[pt] O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de métodos espectroanalíticos capazes de determinar indiretamente analitos de interesse biológico e farmacológico que possuem fraca atividade óptica no UV-vis (no caso, captopril, histamina e sulfato de canamicina). Embora muitos métodos para quantificar esses analitos estejam reportados, muitos dependem da derivatização química do analito, procedimento considerado complexo e trabalhoso para fazer tais analitos absorverem e emitirem no UV-vis. Por isso, a proposta de uso de pontos quânticos fotoluminescentes é interessante, pois permitem, em condições ajustadas, respostas analíticas que proporcionam a determinação indireta dos analitos de interesse em concentrações da ordem de até 10-8 mol L-1. A determinação do captopril foi proposta utilizando pontos quânticos de grafeno aminofuncionalizados com uso de glutationa (GQDs-amino). O captopril induziu a supressão e o deslocamento espectral (para o vermelho) da fotoluminescência da dispersão aquosa dos GQDs-amino. Por outro lado, quando Fe3+ foi usado como um mediador que gera uma supressão da fotoluminescência da dispersão de GQDs-amino, a adição de captopril restabelece a fotoluminescência original dos pontos quânticos. Em condições experimentais ajustadas, a magnitude da supressão ou de deslocamento espectral da fotoluminescência dos GQDs-amino pode ser relacionada com a concentração de captopril. Em ambos os casos, a resposta linearizada abrangeu três ordens de grandeza (10-6 a 10-4 mol L-1). Em contrapartida, a abordagem de restauração do sinal da sonda, previamente suprimida com Fe3+, também se mostrou útil do ponto de vista analítico. As abordagens propostas foram testadas com a determinação de captopril em amostras simuladas e em formulações farmacêuticas comerciais. O deslocamento 10 espectral a partir da sonda GQDs-amino e ativação/desativação da fotoluminescência utilizando GQDs-amino-Fe3+ resultou em recuperações satisfatórias, mostrando o potencial de detecção quantitativo do método. No estudo com a histamina, avaliou-se o comportamento fotoluminescente da dispersão aquosa de GQDs-amino na presença de histamina com interação mediada por diferentes íons metálicos. Os resultados revelaram que uma interação mais forte e seletiva existia na presença de Eu3+, Fe3+ e Cu2+. A sensibilidade das curvas de supressão de fotoluminescência normalizada (Ks) indicou uma interação dez vezes mais forte da histamina com a superfície dos GQDs na presença de Fe3+. A resposta linear observada nos GQDs-amino-Fe3+ (luminescência medida a 345/435 nm) abrangeu a concentração de histamina de 4,3 × 10-7 mol L-1 (limite de quantificação) até 3,2 × 10-5 mol L-1. A dispersão de GQDs-amino-Fe3+ foi usada como sonda na análise de amostras de atum após extração do analito em cartucho fase sólida catiônica. Os resultados analíticos foram estatisticamente semelhantes aos obtidos com um método baseado na cromatografia líquida com detecção fluorimétrica (após derivatização química da histamina). A determinação do sulfato de canamicina foi feita medindoo efeito que ela exerce sobre a fotoluminescência dos GQDs-amino associados às nanopartículas de ouro (AuNPs), que foram produzidas pela redução de AuCl4 com NaBH4 em uma dispersão aquosa de GQDs-amino (obtido pela pirólise de ácido cítrico e glutationa) contendo também o agente tensoativo catiônico CTAB. O sistema AuNPs-GQDs-amino-CTAB apresentou fotoluminescência suprimida, que foi amplificada na presença de canamicina. Sob condições experimentais ajustadas, a ampliação da fotoluminescência do nanomaterial em função da concentração de analito se mostrou linear e abrangeu três ordens de grandeza (10-7 a 10-5 mol L-1). O uso de extração em fase sólida com um cartucho empacotado com um polímero molecularmente impresso (seletivo para aminoglicosídeos) assegurou a seletividade nas determinações de sulfato de canamicina feitas em vacina da febre amarela e em formula� / [en] The objective of the present work was the development of spectroanalytical methods capable of indirectly determining analytes of biological and pharmacological interest that present inherent weak optical activity in UV-vis (in this case, captopril, histamine and kanamycin sulfate). Although many methods to quantify these analytes are reported, many of these depend on chemical derivatization, a procedure considered complex and laborious to promote UV-vis absorption and luminescence. Therefore, the proposed use of photoluminescent quantum dots is interesting since they allow, under adjusted conditions, analytical responses that allow the indirect determination of the analytes of interest in concentrations of the order of down to 10-8 mol L-1. The determination of captopril was proposed using graphene quantum dots aminofunctionalized using glutathione as a precursor (GQDs-amino). Captopril induced photoluminescence suppression and spectral red-shift from the aqueous dispersion of GQDs-amino. In contrast, when Fe3+ is used as a mediator, it generates a suppression of the photoluminescence of the GQD-amino dispersion and the addition of captopril restored the original