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ORCID:  http://orcid.org/0009-0006-0972-5480
Tipo do documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Determinação de 17β-estradiol com eletrodo grafite-ABS em sistema BIA com detecção amperométrica
Título(s) alternativo(s): Determination of 17β-estradiol with graphite-ABS electrode in a BIA system with amperometric detection
Autor(es): Ribeiro, Daiane Gabriela
Primeiro orientador: Melo, Edmar Isaías de
Primeiro coorientador: Silva, Rodrigo Amorim Bezerra da
Primeiro membro da banca: Santos, André Luiz dos
Segundo membro da banca: Afonso, André Santiago
Resumo: O 17β-estradiol (E2) é o principal hormônio sexual feminino, sendo utilizado também em formulações farmacêuticas (contraceptivo oral e em terapia de reposição hormonal). Devido a secreção deste hormônio pelo organismo, contaminando o meio aquático, o mesmo é considerado um poluente orgânico importante a ser monitorado, devido sua ação no organismo humano como desregulador endócrino. Desta forma, o desenvolvimento de métodos rápidos, sensíveis, precisos e portáteis é de suma importância para sua quantificação “in loco" em diferentes matrizes. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de metodologia para a determinação de E2 empregando eletrodo de trabalho composto por um substrato planar impresso com filamento isolante de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) revestido com compósito condutor de grafite e ABS (G/ABS). Os estudos eletroquímicos iniciais do E2 foram investigados por voltametria cíclica (VC) em meio de eletrólito suporte tampão Britton- Robinson (BR) 0,04 mol L-1 e solução padrão do analito 50,0 µmol L-1, no qual foi observado um comportamento irreversível com um potencial de pico anódico (Epa) em aproximadamente +0,85 V. Os estudos posteriores foram realizados em sistema de análise por injeção em batelada (BIA) com detecção amperométrica (AD) em condições otimizadas. Nestas condições, foi construída uma curva de calibração para E2, sendo obtida uma sensibilidade de 0,356 µA µmol- 1 L e uma faixa linear de 0,029 a 6,0 µmol L-1. O limite de detecção (LD) e o limite de quantificação (LQ) foram de 0,009 µmol L-1 e 0,029 µmol L-1, respectivamente. A repetibilidade do sistema foi avaliada para dez injeções sequenciais de E2 em três níveis de concentração (0,5; 3,0 e 6,0 µmol L-1), sendo obtidos baixos coeficientes de variação (DPR = 8,6; 3,2 e 5,0%; n = 10, respectivamente). Além disso, a reprodutibilidade de preparação do sensor também apresentou baixo desvio (DPR = 5,5 %, n = 4), o que confirma uma fabricação reprodutível. A metodologia desenvolvida foi aplicada para 4 diferentes amostras de água de rio, obtendo-se concentrações variando de 2,23 a 63,84 µmol L-1. Para uma das amostras de água foram obtidas recuperações de 84, 89 e 129%, para concentrações de 1,0; 3,0 e 5,0 µmol L-1, respectivamente. Estes resultados sugerem que o eletrodo G/ABS em sistema BIA-AD é promissor para a determinação de E2 nas amostras avaliadas.
Abstract: 17β-estradiol (E2) is the main female sex hormone and is also used in pharmaceutical formulations (oral contraceptives and hormone replacement therapy). Because the body secretes this hormone and contaminates the aquatic environment, it is considered an important organic pollutant to monitor, due to its action on the human body as an endocrine disruptor. The development of rapid, sensitive, accurate, and portable methods is therefore of the utmost importance for its quantification “in situ” in different matrices. This work aimed to develop a methodology for the determination of E2 using a working electrode composed of a planar substrate printed with an insulating filament of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) coated with a conductive composite of graphite and ABS (G/ABS). The initial electrochemical studies of E2 were investigated by cyclic voltammetry (CV) in a 0.04 mol L-1 Britton-Robinson (BR) buffer support electrolyte and 50.0 µmol L-1 analyte standard solution, in which irreversible behavior was observed with an anodic peak potential (Epa) of approximately +0.85 V. Subsequent studies were carried out in a batch injection analysis (BIA) system with amperometric detection (AD) under optimized conditions. Under these conditions, a calibration curve was constructed for different concentrations of E2, obtaining a sensitivity of 0.356 µA µmol-1 L and a linear range of 0.029 to 6.0 µmol L-1. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.009 µmol L-1 and 0.029 µmol L-1, respectively. The repeatability of the system was assessed for ten sequential injections of E2 at three concentration levels (0.5, 3.0, and 6.0 µmol L-1), and low coefficients variation were obtained (RSD = 8.6, 3.2, and 5.0%; n = 10, respectively). In addition, the reproducibility of the sensor preparation also showed a low deviation (PRD = 5.5%, n = 4), which confirms a reproducible manufacturing process. The methodology developed was applied to 4 different river water samples, obtaining concentrations ranging from 2.23 to 63.84 µmol L-1. For one of the water samples, 84, 89, and 129% recoveries were obtained for concentrations of 1.0, 3.0, and 5.0 µmol L-1, respectively. These results suggest that the G/ABS electrode in a BIA-AD system is promising for determining E2 in the samples evaluated.
Palavras-chave: 17β-estradiol
Contaminantes ambientais
Environmental contaminants
Desregulador endócrino
Endocrine disruptor
Compósito condutor
Conductive composite
Impressão 3D
3D printing
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
Assunto: Química
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Química
Referência: RIBEIRO, Daiane Gabriela. Determinação de 17β-estradiol com eletrodo grafite-ABS em sistema BIA com detecção amperométrica. 2024. 74 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.337.
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.337
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/42075
Data de defesa: 23-Jul-2024
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::ODS 6. Água potável e saneamento - Garantir disponibilidade e manejo sustentável da água e saneamento para todos.
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO - Química

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