Este trabalho mostra estudos das propriedades eletroquímicas do eletrodo de diamante dopado com boro (DDB) e descreve a utilização de eletrodos de DDB, modificados direta ou indiretamente pelo método Sol-gel, para a oxidação de metanol e de etanol em meio ácido. Do estudo das propriedades superficiais do diamante concluiu-se que a polarização catódica é bastante apropriada para um bom desempenho do material é que não introduz diferenças estruturais detectáveis no filme de DDB, indicando que a melhora na resposta eletroquímica é devida somente a mudanças superficiais. Entretanto, polarizações catódicas consecutivas e extensivas por longos períodos de tempo produzem uma erosão da superfície do eletrodo. Adicionalmente, estudos realizados usando voltametria cíclica e espectroscopia fotoeletrônica de raios X, mostraram que a superfície de eletrodos de DDB pré-tratados catodicamente tem um comportamento eletroquímico dinâmico, apresentando uma perda da reversibilidade para o sistema Fe(CN)63-/4- em função do tempo de exposição ao ar. Isto é devido, possivelmente, à perda de hidrogênio superficial decorrente da oxidação da superfície do eletrodo pelo oxigênio do ar. Este comportamento dinâmico da superfície do DDB é inversamente dependente ao teor de boro do eletrodo. Foi observado também que a quantidade de sítios ativos disponíveis na superfície do eletrodo é diretamente proporcional à dopagem do mesmo e deve ser conseqüência da quantidade de boro superficial. Desses estudos concluiu-se que todos os eletrodos de DDB com distintas dopagens usados nesta tese (300, 800, 2000 e 8000 ppm de B) apresentam uma superfície eletroquímica heterogênea (sítios ricos em boro que apresentariam uma alta condutividade e sítios de diamante com terminação hidrogênio com menor condutividade), quando polarizados catodicamente e parcialmente bloqueada (diamante com terminações oxigênio) quando polarizados anodicamente, formando arranjos de microeletrodos (provavelmente sítios ricos em boro). As superfícies do diamante foram modificadas diretamente com Pt, Pt-RuO2 e Pt-RuO2-RhO2 pelo método Sol-gel. Estes depósitos de catalisadores apresentavam tamanhos nanométricos e mostraram um bom contato elétrico com a superfície do diamante e elevada pureza, assim como, uma composição atômica bem controlada e uma distribuição homogênea na superfície do DDB. Os estudos da oxidação eletroquímica de metanol e de etanol sugerem fortemente que o envenenamento da superfície do eletrodo é grandemente inibido sobre o catalisador ternário Pt-RuO2-RhO2/DDB quando comparado com os eletrodos Pt-RuO2/DDB e Pt/DDB. Adicionalmente, esse eletrodo mostra uma excelente atividade catalítica para a oxidação de etanol, provavelmente devido à habilidade que o ródio tem para quebrar a ligação C-C somada ao mecanismo bifuncional que acontece no catalisador contendo Pt e Ru. Em seguida, realizaram-se modificações indiretas do DDB pela síntese de compósitos de pó de carbono modificados com metais e óxidos metálicos e posterior fixação usando uma solução de Nafion. A oxidação dos álcoois foi estudada por voltametria cíclica e curvas de polarização em estado estacionário (diagramas de Tafel). Os sistemas investigados incluíram misturas metálicas binárias, ternárias e quaternárias contendo Pt, Ru, Ir, Rh, PbOx, TaOx e MoOx num total de 16 sistemas diferentes. Assim, os melhores catalisadores para a oxidação de metanol foram: Pt-Ru-TaOx-PbOx > Pt-Ru-TaOx-MoOx ≈ Pt-Ru-MoOx-Ir enquanto que, para a oxidação de etanol foram Pt-Ru-TaOx-PbOx e Pt-Ru-PbOx-Rh. Consequentemente, catalisadores do tipo Pt-Ru-TaOx-M são promissores para futuras aplicações práticas. Finalmente, estudos preliminares realizados usando pó de DDB modificado diretamente com Pt-RuOx pelo método Sol-gel mostraram que este compósito apresenta uma excelente atividade catalítica para oxidação de metanol, que foi maior do que a observada sobre um catalisador comercial considerado como o estado da arte (Pt-Ru/C da E-TEK) nas mesmas condições experimentais. Desta forma, foi mostrada a possibilidade do uso de pó de DDB como suporte para eletrocatalisadores para aplicações em células a combustível que funcionem diretamente com álcoois. / The electrochemical properties of boron-doped diamond (BDD) surfaces as well as studies of the oxidation of methanol and ethanol in acid media on BDD surfaces modified with catalysts by the Sol-gel method are presented here. Studies of the surface properties of BDD electrodes revealed that a cathodic polarization (-3,0 V vs. HESS, 30 min) is necessary for a good performance of the system while no important bulk structural differences are introduced in the film indicating that the enhanced electrochemical responses brought on by the cathodic pre-treatment is only due to superficial changes. Meanwhile, repeated and extensive cathodic polarizations led to severe erosion of the electrode surface. On the other hand, studies performed using cyclic voltammetry and X-ray photoelectron spectroscopy have shown that, after a cathodic pre-treatment, the BDD electrode surface presents a dynamic behaviour that results in a loss of the reversibility towards the Fe(CN)6 4−/3− redox couple as a function of the time exposed to atmospheric conditions. This dynamic behaviour must be associated to a loss of superficial hydrogen due to oxidation by the air and is inversely proportional to the BDD doping level suggesting that the boron content has a stabilizing effect on the H-terminated surface. It was also observed that the amount of electrochemical active sites of the BDD electrode has a direct dependence with the doping level (maybe due to the amount of superficial boron). From those studies, it was concluded that all BDD electrodes used in this work having different doping levels (300, 800, 2000 and 8000 ppm of boron) posses, after cathodic polarization, electrochemical heterogeneous surfaces (i.e. boron-rich sites with high conductivity and H-terminated diamond sites with lower conductivity) while after anodic polarization the surface is partially blocked by O-terminated diamond sites, resulting in a behaviour that resembles microelectrode arrays (probably formed by the few boron-rich sites). The BDD surface was also modified directly with Pt, Pt-RuO2 and Pt-RuO2-RhO2 using the Sol-gel method. These catalysts deposits have nanometric sizes, good electrical contact with the diamond surface and high purity. They also show a well controlled atomic composition and a homogeneous distribution on the BDD surface. Methanol and ethanol electrochemical oxidation studies on those modified electrodes suggested that poisoning of the surface by undesired intermediates (most xvi probably CO) is highly inhibited on the ternary catalyst Pt-RuO2-RhO2/BDD