photoluminescence of the quantum dots. In adjusted experimental conditions, photoluminescence suppression of the GQDs-amino, as a function of the captopril concentration, can be related both to the magnitude of the suppression and to the spectral shift. In both cases, the linearized response covered three orders of magnitude (10-6 to 10-4 mol L-1). In contrast, the probe signal restoration of the previously Fe3+ suppressed photoluminescent GQDs, also proved to be analytically useful. The proposed approaches were tested by the determination of captopril in simulated samples and in commercial pharmaceutical formulations. Spectral shift from the GQDs-amino probe and the photoluminescence on/off approach (using GQDs-amino-Fe3+ probe) resulted in satisfactory recoveries, showing the quantitative capability of the method. In the work concerning histamine, the photoluminescent behavior of the aqueous dispersion of GQDs-amino in the presence of this amino acid was studied in function of different interaction mediators (metal ions). The results revealed that strong and selective interaction existed in the presence of Eu3+, Fe3+ and Cu2+. The sensitivity of normalized photoluminescence (Ks) suppression curves indicated a ten-fold stronger interaction of histamine with the surface of GQDs in the presence of Fe3+. The linear response observed in the GQDs-amino-Fe3+ (luminescence measured at 345/435 nm) covered the histamine concentration of 4.3 × 10-7 mol L-1 (quantification limit) to 3.2 × 10-5 mol L-1. The GQDs-amino-Fe3+ was applied as a probe in the analysis of tuna fish samples after solid phase extraction (SPE) of the analyte using a cationic solid phase. The analytical results were statistically similar to those obtained with a method based on liquid chromatography with fluorimetric detection (after chemical derivatization of histamine). The determination of kanamycin sulfate was made by measuring the effect it exerts on the photoluminescence of gold nanoparticles (AuNPs) associated GQDs, that were produced by the reduction of AuCl4 with NaBH4 in an aqueous dispersion of GQDs-amino (obtained by pyrolysis of citric acid and glutathione) also containing the cationic surfactant CTAB. The AuNPs-GQDs-amino-CTAB system showed a suppressed photoluminescence, which was amplified in the presence of kanamycin. Under adjusted experimental conditions, the magnification of the photoluminescence of the nanomaterial as a function of the analyte concentration was linear and covered three orders of magnitude (10-7 to 10-5 mol L-1). The use of solid phase extraction with a cartridge packed with a molecularly imprinted polymer (selective for aminoglycosides) ensured selectivity in the determinations made in yellow fever vaccine and in veterinary pharmaceutical formulations. The analytical results were statistically similar to those obtained with an HPLC based method with fluorimetri

[pt] O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de métodos eletro-analíticos utilizando eletrodos modificados com nanomateriais a base de carbono para determinação de analitos de interesse biológico (creatinina) e farmacológico (primaquina, INHHQ, tiomersal). A determinação de primaquina (antimalárico) e de INHHQ (potencial medicamento para o tratamento de doenças neurodegenerativas) foi proposta usando eletrodo de carbono vítreo (GC) modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) o qual promoveu uma melhora significativa na corrente faradaica e na resolução de pico obtida usando voltametria de onda quadrada (SWV) em tampão Britton-Robinson (BR) 0.02 mol L-1; pH 7.00 e KCl (0.25 mol L-1). Embora vários métodos para quantificar primaquina estejam reportados, muitos deles dependem de procedimentos considerados complexos e trabalhosos, portanto, a modificação proposta de GC usando MWCNTs é comparativamente fácil, levando a uma modificação robusta que produz resultados repetitivos, fornecendo também amplificação do sinal eletroquímico devido à área ativa aumentada e a taxa de transferência eletrônica aprimorada. Os GC/MWCNTs também forneceram, ao trabalhar em um pH adequado, maior resolução na detecção das diferentes etapas eletroquímicas envolvidas no processo redox da primaquina. O eletrodo permitiu o limite de detecção (LOD) de 28 nmol L-1 para a primaquina e, quando associado a um procedimento simples baseado na extração líquido-líquido (LLE) e cromatografia em camada fina (TLC), foi alcançada a seletividade e a capacidade de determinar os níveis mais baixos esperados em amostras de urina. No caso do INHHQ, um método para quantificação por SWV foi relatado pela primeira vez. Além do uso do eletrodo GC/MWCNTs um prévio procedimento de TLC, permitiu a seletividade necessária para determinar o INHHQ no tecido cerebral de ratos Wistar. O LOD foi de 0.85 μmol L-1 e a faixa dinâmica linear cobriu duas ordens de magnitude (10-6 a 10-5 mol L-1). Os pontos quânticos de grafeno (GQDs) foram escolhidos para modificar quimicamente os eletrodos utilizados para determinar tiomersal e creatinina. GQDs são fragmentos nanométricos de grafeno (presentes em dispersões como monocamada, poucas camadas ou