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These variations are largest for the p T of the W boson and at forward jet rapidities. In the region of 200 GeV to 400 GeV in the distribution of the p T of the W boson, where

Estudo dos tipos de tampões (PBS, Macllvaine, Britton-Robinson e Hepes)

Primeiramente, a influência do tipo de tampão sobre as respostas eletroquímicas do eletrodo proposto para benserazida e L-dopa foram investigadas usando os tampões PBS, Macllvaine, Britton-Robinson (BR) e Hepes a 0,1 mol L-1 e pH 7,0. Com o propósito de avaliar a influência de cada tipo de tampão sobre a resposta do sistema fez-se o uso da técnica eletroanalítica denominada de voltametria de pulso diferencial.

Conforme pode ser observado, há uma grande variação de resposta eletroquímica da plataforma aos analitos em cada tampão, contudo, dentre eles o tampão PBS foi o que apresentou melhores respostas para a determinação simultânea em termos de sensibilidade eletroquímica a ambos analitos. Por outro lado, os demais tampões também apresentaram respostas em maior ou menor intensidade para uma dos analitos estudados, mas não para as duas simultaneamente (Fig. 11). Portanto, o tampão PBS foi determinado como o melhor eletrólito a ser utilizado para os próximos estudos já que o mesmo promoveu melhores respostas para a determinação simultânea de L-dopa e benserazida.

Figura 11. Influência da solução tampão na resposta voltamétrica do sensor BDD- MWCNT/Ti para L-dopa e benserazida. Medições realizadas em tampão 0,1 mol L-1. A figura inserida à Figura 11 mostra a corrente de pico para L-dopa e benserazida em relação à natureza do tampão.

Fonte: Próprio autor Efeito do pH

Após a definição do tipo de tampão, fez-se o estudo da influência do pH sobre a resposta eletroquímica do eletrodo proposto para a benserazida e L-dopa usando tampão PBS 0,1 mol L-1 em diferentes valores de pH. O efeito do pH na resposta do sensor para L-dopa e benserazida foi investigado do pH 5,0 até 8,0 no intuito de avaliar a proporção de prótons em relação ao de elétrons. Adicionalmente, tais experimentos permitiram encontrar o melhor pH da solução para a determinação simultânea de L-dopa e benserazida. A Figura 12 mostra um gráfico do potencial de pico (Gráfico (A) da Figura 12) e a corrente de pico (Gráfico (B) da Figura 12) para oxidação de L-dopa e benserazida em função do pH da solução tampão, respectivamente.

Conforme pode ser observado na Figura 12, o potencial de pico de oxidação de L-dopa variou-se linearmente com o pH, obedecendo a seguinte equação Ep = 0.575 (± 0.028) - 0.056 (± 0.004) pH (Fig 12 (A) pontos vermelhos) e o potencial de pico de

oxidação da benserazida varia d e acordo com o pH, obedecendo a seguinte equação Ep = 0.522 (± 0,042) - 0,069 (± 0,006) pH (Fig 12 (A) quadrados pretos).

O coeficiente angular das curvas de potencial de pico para L-dopa e benserazida com o pH foram próximas ao valor teórico previsto para um comportamento “Nernstiano”, de forma a indicar que a oxidação de L-dopa e benserazida ocorre com a produção de dois elétrons e dois prótons por molécula de L-dopa e produção de dois elétrons e dois prótons por molécula de benserazida oxidada.

A corrente de pico para benserazida aumentou de pH 6,0 a 7,0 (Fig 12 (B) quadrados pretos), o que pode ser associado ao alto valor de pKa do grupo amina das moléculas de L (pKa de 8,87) (ENSAFI et al., 2013; SZYRWIEL et al., 2013). Portanto, a benserazida ocorre na sua forma protonada na faixa de pH investigada, o que pode facilitar a interação entre as moléculas de benserazida e a superfície dos grupos carboxílicos do eletrodo BDD-MWCNT/Ti.

Similarmente, a corrente de pico da L-dopa aumentou de pH 5,0 até pH 7,0 (Fig 12 (B) pontos vermelhos) e depois diminuiu de pH 7,0 para pH 8,0. É provável que a valores de pH muito superiores ao valor de pKa de prótons fenólicos de L-dopa (pKa = 5,44) (ENSAFI et al., 2013; SZYRWIEL et al., 2013), faz com que a mesma perca prótons e se apresente como espécies negativas de forma a dificultar sua interação com a superfície do eletrodo proposto.