when compared with the Pt-RuO2/BDD and Pt/BDD responses. Additionally, the observed catalytic activity for ethanol oxidation was excellent, probably due to the rhodium ability to break the C-C bond which was added to the bifunctional mechanism operating in Pt-Ru catalysts. In the sequence, indirect modifications of the BDD surface were carried out by the production of carbon powder composites modified with metals and metallic oxides by the Sol-gel method and their subsequent anchoring to the BDD using a Nafionsolution. The alcohols oxidation on these electrodes was studied by cyclic voltammetry and steady-state polarization curves (Tafel plots). The investigated systems included binary, ternary and quaternary catalysts containing Pt, Ru, Ir, Rh, PbOx, TaOx and MoOx in a total of 16 different systems The higher catalytic activity towards methanol oxidation was observed in the sequence: Pt-Ru-TaOx-PbOx > Pt-Ru-TaOx-MoOx _ Pt-Ru-MoOx-Ir while for ethanol oxidation, the catalysts activity sequence was: Pt-Ru-TaOx-PbOx _ Pt-Ru-PbOx-Rh > Pt- Ru-Rh. Consequently, it was concluded that catalysts of the type Pt-Ru-TaOx-M are very promising systems to be used in future practical applications. Finally, preliminary studies carried out using BDD powder directly modified with Pt-RuOx by the Sol-gel method showed that this material has an excellent catalytic activity towards methanol oxidation reaction, being higher than that observed on a state of the art commercial catalyst (Pt-Ru/C from E-TEK) under the same experimental conditions. Thus, the feasibility of the use of BDD powder as catalysts support in direct-alcohol fuel cell systems was clearly established.

Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-19T13:03:28Z No. of bitstreams: 5 carlos.pdf: 2538374 bytes, checksum: bc72a52cc529db58b3cf890bd9a41042 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-20T09:21:34Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) carlos.pdf: 2538374 bytes, checksum: bc72a52cc529db58b3cf890bd9a41042 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T09:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 5 license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) carlos.pdf: 2538374 bytes, checksum: bc72a52cc529db58b3cf890bd9a41042 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / O presente trabalho apresenta m?todos simples, r?pidos e de baixo custo para determina??o de citrato de sildenafila (CS) e carbamazepina (CBZ) em formula??es farmac?uticas atrav?s da detec??o amperom?trica de m?ltiplos pulsos (MPA) em sistema de an?lise por inje??o em fluxo (FIA) utilizando como eletrodo de trabalho o diamante dopado com boro (DDB). O m?todo para determina??o de CS consiste na aplica??o de tr?s pulsos de potencial em sequ?ncia. Os pulsos de potencial de 1,6 V e 1,9 V s?o utilizados para detec??o eletroqu?mica do f?rmaco e um terceiro pulso de potencial (1,0 V) para promover a limpeza e reativa??o da superf?cie do eletrodo de DDB. Os limites de detec??o (LD) obtido nas condi??es estabelecidas est?o na ordem de 10 nmol L-1 para ambos os potenciais de detec??o. O desvio padr?o relativo das respostas de 10 inje??es consecutivas de CS na concentra??o de 4,5x10-5 mol L-1 foi de 0,1 e 0,2% para os pulsos de potencial de detec??o de 1,9 V e 1,6 V, respectivamente. Os estudos de adi??o e recupera??o de CS padr?o foram realizados em todas as amostras farmac?uticas apresentando recupera??o, em todos os casos, pr?ximo de 100%. Os resultados de doseamento dos medicamentos realizados a partir do m?todo proposto foram validados por metodologia cromatogr?fica. Para a CBZ foram propostas duas vertentes anal?ticas, uma voltada para determina??o do ativo em amostras farmac?uticas e outra para detec??o do f?rmaco em fluidos biol?gicos. Alguns par?metros foram semelhantes em ambos os procedimentos, s?o eles: eletr?lito suporte (?cido sulf?rico 0,2 mol L-1), vaz?o (3,0 mL min-1), volume de amostragem (150 ?L), potencial de limpeza (-1,4 V) e tempo de aplica??o deste potencial (600 ms). Al?m destes par?metros, para an?lise do f?rmaco em produto farmac?utico, foram utilizados para detec??o os pulsos de potenciais 1,6 e -1,2V, sendo aplicados por 150 e 30 ms, respectivamente. Nestas condi??es, foram obtidas as seguintes faixas lineares de trabalho: 0,6 a 40,0 ?mol L-1 para o pulso de potencial de 1,6 V e 0,4 a 20,0 ?mol L-1 para o pulso de potencial de -1,2 V. Para determina??o de CBZ em fluido biol?gico adotou-se como sistema de detec??o o pulso de potencial de 1,6 V aplicado por 800 ms (gerador) e o pulso de potencial de -1,2 V aplicado por 30 ms (detector). Para este pulso de potencial foi obtida faixa linear de trabalho de 0,02 a 1,0 ?mol L-1 e LD de 1,78 nmol L-1. Os estudos de adi??o e recupera??o de CBZ padr?o em amostras farmac?uticas e urina apresentaram resultados pr?ximos de 100%. Os resultados do ensaio de doseamento de medicamentos, realizados pelo m?todo proposto, foram validados por meio de metodologia oficial. Este trabalho apresenta, pela primeira vez, m?todos para determina??o de CS e CBZ em formula??es farmac?uticas atrav?s da detec??o MPA em sistema FIA. A associa??o desta t?cnica ao eletrodo de trabalho de DDB permitiu o desenvolvimento de m?todos de elevada sensibilidade, seletividade, rapidez e reprodutibilidade, demonstrando not?vel potencialidade para aplica??o no controle de qualidade de rotina de CS e CBZ em laborat?rios farmac?uticos e farm?cias de manipula??o. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2012. / ABSTRACT The present work presents simple, fast and low-cost methods for determination of sildenafil citrate (CS) and carbamazepine (CBZ) in pharmaceutical formulations using flow injection analysis (FIA) with multiple pulse amperometric (MPA) detection on the boron-doped diamond (DDB) working electrode. The method for the CS determination consists of the application of three sequential potential pulses as function of the time. SC is detected at 1.6 V and 1.9 V by two different irreversible oxidation processes. The third potential pulse (1.0 V) is applied for the regeneration (cleaning) of the electrode (boron-doped diamond) surface. The limit of detection (LD) in an order of 10 nmol L-1 was reached with a standard deviation of less than 0.2 % (n = 10) for 4.5 x 10-5 mol L-1 CS. The analytical frequency was calculated in 86 injections per hour. The addition-recovery studies in all the samples were around 100% and the results were validated by chromatographic methods. For the CBZ determination, two analytic conditions were proposed, one used for determination of a drug in pharmaceutical samples and other for detection the active ingredient in biological fluids. Some parameters were similar in both procedures, they