multicamadas) onde o transporte de elétrons é confinado em suas dimensões. GQDs são estruturas baseadas em carbono que são biocompatíveis e apresentam baixa toxicidade. A pesquisa apresenta uma nova abordagem para a determinação de tiomersal (conservante em vacinas e cosméticos) em vacinas contra influenza usando GQDs como modificador do eletrodo de GC e explorando o efeito sinérgico entre GQDs, radiação visível e a diferença de potencial aplicado. Este sistema promove a oxidação do tiomersal, produzindo um aumento significativo na resposta (par redox Hg/Hg2positivo) em termos de intensidade de corrente usando SWV e tampão BR (0.02 mol L-1; pH 4.00 com KCl a 0.25 mol L-1). O LOD foi de 0.85 μmol L-1 e a faixa dinâmica linear cobriu três ordens de grandeza (10-6 a 10-4 mol L-1). Para a creatinina (um biomarcador para a disfunção renal), um composto de GQDs-cobre foi usado para modificar um eletrodo de ouro. A determinação da creatinina foi realizada utilizando SWV (tampão BR 0.02 mol L-1; pH 4.00 com KCl a 0.25 mol L-1). O método contou com a diminuição do pico de oxidação Cu/Cu2positivo na presença de creatinina, permitindo LOD de 50 nmol L-1 e faixa dinâmica linear, cobrindo três ordens de magnitude (10-6 a 10-4 mol L-1). A resposta SWV da creatinina foi atribuída à formação do complexo creatinina-Cu2+, sendo razoavelmente seletiva em relação a este analito. Todos os procedimentos desenvolvidos por voltametria foram adequadamente comparados com métodos de referência, sendo estatisticamente compatíveis. / [en] The goal of this work was the development of electro-analytical methods using electrodes modified with carbon-based nanomaterials for determination of analytes of biological (creatinine) and pharmacological interest (primaquine, INHHQ, thiomersal). The determination of primaquine (antimalarial) and INHHQ (potential drug for treatment of neurodegenerative diseases) was proposed using glassy carbon (GC) electrode modified with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) that promoted significant improvement in faradaic current and better peak resolution obtained using square-wave voltammetry (SWV) in Britton-Robinson (BR) buffer 0.02 mol L-1; pH 7.00 and KCl (0.25 mol L-1). Although several methods to quantify primaquine are reported, many of these depend on procedure considered complex and laborious, therefore, the proposed GC modification using MWCNTs is comparatively easy, leading to a robust modification that produce repetitive results also providing amplification of the electrochemical signal due to the increased active area and improved electron-transfer rate. The GC/MWCNTs also provided, when working on a proper pH, higher resolution in detecting the different electrochemical steps involved in the redox process of primaquine. The electrode enabled limit of detection (LOD) of 28 nmol L-1 for primaquine and, when associated with a simple developed procedure, relying of liquid-liquid extraction (LLE) and thin-layer chromatography (TLC), it was achieved the selectivity and the capability to determine the lower levels expected in urine samples. In the case of INHHQ, a method for quantification by SWV was reported for the first time. In addition to the use of GC/MWCNTs electrode, a previous TLC procedure, enabled the selectivity required to determine INHHQ in brain tissue from Wistar rats. The LOD was 0.85 mol L-1 and the linear dynamic range covered two orders of magnitude (10-6 to 10-5 mol L-1). Graphene quantum dots (GQDs) was chosen to chemically modify electrodes used to determine thiomersal and creatinine. GQDs are nanometric fragments of graphene (present in dispersions as monolayer, few layer or multilayer) where electron transport is confined in their dimensions. GQDs are carbon-based structure that are bio-compatible and present low toxicity. The research presents a new approach for the determination of thimerosal (preservative in vaccines and cosmetics) in influenza vaccines using GQDs as a modifier of the GC electrode and exploring the synergistic effect between GQDs, visible radiation and the applied potential difference. This system promotes thiomersal oxidation, producing a significant increase in response (Hg/Hg2 positive redox pair) in terms of current intensity using SWV and BR buffer (0.02 mol L-1; pH 4.00 with KCl at 0.25 mol L-1). The LOD was 0.85 μmol L-1 with linear dynamic range covering three orders of magnitude (10-6 to 10-4 mol L-1). For creatinine, a biomarker for the renal dysfunction, a GQDs-copper composite was used to modify a gold electrode. Determination of creatinine was made using SWV (BR buffer 0.02 mol L-1; pH 4.00 with KCl at 0.25 mol L-1). The method relied on the decreasing of the Cu2+/Cu oxidation peak in the presence of creatinine, enabling LOD of 50 nmol L-1 and linear dynamic range covering three orders of magnitude (10-6 to 10-4 mol L-1). The SWV response of creatinine was attributed to the formation of creatinine-Cu2 positive complex being reasonably selective towards this analyte. All procedures developed by voltammetry were adequately compared with reference methods, being statistically compatible.