Assim sendo, o pH 7,0 foi escolhido para a determinação simultânea de L-dopa e benserazida uma vez que neste pH foram obtidas as melhores condições em termos de corrente de pico para a determinação simultânea de L-dopa e benserazida com maior sensibilidade.

Figura 12. Influência do pH da solução tampão na resposta voltamétrica do sensor BDD- MWCNT/Ti para L-dopa e benserazida. A Figura inserida (A) à Figura 12 mostra o efeito do pH no potencial de pico de L-dopa e benserazida e a figura inserida (B) mostra o efeito do pH na corrente de pico de L-dopa e benserazida.

Fonte: Próprio autor Efeito da concentração

Após definir o melhor tampão e o melhor pH do tampão, teve-se a necessidade de identificar qual seria a melhor concentração do tampão na determinação simultânea dos analitos. Para tal, preparou-se 5 (cinco) tampões PBS pH 7,0 nas seguintes concentrações 0,025 mol L-1, 0,05 mol L-1, 0,1 mol L-1, 0,15 mol L-1 e 0,2 mol L-1. Posteriormente às análises da variação da concentração, observou-se que para as concentrações de 0,025 mol L-1 a 0,1 mol L-1 houve aumento da corrente de pico para a benserazida e para a L-dopa enquanto que após a concentração de 0.1 mol L-1 o sistema apresentou menores valores de correntes para ambos os analitos. Deste modo definiu-se a concentração 0,1 mol L-1 do tampão para os experimentos subsequentes uma vez que está concentração favoreceu de forma bem significativa a oxidação das duas espécies como exposto na Figura 13.

Figura 13. Influência da concentração da solução tampão na resposta voltamétrica do sensor BDD-MWCNT/Ti para L-dopa e benserazida. Medições realizadas em tampão PBS 0,1 mol L-1. A Figura inserida à Figura 13 mostra a corrente de pico para L-dopa e benserazida versus a concentração do tampão.

Fonte: Próprio autor

Com base nos resultados obtidos na etapa de otimização da resposta eletroquímica da plataforma proposta, ficou definido como as melhores condições para a determinação dos analitos o tampão PBS 0,1 mol L-1 (pH 7,0).

Estudo de interferentes

A seletividade do eletrodo BDD-MWCNT/Ti foi investigada avaliando a influência de alguns compostos de interferência comuns em amostras de urina, como ácido ascórbico, ácido barbitúrico, ácido fólico, ureia, glicose e ácido úrico.

As espécies foram analisadas em concentrações 10 (dez) vezes superiores à concentração dos princípios ativos e observou-se que as mesmas não apresentaram resposta sobre o eletrodo proposto no intervalo de potencial investigado. Assim, o BDD- MWCNT/Ti apresentou-se como uma alternativa viável para determinar seletivamente L-

dopa e benserazida na presença de vários interferentes comumente presentes em amostras de urina.

Caracterização analítica

Com o intuito de obter uma curva analítica para o sensor desenvolvido, foram realizados estudo de voltametria de pulso diferencial para oxidação da benserazida e L- dopa em tampão fosfato (PBS) 0,1 mol L-1 a pH 7,0 após otimização dos parâmetros experimentais (Fig 14). Em condições otimizadas, o sensor proposto apresentou uma faixa de resposta linear de 40 a 400 µmol L-1 para a L-dopa e de 10 a 99 µmol L-1 para a benserazida (Fig 14 A e B), que pode ser expressa de acordo com a seguinte equação:

I / µA = 5.632 (±2.241) + 0.598 (±0.026) [Bzd/ µmol L-1] para a bzd; (7) I / µA = 7.236 (±0.478) + 0.100 (±0.002) [L-dopa / µmol L-1] para a L-dopa. (8)

Figura 14. Voltamogramas de pulso diferencial para soluções de L-dopa e benserazida obtidas em condições otimizadas. A relação entre as concentrações máximas de corrente e fármaco é mostrada na inserção (A) e inserção (B) para benserazida e L-dopa, respectivamente.