are: supporting electrolyte (sulfuric acid 0.2 mol L-1), flow (3.0 ml min-1), sampling volume (150 ?L), regeneration potential pulse (-1.4 V) and time of application of this potential (600 ms). In addition to these parameters, for analysis of pharmaceutical drug, were used to detect it the potential pulses 1.6 V and -1.2 V, being applied for 150 and 30 ms, respectively. These conditions provided linear range of 0.6 to 40.0 ?mol L -1 for potential pulse 1.6 V and 0.4 to 20.0 ?mol L-1 for potential pulse -1.2 V. For the CBZ determination in biological fluid adopted as detection system the potential pulse of 1.6 V applied for 800 ms (generator) and potential pulse of -1.2 V applied for 30 ms (detector). For this potential pulse the linear range was of 0.02 to 1.0 ?mol L-1 and the LD was 1.78 nmol L-1. The addition-recovery studies in all the samples were around 100 % and the results were validated by official method. This work presents for the first time methods of SC and CBZ determination in pharmaceutical formulations utilizing MPA detection coupled to an FIA system. This technique, associated with a BDD working electrode, provided a sensitive, selective, fast and highly reproducible methods. Thus, the proposed methods may be an extremely attractive alternative for routine large and small-scale CS and CBZ analysis.

?rea de concentra??o: Qu?mica Anal?tica. / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T17:04:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) debora_aparecida_rocha_moreira.pdf: 1871735 bytes, checksum: 71403ce90b6b32e48e7c18b312d74e32 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-07T11:59:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) debora_aparecida_rocha_moreira.pdf: 1871735 bytes, checksum: 71403ce90b6b32e48e7c18b312d74e32 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T11:59:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) debora_aparecida_rocha_moreira.pdf: 1871735 bytes, checksum: 71403ce90b6b32e48e7c18b312d74e32 (MD5) Previous issue date: 2015 / A colchicina (CO) ? um medicamento utilizado no tratamento da artrite gotosa com a??o anti-inflamat?ria. Este medicamento pertence a uma classe de compostos chamados de baixo ?ndice terap?utico, cuja dose t?xica ? muito pr?xima da dose terap?utica. Assim, a determina??o de CO em formula??es farmac?uticas e em fluidos biol?gicos ? de maior import?ncia para o controle de qualidade nos estudos farmac?uticos e farmacol?gicos na condu??o da elimina??o da droga. Neste contexto, o presente trabalho apresenta m?todos simples, r?pidos e de baixos custos para determina??o de CO em formula??es farmac?uticas e urina por amperometria de m?ltiplos pulsos (MPA) com an?lise de inje??o em fluxo, sistema (FIA), usando eletrodo de diamante dopado com boro (BDD). O estudo foi realizado em diferentes eletr?litos, Britton-Robinson de pH que variou de 2 a 12, solu??o de hidr?xido de s?dio e ?cido sulf?rico, ambos na concentra??o de 0,1 mol L-1. As melhores condi??es para o eletr?lito de suporte foi em ?cido sulf?rico 0,1 mol L-1, em que a CO apresentou processos de oxida??o em 1,20 e 1,41 V e uma redu??o de detec??o em -0,9 V. MPA foi baseado na aplica??o potencial dos dois impulsos de: (1) para a oxida??o de CO e (2) para a redu??o do produto gerado, o qual foi utilizado para a determina??o das amostras de f?rmacos. Assim, no sistema FIA-MPA foram aplicados pulsos potenciais de 1,7 V / 500 ms e -1,1V / 30 ms. Os demais par?metros foram otimizados como: taxa de fluxo e volume da amostra em 4,5 mL min-1 e 330 ?L, respectivamente. Sob estas condi??es, foi obtida duas faixas lineares de 0,1 ? 2,0 ? mol L-1 e 20 x 10-5 a 500 x 10-4 mol L-1 com coeficiente de correla??o linear de 0,992 e 0,998, respectivamente. O limite de detec??o obtido foi de 2,14 x 10-8 mol L-1 para o CO. O desvio padr?o relativo de inje??es consecutivas de 10 respostas sobre a concentra??o de CO de 1,0 x 10-4 mol L-1 foi de 1,28% em -1.1 V. O sistema foi validado em compara??o com o m?todo oficial (HPLC / UV). Os resultados das recupera??es obtidas por meio do m?todo proposto para ambas as amostras foram pr?ximo a 100%. Portanto, o m?todo proposto por FIA-MPA utilizando eletrodo BDD pode ser aplicado com sucesso para a determina??o de CO em amostras de urina e farmac?uticas, com vantagens em rela??o ao m?todo oficial e outros m?todos descritos na literatura. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2015. / ABSTRACT The Colchicine (CO) is a drug used in treatment of gouty arthritis with anti-inflammatory action. This medication belongs to a class of compounds called low therapeutic index, whose toxic dose is much close to the therapeutic dose. Thus, the determination of CO in pharmaceutical formulations and in biological fluids is of the utmost importance for the quality control in pharmaceutical and pharmacological studies in conducting the elimination of the drug. In this context, the present work presents simple, fast and low-cost methods for determination of CO in pharmaceutical formulations and urine by multiple-pulse amperometric (MPA) with flow-injection analysis (FIA) system using boron-doped diamond (BDD) electrode. Study was carried out in different electrolytes, Britton-Robinson buffer pH ranging from 2 to 12, sodium hydroxide solution and sulfuric acid, both at a concentration of 0.1 mol L-1. The best conditions for the support electrolyte was sulfuric acid 0.1 mol L-1, where the CO showed oxidation processes at 1.20 and 1.41 V and one of reduction at -0.9 V. MPA detection was based on the potential application of two pulses: (1) for oxidation of CO and (2) for reduction in the generated product, which was used for the determination of the drug in the samples. Thus, in the FIA-MPA system were applied potential pulses of 1.7 V / 500ms and -1.1V / 30ms. The other parameters were optimized as: flow rate and sample volume in 4.5 mL min-1 and 330 ?L, respectively. Under these conditions, it was achieved two linear ranges of 0.1 to 2.0 ?mol L-1 and of 20 to 500 ?mol L-1 with great linear correlation coefficient for both ranges 0.992 and 0.998 respectively. The limit of detection obtained was of 2.14 x 10-8 mol L-1 for CO. Relative standard deviation of injections of 10 consecutive responses on CO concentration of 1.0 x 10-4 mol L-1 was 1.28% at -1.1 V. The system was validated in comparison with the official method (HPLC / UV). The results of the recoveries obtained through the proposed method for both samples are around 100%. Therefore, the method proposed by FIA-MPA using BDD electrode can be successfully applied for the determination of CO in pharmaceutical and urine samples, with advantages in relationship official method and others methods described in the literature.

