, Arrigan e a sua equipa169 utilizaram um conjunto de microinterfaces construídas numa membrana microporosa de sílica para a determinação da DAH+. A deteção foi conseguida utilizando a transferência iónica facilitada da amina protonada através da µITIES, usando novamente o DB18C6 como ligando. As técnicas eletroquímicas usadas foram a DPV e a SWV, tendo sido obtido um LD de 0,5 µM. Segundo os autores, a utilização de microinterfaces apresentou duas grandes vantagens relativamente às interfaces convencionais: permitiu a determinação de concentrações mais baixas de DAH+ relativamente às interfaces de maior área e permitiu ultrapassar o problema da saturação do sinal eletroquímico com o aumento da concentração, tendo sido obtida uma relação linear entre a intensidade de corrente do pico em função da concentração de DAH+.

Apesar de não ser o foco principal deste trabalho, é de realçar a utilização de elétrodos seletivos para a determinação potenciométrica das catecolaminas através da utilização de membranas líquidas de PVC. Foram utilizados como ionóforos calixarenos lipofílicos (hexaéstercalix[6]areno170 e hexahomotrioxacalix[3]areno171) e éteres de coroa172 (12-coroa-4-ácido fosfotúngstico e 12-coroa-4-tetrafenilborato) para a determinação da DA170,172, NA170 e Adr170.