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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Carvalhal, Rafaela Fernanda
Título: Desenvolvimento de Sensor Biomimético Empregando Monocamadas Auto-Organizadas de Tióis sobre Eletrodos de Ouro
Ano: 2005
Orientador: Prof. Dr. Lauro Tatsuo Kubota
Coorientador: Prof. Dr. Renato Sanches Freire
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Monocamadas auto-organizadas, Ácido ascórbico, Eletrodos de ouro, Pré-tratamento de superfícies
Resumo: Esta dissertação descreve o estudo e uso de sistemas auto-organizados como elemento base na modificação de eletrodos de ouro policristalino para a construção de um sensor biomimético. Realizou-se uma comparação e avaliação dos procedimentos mais comuns utilizados no pré tratamento de superfícies de ouro, com o escopo de verificar o efeito das condições de pré tratamento eletródico na formação da SAM que seria utilizada como agente imobilizador das espécies biomiméticas no desenvolvimento do sensor. A estratégia que leva a formação de SAM de tióis com recobrimento satisfatório sobre eletrodos de ouro policristalino é aquela que proporciona uma superfície limpa, com baixa rugosidade e menor quantidade de óxidos e foi obtida a partir da seguinte estratégia: polimento mecânico manual, seguido do tratamento químico com solução piranha ácida (10 min. de imersão), em seguida o eletrodo foi polido eletroquimicamente e, por fim, foi imerso em álcool etílico por 30 min. Foi construído um sensor biomimético a ascorbato oxidase, para a determinação de vitamina C em comprimidos, a partir da modificação de um eletrodo de ouro policristalino com uma SAM de ácido 3-mercaptopropiônico, sobre a qual foi feita a imobilização de ligantes etilenodiamina com posterior complexação de cobre pelos ligantes. O sensor apresentou um limite de resposta linear entre 1,0 e 20,0 mmol L, com um limite de detecção de 0,1 mmol L e um tempo de resposta de 0,5 s. Apresentou tempo de vida útil de até 3 dias depois de iniciado o seu uso, sendo possível cerca de 40 determinações sem decréscimo significativo na resposta do sensor. Foram analisadas amostras de fármacos; os resultados obtidos foram estatisticamente iguais ao nível de 95 %, quando comparados com o método de titulométrico convencional com iodo.
Abstract: This work describes the study and the application of modified gold electrodes with self-assembled systems to the construction of a biomimetic sensor. It was realized a comparison and an evaluation of the most used pretreatment procedures employed to prepare the gold electrode surface in order to establish which pretreatment procedure is more suited to generate a well packed self-assembled monolayer (SAM) that will be used to anchor biomimetic species to sensor development. The strategy that leads to the formation of a thiol SAM with great surface coverage upon polycrystalline gold surfaces is the one that promotes a clean surface without gold oxides and with low roughness. It was achieved by the following protocol: a mechanical polishing, followed by an oxidant treatment with "Piranha" solution for 10 min. After that the electrode was electrochemically polished by scanning the potential between gold redox potentials, and at the end, the electrode were immersed in ethanol for 30 minutes. It was built up a sensor that imitates the catalytic mechanism of ascorbate oxidase to the oxidation of ascorbic acid. It was formed by a gold electrode modified with a SAM of 3 mercaptopropionic acid in which was immobilized ethylenediamine ligands, whose had complexed copper ions. The sensor had shown a linear response range between 1.0 e 20.0 mmol L, with a detection limit of 0.1 mmol L and a response time of 0.5 s. The sensor presented a storage time of approximately 3 days after its use had been initiated, and it was possible to perform 40 determinations without any considerable loss of the signal. It was performed the analysis of vitamin C in pharmaceuticals formulations with the developed sensor and the results were compared to the iodometric titrimetry and the results from the two methods were not significantly different (judged by t-test at 95 % of confident level).
Arquivo (Texto Completo): vtls000378207.pdf ( tamanho: 831KB )

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