Data de aprova??o ausente. / Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-03-24T17:42:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) amanda_barbosa_lima.pdf: 1709527 bytes, checksum: 4fddb4fdbd889c4c7f3a82be7a0edabe (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-04-20T19:16:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) amanda_barbosa_lima.pdf: 1709527 bytes, checksum: 4fddb4fdbd889c4c7f3a82be7a0edabe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T19:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) amanda_barbosa_lima.pdf: 1709527 bytes, checksum: 4fddb4fdbd889c4c7f3a82be7a0edabe (MD5) Previous issue date: 2016 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Verapamil (VP) e Oxcarbazepina (OX) s?o f?rmacos de baixo ?ndice terap?utico que necessitam de rigoroso controle de qualidade em formula??es farmac?uticas, bem como de an?lises em fluidos biol?gicos para estudos farmacol?gicos de elimina??o dessas drogas. Neste sentido, o desenvolvimento de m?todos simples, r?pidos e de baixo custo ? de extrema import?ncia para quantifica??o desses f?rmacos nessas amostras. Deste modo, o presente trabalho apresenta um m?todo eletroanal?tico em fluxo para determinar VP e OX tanto em formula??es farmac?uticas, quanto em amostras de urina. A t?cnica eletroqu?mica utilizada para quantifica??o foi a Amperometria de M?ltiplos Pulsos (MPA) acoplada a um sistema de an?lise por inje??o em fluxo (FIA), utilizando o diamante dopado com boro (BDD). Foram aplicados tr?s pulsos de potencial pela MPA para determina??o do VP em meio de ?cido sulf?rico 0,1 mol L-1, sendo +1,6 V para a oxida??o e, posteriormente, +0,2 V para redu??o do produto gerado do VP e +0,1 V para a limpeza do eletrodo de BDD. Para a determina??o de OX, tamb?m foram otimizados tr?s pulsos de potencial em meio de tamp?o acetato 0,1 mol L-1 (pH 4,0), sendo + 1,7 V para a oxida??o da OX e gera??o do produto que foi reduzido em -1,1 V e -1,3 V para a limpeza do eletrodo de BDD. Em ambos os casos, apenas o sinal obtido nos pulsos de potencial de redu??o foram utilizados para quantifica??o dos f?rmacos. As faixas lineares de trabalho obtidas para quantifica??o do VP e da OX foram de 0,8 a 40,0 ?mol L-1 (R= 0,9976) e 2,0 a 80,0 ?mol L-1 (R= 0,9989), respectivamente. Os limites de detec??o foram calculados em 0,16 ?mol L-1 para VP e 0,42 ?mol L-1 para OX. Uma boa repetibilidade foi obtida para 10 an?lises consecutivas desses f?rmacos, com desvio padr?o relativo de 2,2% para VP e 0,94 % para OX. Os estudos de adi??o e recupera??o do VP e OX em amostras farmac?uticas e urina apresentaram resultados pr?ximos a 100% e o doseamento do VP foi validado pela metodologia oficial. Altas frequ?ncias anal?ticas foram alcan?adas pelo sistema FIA com 45 e 65 determina??es por hora de VP e OX, respectivamente, usando al?as de amostragem inferiores a 200 ?L e vaz?es de 3,5 mLmin-1. An?lises desses f?rmacos em amostras de urina mostraram que ? poss?vel determin?-los mesmo na presen?a de altas concentra??es de ?cido asc?rbico e ?cido ?rico. Portanto, o m?todo proposto mostrou-se como alternativa simples e r?pida para quantifica??o desses f?rmacos em formula??es farmac?uticas e urina. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, [2016]. / Verapamil (VP) and Oxcarbazepine (OX) are drugs of narrow therapeutic index that require strict quality control in pharmaceutical formulations and analysis in biological fluids for pharmacological studies of elimination of these drugs. In this sense, the development of simple, fast and low-cost methods is very important to quantify these drugs in pharmaceutical samples. Therefore, this work presents a electroanalytical method in flow for determining VP and OX in pharmaceutical formulations and human urine samples. The electrochemical technique used for quantification was performed by multiple pulses amperometry (MPA) coupled to a flow injection analysis system (FIA), using boron-doped diamond (BDD) as working electrode. Were applied three potential pulses by MPA for the determination of VP in sulfuric acid 0.1 mol L-1: (1) +1.6 V for oxidation of VP, (2) +0.2 V for reduction of the generated product of VP in the fisrt potential pulse, (3) +0.1 V for cleaning of the BDD electrode surface. The determination of OX also was performed by MPA in three potential pulses in 0.1 mol L-1 acetate buffer (pH 4.0): (1) +1.7 V for oxidation of OX and generation of the product that it was reduced at (2) -1.1 V, and (3) -1.3 V for cleaning of the BDD electrode surface. In both cases, only the signal obtained in the reduction potential pulses were used for quantification of drugs. The linear ranges of work obtained for quantitation of VP and OX were 0.8 to 40.0 ?mol L-1 (R = 0.9976) and 2.0 to 80.0 ?mol L-1 (R = 0, 9989), respectively. The detection limits were calculated to be 0.16 ?mol L-1 for VP and 0.42 ?mol L-1 for OX. Good repeatabilities were obtained for 10 consecutives injections of these drugs, with relative standard deviation of 2.2% for VP and 0.94% for OX. The addition and recovery studies for VP and OX in pharmaceutical and urine samples were close to 100% and determination of VP was validated by the official methodology. High analytical frequencies were achieved by FIA system of 45 and 65 determinations per hour for VP and OX, respectively, using sampling handles less than 200 ?L and flow rate of 3.5 mLmin-1. The analysis of these drugs in urine showed that it is possible to determine this sample even in the presence of high concentrations of ascorbic acid and uric acid. Therefore, the present method by MPA-FIA proved to be a quick and easy alternative to quantify VP and OX in pharmaceutical formulations and urine.