Estudo de seletividade do EGPU-MIP-TC – Teste de interferência

A principal contribuição analítica esperada da presença dos MIP, enquanto modificador de eletrodos está relacionada com a melhora da seletividade do sensor contendo esses modificadores, em relação ao eletrodo não modificado e ao eletrodo modificado com o NIP. Assim foi feita uma avaliação do desempenho dos EGPU-MIP-TC quanto à seletividade de resposta à TC, na presença de clortetraciclina (CTC) e oxitetraciclina (OTC), cujas estruturas são estruturalmente semelhantes, conforme Figura 19.

a) OH O NH₂ N O H OH O OH OH O H H H b) OH OH O O O NH₂ N H H O H OH OH OH c) OH OH O O NH₂ N H H O H OH Cl OH O

Figura 19 Fórmula estrutural da tetraciclina em (a), da oxitetraciclina em (b) e da clortetraciclina em (c).

No teste de seletividade usando a clortetraciclina como interferente da TC (ver a Tabela 14), pode-se observar que o EGPU-MIP-TC apresentou interferência positiva menor em todos os casos, quando adicionadas quantidades metade, iguais e o dobro de CTC. No geral, em valores percentuais, a interferência foi menor do que a obtida com o EGPU-NIP, confirmando que o EGPU-MIP-TC foi mais efetivo na capacidade de reconhecer seletivamente o analito na presença do interferente CTC.

Tabela 14 Interferência da CTC no sinal obtido para 20 mol L-1 de TC usando os EGPU- MIP-TC e EGPU-NIP

EGPU-MIP-TC EGPU-NIP

CTC : CInterferente (mol L-1₎

Ip (A) Interferência (%) Ip(A) Interferência (%)

20 : 0,0 20 : 10 20 : 20 20 : 40 0,65 0,78 0,78 0,98 - 20,0 20,0 50,7 0,89 1,40 1,40 1,64 - 57,3 57,3 84,2

No teste de interferente usando a oxitetraciclina (Tabela 15), pode-se notar que o EGPU- MIP-TC não apresentou interferência quando adicionadas quantidades metade e iguais de OTC, enquanto o EGPU-NIP apresentou interferência negativa para metade da OTC e positiva para quantidades iguais entre TC e OTC. Para o dobro de OTC em relação à TC, a interferência foi muito menor para o EGPU-MIP-TC, confirmando novamente que o EGPU-MIP-TC foi mais efetivo na capacidade de reconhecer seletivamente o analito TC na presença do interferente OTC. Tabela 15 Interferência da OTC no sinal obtido para 20 mol L-1 _{de TC usando os EGPU-}

MIP-TC e EGPU-NIP EGPU-MIP-TC EGPU-NIP CTC : CInterferente (mol L-1₎ Ip (A) Interferência (%) Ip (A) Interferência (%) 20 : 0,0 20 : 10 20 : 20 20 : 40 0,68 0,68 0,68 0,73 - 0 0 7,35 0,72 0,68 0,82 1,13 - -5,60 13,8 56,9

Comparando-se os dois interferentes, pode-se concluir que a interferência foi maior com a CTC. Isso ocorre devido à semelhança estrutural entre a TC e a CTC. No entanto, pode-se observar que o EGPU-MIP-TC foi capaz de reconhecer seletivamente o analito TC em meio aos dois interferentes, CTC e OTC, comparado ao EGPU-NIP sem impressão molecular.

6 CONCLUSÕES

Os cálculos teóricos mostraram que o monômero utilizado é adequado para preparação do MIP utilizando a TC como molécula molde, resultando em eletrodos com capacidade de discriminação, mesmo na presença de outras tetraciclinas com estruturas moleculares semelhantes e que apresentam processos redox nos mesmos sítios ativos.

Na preparação dos eletrodos deve-se levar em conta que os polímeros com e sem impressão molecular, respectivamente, os MIP-TC e os NIP, são inertes eletroquimicamente e podem obstruir sítios ativos da superfície eletródica. Além disso, a granulometria do MIP/NIP deve permitir uma exposição da face do modificador com uma área mínima que permita seu contato com a amostra resultando no efeito desejado.

Os MIP-TC como preparados neste trabalho permitiram o aumento da sensibilidade dos eletrodos resultantes, provavelmente devido à sua capacidade de interagir com a molécula molde provocando a sua pré-concentração na superfície do eletrodo, que compensa a diminuição de sítios eletroativos quando se substitui o grafite pelo MIP. Esse efeito compensatório não foi observado no caso do NIP, provando a eficiência dos sítios de reconhecimento molecular no material impresso.

Os resultados quantitativos na determinação de TC, tanto em formulações farmacêuticas comerciais, como em urina sintética demonstraram que o EGPU-MIP-TC pode ser utilizado eficientemente neste tipo de procedimento com resultados comparáveis aos métodos tradicionais. O uso do MIP como modificador de eletrodos permitiu obter limites de detecção da ordem de submicromol L-1 do analito TC, portanto abaixo dos valores obtidos com o eletrodo modificado sem impressão molecular (EGPU-NIP) e o eletrodo não modificado (EGPU).

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8 ANEXOS

Figura B1. 21 conformações possíveis da tetraciclina geradas com base nos resultados de Othersen et al. e otimizadas com o método semiempírico PM3.

Tabela B1. Energia relativa (em kcal mol-1) dos 21 isômeros da tetraciclina com os métodos PM3 e PM6* Isômeros PM3 PM6 Isômeros PM3 PM6 N1 2.9 4.0 N12 1.2 3.1 N2 -0.2 4.0 N13 2.4 3.0 N3 3.1 4.2 N14 0.3 2.2 N4 4.3 6.8 N15 2.4 3.0 N5 1.3 6.8 N16 2.0 5.1 N6 1.4 6.9 N17 4.2 2.2 N7 6.0 7.2 N18 3.4 5.1 N8 4.4 6.9 N19 6.0 5.1 N9 2.9 0.0 N20 9.2 8.0 N10 0.0 0.0 N21 8.6 9.9 N11 4.6 3.1

*Comentários: Como pode ser observado há uma grande dependência quanto ao método semiempírico utilizado. Por exemplo, examinando os resultados com o PM3 é possível observar que a estrutura N2 demonstrou ser a mais estável. As conformações N14 e N10 apresentaram uma diferença de energia inferior a 0,5 kcal mol-1, enquanto que as estruturas N5 e N6 demonstraram uma diferença próximo a 1 kcal mol-1. Por outro lado, com o método

PM6 foram as conformações N9 e N10 que apresentaram os menos valores na análise das energias relativas.

Figura B2. Energia relativa (em kcal mol-1) na fase gasosa (em parênteses) e no solvente (em colchetes) metanol com a metodologia wB97XD/6-31G(d)*.

*Comentários: Analisando a Figura 2, foi possível observar que a conformação N10 apresentou a maior estabilidade relativa na fase gasosa. No entanto, foi a conformação N2 que apresentou o menor valor de energia, quando empregado o solvente metanol e, por isto, esta estrutura foi selecionada para as subsequentes análises dos complexos formados, entre as tetraciclinas e diferentes monômeros, com o efeito do solvente metanol.