[pt] Uma sonda fotoluminescente do tipo turn-off foi avaliada para a detecção de Hg(2+) usando pontos quânticos de grafeno (GQDs). Diferentes nanopartículas de carbono fotoluminescentes foram preparadas usando a abordagem bottom-up, usando ácido cítrico ou ácido cítrico misturado com algum composto contendo enxofre (tioureia, tioacetamida ou glutationa). Dispersões desses GQDs foram comparadas em termos de comportamento fotofísico na presença de Hg(2+). Observou-se que as nanopartículas preparadas com ácido cítrico e tioureia (GQDs- TU) apresentaram melhor perfil de supressão fotoluminescente (resposta analítica) na presença de Hg(2+). As condições experimentais foram ajustadas para o melhor perfil de resposta e para obter os parâmetros analíticos de mérito. Um estudo para avaliar possíveis interferências na presença de outros íons de metais pesados além de íons alcalinos e alcalino-terrosos, comumente presentes em amostras de água natural. A curva analítica normalizada (concentração L0/L versus Hg(2+) foi linear (R(2) = 0,998) até 0,20 microgramas L(-1). O limite de quantificação (LOQ) foi de 10 microgramas L(-1) e o limite de detecção (LOD) foi de 3 microgramas L(-1) para o ensaio em batelada. Além disso, a estratégia proposta para a determinação indireta de Hg(2+) foi adaptada para um sistema de análise por injeção em fluxo (FIA). Após a otimização do ensaio, com a faixa linear cobrindo o intervalo até 900 microgramas L(-1) (R(2)= 0,999), os valores de LOD e LOQ foram 24 microgramas L(-1) e 80 microgramas L(-1), respectivamente. A recuperação na amostra simulada de água fortificada foi de 99,4 por cento mais ou menos 1,2. / [en] A photoluminescent turn-off probe was evaluated for the detection of Hg(2+) based on graphene quantum dots (GQDs). Different photoluminescent carbon nanoparticles were prepared using the bottom-up approach, with citric acid and with citric acid mixed with some sulfur compound (thiourea, thioacetamide or glutathione). Dispersions of these GQDs were compared in terms of photophysical behavoior in the presence of Hg(2+) . It was observed that the nanoparticles prepared with citric acid and thiourea (GQDs-TU) presented a better linear photoluminescent suppression (analytical response) in the presence of Hg(2+). Experimental conditions were adjusted to improve analytical response and to obtain analytical figures of merit. A study to evaluate potential interferences in the presence of other heavy metal ions and alkaline and alkaline-earth ions, commonly present in natural water samples. The normalized analytical curve (L0/L versus Hg(2+) concentration) was linear (R(2) = 0.998) up to 0.20 micrograms (L-1). The limit of quantification (LOQ) was 10 micrograms L(-1) and the limit of detection (LOD) was 3 micrograms L(-1) for the batch assay. In addition, the proposed strategy for indirect determination of Hg2+ was applied in a flow injection analysis system (FIA). After optimization of the assay, linear range covered a range up to 900 micrograms L(-1) (R(2) = 0.999) with LOD of 24 micrograms L(-1) and LOQ of 80 micrograms L(-1). The recovery in the fortified water sample was 99.4 percent.