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-09-19T13:08:42Z No. of bitstreams: 1 DissAMS.pdf: 9742960 bytes, checksum: 9f8e053fcda7ed507c68927b7c6c5533 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T18:19:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAMS.pdf: 9742960 bytes, checksum: 9f8e053fcda7ed507c68927b7c6c5533 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T18:19:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAMS.pdf: 9742960 bytes, checksum: 9f8e053fcda7ed507c68927b7c6c5533 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T18:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAMS.pdf: 9742960 bytes, checksum: 9f8e053fcda7ed507c68927b7c6c5533 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this master dissertation, electroanalytical procedures for the simultaneous determination of analgesics paracetamol (PAR) and codeine (COD) and, PAR and tramadol (TRA) in pharmaceutical samples and biological fluids using a cathodically pretreated boron-doped diamond electrode (BDDE) were developed. In the first procedure, the square-wave voltammetry (SWV) was employed for the simultaneous determination of PAR and COD, using as supporting electrolyte 0.2 mol L−1 acetate buffer (pH 4.0), and the analytical curves were linear in the concentration range from 0.2 to 95.8 μmol L−1 for PAR and from 0.2 to 95.8 μmol L−1 for COD, with detection limits (LODs) of 0.018 μmol L−1 and 0.014 μmol L−1, respectively. The second procedure developed for the simultaneous determination of PAR and COD was based on a flow injection analysis with multiple pulses amperometric detection (FIA-MPA), using as transport solution a 0.05 mol L−1 H2SO4 solution. The potential pulse application sequence in function of time was 950 mV / 200 ms (potential where only the PAR oxidation occurs) and 1400 mV / 100 ms (potential where both analytes suffers oxidation (PAR and COD)). The obtained analytical curves show linearity from 0.08 to 100.0 μmol L−1 for PAR and 0.05 to 10.0 μmol L−1 for COD, with LODs of 0.030 e 0.035 μmol L−1 for PAR and COD, respectively. The analytical frequency was estimated as being 90 determinations h−1. After, an electroanalytical procedure using FIA–MPA it was developed a simultaneous determination of PAR and TRA. The potential pulse application sequence in function of time was 850 mV / 200 ms (potential where only occurs the PAR oxidation) and 1600 mV / 100 ms (potential where both analytes suffers oxidation). The obtained analytical curves show linearities between 1.0 to 100.0 μmol L−1 and 0.08 to 10.0 μmol L−1 for PAR and TRA, respectively, and the LOD was 0.030 μmol L−1 for PAR and 0.040 μmol L−1 for TRA. Finally, all developed procedures were employed for the simultaneous determination of these compounds (PAR + COD e PAR + TRA) in pharmaceutical samples, where the obtained results agree with those results obtained using a comparative method (HPLC – High-performance liquid chromatography). These compounds were simultaneously analyzed in synthetic biological fluids (urine and human serum) by addiction and recuperation method, where the recuperations obtained ranged from 90.8 to 108%. / Neste trabalho de mestrado foram desenvolvidos procedimentos eletroanalíticos para a determinação simultânea dos analgésicos paracetamol (PAR) e codeína (COD) e de PAR e tramadol (TRA) em amostras farmacêuticas e fluidos biológicos utilizando-se o eletrodo de diamante dopado com boro (BDDE) prétratado catodicamente. Para o primeiro procedimento, empregou-se a voltametria de onda quadrada (SWV) para a determinação simultânea de PAR e COD em tampão acetato 0,2 mol L−1 (pH 4,0) como eletrólito suporte, obtendo-se curvas analíticas lineares nos intervalos de concentração de 0,2 a 95,8 μmol L−1 para PAR e de 0,4 a 9,6 μmol L−1 para COD e limites de detecção (LDs) de 0,018 e de 0,014 μmol L−1 respectivamente para o PAR e COD. O segundo procedimento desenvolvido para a determinação simultânea dos analgésicos PAR e COD foi por análise por injeção em fluxo com detecção amperométrica de múltiplos pulsos (FIA–MPA) em solução transportadora de H2SO4 0,05 mol L−1. A sequência de aplicação dos pulsos em função do tempo foi de 950 mV / 200 ms (pulso de potencial no qual ocorre a oxidação apenas do PAR) e de 1400 mV / 100 ms (pulso de potencial no qual ocorre a oxidação de ambos os analitos (PAR e COD)). As curvas analíticas obtidas apresentaram linearidades de 0,08 a 100,0 μmol L−1 para PAR e de 0,05 a 10,0 μmol L−1 para COD e os LDs foram de 0,030 e 0,035 μmol L−1 para PAR e COD, respectivamente. A frequência analítica obtida foi de 90 determinações h−1. O terceiro procedimento foi desenvolvido empregando-se FIA–MPA para a determinação simultânea de PAR e TRA. Uma sequência de aplicação dos pulsos de potencial em função do tempo foram de 850 mV / 200 ms (pulso de potencial no qual ocorre a oxidação apenas de PAR) e de 1600 mV / 100 ms (pulso de potencial no qual ocorre a oxidação de PAR e TRA). As curvas analíticas obtidas apresentaram linearidades de 1,0 a 100,0 μmol L−1 e de 0,08 a 10,0 μmol L−1 para PAR e TRA, respectivamente, com LDs de 0,030 μmol L−1 para o PAR e de 0,040 μmol L−1 para o TRA. Finalmente, todos os procedimentos desenvolvidos foram empregados para a determinação simultânea destes compostos (PAR + COD e PAR + TRA) em amostras farmacêuticas, sendo os resultados obtidos concordantes com os resultados obtidos empregando-se o método comparativo (HPLC – cromatografia líquida de alta eficiência). Estes analgésicos também foram determinados simultaneamente em fluidos biológicos sintéticos (urina e soro humano) pelo método de adição e recuperação, sendo obtidas recuperações entre 90,8 a 108%.