Fonte: Próprio autor

A precisão do eletrodo BDD-MWCNT/Ti para a determinação de L-dopa e benserazida foi avaliada a partir de estudos de repetição intra-dia e inter-dia. A qual se obteve um desvio padrão relativo (DPR) para 10 (dez) determinações de 50 μmol de L-1 L -dopa e benserazida realizadas no mesmo dia de trabalho foram de 4,9% e 3,5%, aproximadamente. Por outro lado, a reprodutibilidade inter-dia do eletrodo BDDMWCNT/Ti para determinação de L-dopa e benserazida foi avaliada comparando a resposta analítica do sensor para 10 determinações de 50 μmol de L-1 L-dopa e benserazida. Os DPR do eletrodo BDD-MWCNT/Ti para determinação de L-dopa e benserazida medidos em 10 (dez) diferentes dias foram 7,3% e 5,1%, indicando que a plataforma proposta apresenta alta precisão em termos de repetibilidade e reprodutibilidade.

Os limites de detecção (LD) para as duas espécies foram determinados como sendo 18 µmol L-1 e 1 µmol L-1 para a L-dopa e a benserazida, respectivamente. O cálculo do limite de detecção foi realizado mediante o emprego da expressão 3σ/S (coeficiente

angular), em que σ é o desvio padrão do valor médio para 10 voltamogramas do branco,

determinado de acordo com as recomendações da IUPAC (DE CÁSSIA SILVA LUZ et

al., 2006). Estes resultados demonstram que o eletrodo de BDD-MWCNT/Ti exibiu

excelente detectabilidade para a determinação da benserazida e L-dopa.

Quando comparados os resultados obtidos neste trabalho aos trabalhos existente na literatura para a determinação simultânea dos dois compostos, notou-se que o eletrodo proposto para tal finalidade apresentou resposta satisfatória quando comparada à alguns trabalhos reportados previamente (Tabela 3).

Entretanto, ao fazermos uma comparação das condições operacionais dos sistemas em cada trabalho citado na tabela 3 com o nosso trabalha, observou-se que os trabalhos de Ensafi e colaboradores (2010) e do Demircigil e colaboradores (2011) apresentaram seus potencias de oxidação muito próximo de modo que, para a determinação simultânea poderá ocorre uma sobre posição de potencial, enquanto que, o nosso trabalho apresentou potenciais de oxidação bem distintos para os dois analitos (0,055 e 0,250V para benserazida e L-dopa respectivamente). Já para os trabalhos da Naushad e colaboradores (2013) e Alexandra Rabinca e colaboradores (2017), observou- se que em ambos os trabalho só possível fazer essa determinação em potenciais mais elevados em comparação com o nosso estudo que oxida os analitos em potenciais mais baixo. Ao comparamos o nosso estudo com o estudo do Zapata-Urzúa e colaboradores (2010) notou-se que a determinação dos dois analitos so foi possivel mediante as calibrações multivariada dos seu sitema enquanto que o nosso sistema não nessesita deste tipo de abordagem. E por fim, o trabalho do Kuyumcu Savan e Erdoadu (2017) apresentou limetes de dectção mais elevados em comparação ao nosso trabalho (Tabela 3), além de também apresentar um alto potencial de oxidação de aproximadamente 0,15 e 0,3 V para a referida determinação.

Tabela 3. Comparação dos limites de detecção (LD) obtidos pelo BDD-MWCNT / Ti proposto com outros eletrodos relatados na literatura para a determinação simultâneo de L-dopa e Bzd.

5.5 Aplicação do BDD-MWCNT/Ti em amostras biológicas e testes de recuperação

Para avaliar o desempenho do eletrodo proposto para determinação de L-dopa e benserazida em amostras de urina, a análise direta de L-dopa e benserazida em amostras de urina humana foi investigada (Tabela 4). As percentagens da recuperação foram calculadas comparando a concentração obtida das amostras com concentrações reais e adicionadas. O método de adição padrão foi utilizado para testar a recuperação.

Eletrodo otimizadas Condições Bzd µmol L-1 µmol LL-dopa -1 Ref.