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-02T11:57:40Z No. of bitstreams: 1 JorgeLeandroAquinoDeQueiroz_DISSERT.pdf: 3260207 bytes, checksum: 6a06a1293286a9a580545ad1da83aacf (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-06T20:15:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JorgeLeandroAquinoDeQueiroz_DISSERT.pdf: 3260207 bytes, checksum: 6a06a1293286a9a580545ad1da83aacf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T20:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JorgeLeandroAquinoDeQueiroz_DISSERT.pdf: 3260207 bytes, checksum: 6a06a1293286a9a580545ad1da83aacf (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Neste trabalho foi estudada a oxida??o eletroqu?mica de tr?s ?cidos carbox?licos: f?rmico (FA), ac?tico (AA) e ox?lico (AO) com o ?nodo de diamante dopado com boro suportado em ni?bio. Estes ?cidos s?o comumente acumulados durante ou no final de diversos processos de oxida??o avan?ada, uma vez que s?o mais persistentes que os poluentes iniciais tratados atrav?s destes m?todos. O ?nodo de BDD ? considerado um dos melhores materiais eletrocatal?ticos para estes processos, uma vez que atua eficientemente na gera??o de esp?cies fortemente oxidantes, como os radicais hidroxila, per?xido de hidrog?nio e persulfatos. O sil?cio ? o substrato mais utilizado para deposi??o da camada de diamante, entretanto este ? um material fr?gil. Sendo assim, o ni?bio se mostra como uma alternativa promissora devido a sua estabilidade qu?mica e mec?nica. Solu??es sint?ticas contendo os tr?s ?cidos carbox?licos foram submetidas a experimentos de oxida??o an?dica tendo como par?metros investigados a densidade de corrente aplicada (30, 60, 90 e 120 mA cm-2) e a influ?ncia do eletr?lito de suporte utilizado (?cido percl?rico e sulf?rico), bem como os efeitos das diferen?as estruturais dos ?cidos. A degrada??o dos compostos org?nicos foi analisada atrav?s da demanda qu?mica de oxig?nio (COD), carbono org?nico total (TOC) e HPLC, enquanto as esp?cies oxidantes foram detectadas utilizando t?cnicas reportadas na literatura. Os par?metros de efici?ncia (TCE, MCE e consumo energ?tico) tamb?m foram obtidos. Estudos eletroanal?ticos mostraram que podem ocorrer, para estes ?cidos tanto os processos de oxida??o direta quanto indireta. A densidade de corrente se mostrou determinante na efici?ncia de remo??o, sendo obtidas as maiores remo??es de COD em maiores densidades (60,7% para o AA; 77,8% para o FA e 86,1% para o OA utilizando 120 mA cm-2). O eletr?lito de suporte tamb?m influenciou na efici?ncia de remo??o, sendo que o processo foi mais eficiente com a utiliza??o do H2SO4 devido ? participa??o dos persulfatos, o que levou a maiores remo??es de COD (34,5% pra o AA; 82,5% para o FA e 93,5% para o OA utilizando 120 mA cm-2) quando comparado com o ?cido percl?rico. Por fim, os par?metros de efici?ncia obtidos mostraram que o consumo energ?tico depende apenas da densidade de corrente aplicada, e n?o da estrutura do ?cido (maiores j implicam em maiores consumos energ?ticos); a efici?ncia total de corrente, por outro lado, sofre influ?ncia da estrutura do composto org?nico. / In this work, the electrochemical oxidation of three carboxylic acids was studied ? formic acid (FA), acetic acid (AA) and oxalic acid (OA) with niobium supported boron doped diamond anode. These acids are usually accumulated during or in the end of various advanced oxidation processes, since they are more persistent compounds than the initial pollutants. BDD anode is considered one of the best electrocatalytic materials for these processes, since that it acts efficiently on the generation of strongly oxidant species, such as hydroxil radicals, hydrogen peroxide and persulfates. Silicon is the most used substrate for the deposition of the diamond layer, but it is a fragile material. Therefore, niobium is shown as a promising alternative due to its chemical and mechanical stability. Synthetic solutions containing the three carboxylic acids were submitted to anodic oxidation experiments aiming to investigate operating parameters such as current density (30, 60, 90 e 120 mA cm-2) and supporting electrolyte (perchloric and sulfuric acids) as well as the effects of the structural differences of the acids. The degradation of the organic compounds was analyzed by means of chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and HPLC, while the oxidant species were detected using techniques reported on literature. Efficiency parameters (TCE, MCE and energy consumption) were also obtained. Electroanalytical studies shown that both direct and indirect oxidation processes can occur for these acids. The current density was determinant on the removal efficiency, since great COD removals were obtained on higher densities (60.7% for AA; 77.8% for FA and 86.1% for OA by applying 120 mA cm-2). The supporting electrolyte also influenced on the removal efficiency, since the process was more efficient by using H2SO4 as supporting electrolyte due to the participation of persulfates, which led to higher COD removals (34,5% for AA; 82,5% for FA and 93,5% for OA by applying 120 mA cm-2) when compared to HClO4. Finally, the efficiency parameters obtained shown that energy consumption depends only of the applied current density, and not of the acid structures (higher j implies on higher energy consumptions); the total current efficiency, on other hand, is influenced by the organic compound structure.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3853620 bytes, checksum: 97de931d5237e1217f3d658829e243a8 (MD5) Previous issue date: 2012-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Ricin (RCA 60) is an inhibitor of ribosomes protein toxic, of class II, extracted from castor bean endosperm of the seed, consisting of two peptide chains (RCA-A 30 and RCA-B 30) linked by a disulfide bridge covalently formed by the combination of 17 amino acid residues. Its toxicity has been observed in animals, insects and humans, being by inhalation, ingestion or injection, and, therefore, has been used in the production of chemical weapons, paradoxically, with medical applications. The main analytical methods for the detection and determination of RCA 60 employing chromatographic separations, biosensors and immunochemical assays. In another hand, there are no reports in the literature employing voltammetry for determining RCA 60. In this work the electrochemical oxidation of the RCA 60 was studied using a glassy carbon electrode (GC). Moreover, it has been developed a voltammetric method by square wave voltammetry (SWV) with pre-concentration over a boron-doped diamond electrode (BDD) for determination of ricin. Two main peaks of quasi-reversible electrochemical oxidation of the RCA 60 were observed on GC by SWV and cyclic voltammetry. The study of the pH by differential pulse voltammetry showed wide dependency (2.0 ≤ pH ≤10.0) at the peak potentials, so that the reaction mechanism involves transferring of 2H+/2e- and 1H+/1e-, to the P1 and P2, respectively, with appearance of an oxidation product at pH  7.0 due to peak P2. Both peaks showed maximum current intensity at pH 7.0. Although similar electrochemical behavior was observed for samples of RCA 60 different cultivars in this electrode, the strong evidence of poisoning of the electrode surface was decisive for the choice of BDD for the development of a voltammetric method. Tests with an analytical standard RCA 60 chain A (RCA-A 30) on GC, confirm the peaks P1 and P2. P2 is more sensitive for analytical purposes. An irreversible behavior for P2 was observed for the RCA-A 30 in sulfuric acid (0.1 mol L-1, pH 1.0), facilitated by pre-concentration by adsorption on BDD. The excellent voltammetric response of the pre-concentrate material, allowed the development of a sensitive and reliable method, with a linearity range from 3.3 to 94 nmol L-1 with a limit of detection and quantification of 19.0 and 62.0 g L-1, respectively. Recovery of 90.9% was verified for 3.3 x 10-8 mol L-1 of RCA-A 30 spiked in a RCA 60 extracted from the castor bean cultivar BRS Paraguaçu sample, which are within the limits suggested by the AOAC. New applications of the method for other real samples are in progress. / A Ricina (RCA 60) é uma proteína tóxica inibidora dos ribossomos, de classe II, extraída do endosperma da semente da mamona, constituída por duas cadeias peptídicas (RCA-A 30 e RCA-B 30) ligadas covalentemente por uma ponte dissulfeto, formada pela combinação dos resíduos de 17 aminoácidos essenciais. Sua toxicidade tem sido observada em animais, insetos e humanos, seja por inalação, ingestão ou injeção, tendo, por conseguinte, sido utilizada na produção de armas químicas, paradoxalmente, com aplicações medicinais. Os principais métodos analíticos para a detecção e determinação de RCA 60 empregam separações cromatográficas, biossensores e ensaios imunoquímicos. Por outro lado, não existem trabalhos na literatura que empregam voltametria para determinação de RCA 60. Assim, neste trabalho a oxidação eletroquímica da RCA 60 foi estudada usando um eletrodo de carbono vítreo (CV). Além disso, foi desenvolvido um método voltamétrico por voltametria de onda quadrada (VOQ) para a determinação da RCA-A 30 com pré-concentração, empregando um eletrodo de diamante dopado com boro (DDB). Dois principais picos de oxidação eletroquímica quase-reversíveis da RCA 60 foram verificados sobre CV por VOQ e voltametria cíclica. O estudo do pH por voltametria de pulso diferencial revelou ampla dependência (2,0 ≤ pH ≤ 10,0) com os potenciais de pico de modo que o mecanismo de reação envolve a transferência de 2H+/2e- e 1H+/1e-, para os P1 e P2, respectivamente, com surgimento de um produto de oxidação em pH  7,0, decorrente do pico P2. Ambos os picos apresentaram intensidade de corrente máxima em pH 7,0. Embora tenha sido observado comportamento eletroquímico similar para amostras de RCA 60 de cultivares diferentes nesse eletrodo, a forte evidência de envenenamento superficial do eletrodo foi determinante para a escolha do DDB para desenvolvimento do método voltamétrico. Testes com o padrão analítico da cadeia A da RCA 60 (RCA-A 30), confirmam os picos P1 e P2, sendo P2 mais sensível para fins analíticos. Um comportamento irreversível para P2 foi diagnosticado para RCA-A 30 em ácido sulfúrico (0,1 mol L-1, pH 1,0), facilitado pela pré-concentração por adsorção sobre DDB. A excelente resposta voltamétrica do material pré-concentrado, permitiu o desenvolvimento de um método sensível e confiável, com uma faixa de linearidade de 3,3 a 94 nmol L-1 com um limite de detecção e quantificação de 19 e 62 g L-1, respectivamente. Recuperação de 90,9% foi verificado para 3,3 x 10-8 mol L-1 de RCA-A 30 em um extrato deslipidado de RCA 60, extraído da cultivar de mamoneira BRS Paraguaçu, respectivamente, o que está dentro dos limites sugeridos pela AOAC. Novas aplicações do método para outras amostras de cultivares de mamoneira estão em curso.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O Dimetomorfe (DIM) pertence à classe dos fungicidas morfolÃnicos, tem aÃÃo sistÃmica, à persistente nas matrizes alimentÃcias e em solos de plantio onde foi aplicado e à um possÃvel interferente endÃcrino, o que justifica o desenvolvimento de metodologias para detecÃÃo e quantificaÃÃo desse composto. No estudo eletroquÃmico pode-se observar que DIM apresentou processo eletroquÃmico controlado por difusÃo e caracterizado como quasi-reversÃvel, com potencial de eletrodo em torno de 1,28 V vs. eletrodo de Ag/AgCl/Cl-(KCl sat.), referente à transferÃncia de dois elÃtrons. No desenvolvimento da metodologia eletroanalÃtica utilizando voltametria de onda quadrada e o eletrodo de diamante dopado com boro, constatou-se que as melhores condiÃÃes experimentais e voltamÃtricas foram obtidas em tampÃo Britton-Robinson pH 3, como eletrÃlito de suporte, frequÃncia de aplicaÃÃo dos pulsos de potencial de 30 s-1, amplitude dos pulsos de potencial de 50 