Multi-Walled carbon nanotube sensor with poly (3-methylthiophene)

Tampão PBS pH 7,0 32,5 10,3 (Kuyumcu Savan e Erdoadu, 2017) GCE Tampão B–R pH 5.0 2,99 2,52 (Demircigil et al., 2011)

GCE applying multivariate calibrations Solução de ácido perclórico 2,77 5,12 (Zapata-Urzúa et al., 2010)

CPE modified with chloranil Solução em

pH 10 0,95 0,65

(Ensafi et al., 2010)

GCE modified with poly (4-(2- pyeidylazo)-resorcinol)

Tampão PBS

pH 5,2 2 6

(Naushad et al., 2013)

SPCE electro-chemically pretreated Tampão B-R

pH 2.21. 2,6 0,47 (Alexandra Rabinca et al., 2017) BDD-MWCNT/Ti Tampão PBS pH 7,0 1 18 Este trabalho

Com o intuito de avaliar a aplicabilidade do método para a análise real da amostra, o conteúdo de L-dopa e benserazida foi determinado em amostras de urina usando o método de adição padrão e os testes de recuperação. A recuperação do analito nas amostras variou entre 95% e 105%, indicando que o sensor proposto é efetivo e pode ser aplicado para detecção de L-Dopa e benserazida em amostras reais. Pode-se observar claramente que não há influência das matrizes no sensor desenvolvido para as amostras avaliadas.

Tabela 4. Adição e recuperação de L-Dopa e Benserazida em amostras de urina (n = 3). Samples [L-Dopa] added/(µmol L-1) [L-Dopa]

found/(µmol L-1) Recovery/(%) A 0 - - 50 52 104 100 98 98 200 206 103 300 312 104

Samples [Benserazide] added/(µmol L-1) [Benserazide] found/(µmol L-1) Recovery/(%) A 0 - - 50 48 96 100 102 102 200 196 98 300 310 103

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CONCLUSÕES

O presente trabalho demostra que o eletrodo de BDD-MWCNT/Ti é uma plataforma viável para a determinação simultânea de benserazida e L-dopa sem o necessário uso de ferramentas adicionais como etapas de separação ou tratamento matemático. A comparação do eletrodo proposto aos eletrodos de MWCNT/CV e ao eletro de BDD deixou evidente que o BDD-MWCNT/Ti apresentou melhor capacidade de oxidação das moléculas de interesse de forma a reduzir o potencial necessário para a oxidação da L-dopa e benserazida.

Sob condições otimizadas (Solução tampão fosfato pH 7,0 0,1 mol L-1), a plataforma proposta apresentou uma faixa de resposta linear de 40 a 400 µmol L-1 para a L-dopa e de 10 a 99 µmol L-1 para a benserazida.

A precisão do eletrodo BDD-MWCNT/Ti para a determinação de L-dopa e benserazida, avaliada a partir de estudos de repetição intra-dia e inter-dia, resultou em um desvio padrão relativo (DPR) para 10 (dez) determinações L-dopa e benserazida realizadas no mesmo dia de trabalho foram de 4,9% e 3,5%. A reprodutibilidade inter-dia do eletrodo BDDMWCNT/Ti para determinação de L-dopa e benserazida, avaliadas em termos de DPR, foram 7,3% e 5,1%, indicando que a plataforma proposta apresenta alta precisão em termos de repetibilidade e reprodutibilidade.

Os limites de detecção (LD) para as duas espécies foram determinados como sendo 18 µmol L-1 e 1 µmol L-1 para a L-dopa e a benserazida, respectivamente tal que estes resultados demonstram que o eletrodo de BDD-MWCNT/Ti exibiu excelente detectabilidade para a determinação da benserazida e L-dopa. A comparação da plataforma proposta a outros trabalhos existente na literatura para a determinação simultânea dos dois compostos deixou evidente que o eletrodo proposto para tal finalidade apresentou resposta satisfatória.

Por fim, a aplicação da plataforma proposta para determinação de L-dopa e benserazida em amostras de urina bem como os estudos de adição e recuperação do analito nas amostras indicou que o sensor proposto é efetivo e pode ser aplicado para detecção de L-Dopa e benserazida em amostras reais.

REFERENCIAL

BIBLIOGRÁFICO

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