mV e incremento de potencial de 2 mV. Partindo dessas condiÃÃes foi possÃvel desenvolver uma metodologia analÃtica com faixa linear de 4,57x10-6 a 3,78x10-4 mol L-1, limite de detecÃÃo de 3,11x10-7 mol L-1, limite de quantificaÃÃo de 1,04x10-6 mol L-1, repetibilidade de 0,13% (n = 10) e reprodutibilidade de 0,92% (n = 5). A avaliaÃÃo da interferÃncia das espÃcies iÃnicas presentes no eletrÃlito de suporte e do Mancozebe (MZB), presente em coformulaÃÃes de DIM, na exatidÃo e na precisÃo da metodologia mostrou que essas espÃcies exercem pouca influÃncia. A recuperaÃÃo em eletrÃlito foi de 97,25  0,70 %, com confianÃa de 95%, e BIAS de 2,74 %. O percentual de interferÃncia do MZB, em diferentes concentraÃÃes, foi menor que |10%|. A aplicaÃÃo da metodologia proposta na determinaÃÃo do DIM em uva in natura e em vinho tinto apresentou percentual de recuperaÃÃo de 101,0  12,1% e 105,1  10,8% com confianÃa de 95%, respectivamente, e BIAS menor que 6%. Baseando-se nas informaÃÃes quÃmico-computacionais, pode-se inferir que o sÃtio de oxidaÃÃo do DIM à na dupla ligaÃÃo nÃo aromÃtica. Os dados obtidos por cromatografia gasosa acoplada a um espectrÃmetro de massa levaram à conclusÃo que a natureza do substrato eletrÃdico nÃo interfere no mecanismo global da reaÃÃo de eletrooxidaÃÃo do DIM, sendo formado o (4-clorofenil)-(3,4-dimetoxifenil)metanona como produto majoritÃrio. / Dimethomorph (DIM) belongs to the class of morpholinic fungicides, it has systemic action, it is persistent in food matrices and in planting soils where was applied and a possible endocrine interferent, justifying the development of methodologies for detection and quantification of this compound. In the electrochemical study can be seen that the DIM had electrochemical process diffusion-controlled and characterized as quasi-reversible, with electrode potential of approximately 1.28 V vs. Ag/AgCl/Cl-(KCl sat.) electrode and involving two electrons transfer. In the development of electroanalytical methods using the square-wave voltammetry and the boron-doped diamond electrode, it was found that the best experimental and voltammetric conditions were obtained in Britton-Robinson buffer pH 3, as supporting electrolyte, pulse potential frequency of 30 s-1, square-wave amplitude of 50 mV and potential step increment of 2 mV. From these conditions it was possible to develop an analytical method with a linear range from 4.57x10-6 to 3.78x10-4 mol L-1, detection limit of 3.11x10-7 mol L-1, quantification limit of 1.04x10-6 mol L-1, 0.13% of repeatability (n = 10) and 0.92% of reproducibility (n = 5). The evaluation of the interference of the ionic compounds present in the supporting electrolyte and the Mancozebe (MZB), present in DIM co-formulations, in the accuracy and precision of the methodology showed that these species have little influence. The recovery in electrolyte was of 97.25  0.70%, with 95% confidence, and BIAS of 2.74%. The percentage of MZB interference, in different concentrations, was less than |10%|. The application of the proposed methodology for determining of the DIM in fresh grapes and red wine showed a percent recovery equal to 101.0  12.1% and 105.1  10.8% with 95% confidence, respectively, and BIAS less than 6 %. Based on the quantum-chemicals information, we can infer that the site of oxidation of DIM is the non-aromatic double bond. The data obtained by gas chromatography-mass spectrometry led to the conclusion that the electrodic substrate nature does not interfere in the overall mechanism of the DIM electrooxidation reaction, in which is formed the (4-chlorophenyl)-(3,4-dimethoxyphenyl)methanone as major product.

Orientador: Susanne Rath / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T06:57:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carreira_FrancieliCristiani_M.pdf: 773670 bytes, checksum: 6d050c7c60c651787ea726a2bdbbbd40 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Ésteres do ácido p¿hidróxibenzóico, tais como metilparabeno (MePa), etilparabeno (EtPa) e propilparabeno (PrPa) são conservantes químicos amplamente empregados em cosméticos, fármacos e alimentos. Uma vez que estes compostos estão associados a alergias, dermatites e propriedades estrogênicas, faz-se necessário avaliar a concentração destas substâncias nas diferentes matrizes. A ANVISA estabelece para cosméticos uma concentração máxima de parabenos totais de 0,8 % m/m. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o comportamento eletroquímico dos parabenos no eletrodo de diamante dopado com boro e o desenvolvimento de um método voltamétrico para a determinação de MePa, EtPa e PrPa em antitranspirantes tipo roll on. As condições otimizadas do método voltamétrico foram: técnica voltametria cíclica; eletrólito suporte, tampão fosfato 0,1 mol L, pH 7,0; velocidade de varredura, 50 mV s. Nestas condições, os parabenos sofrem oxidação em 0,85 V versus Ag/AgCl, KCl sat. O processo é irreversível e controlado por difusão. Para a quantificação dos parabenos totais, as amostras foram preparadas usando a extração em fase sólida e na quantificação foi usada a hidroquinona como padrão interno. Para avaliar a exatidão do método proposto, os resultados obtidos na análise de amostras de antitranspirantes pelo método voltamétrico proposto foram comparados com àqueles obtido por cromatografia líquida de alta eficiência. Todas as amostras analisadas (12 amostras de fabricantes diferentes) apresentaram um teor de parabenos totais menores do que 0,38 % m/m. Destas, 6 amostras não especificaram corretamente a presença dos parabenos nos rótulos / Abstract: Esters of p-hydroxybenzoic acid, as methylparaben (MePa), ethylparaben (EtPa) and propylparaben (PrPa) have been widely used as chemical preservatives in cosmetics, drugs, foods, and others. As these compounds are linked with allergies, dermatitis and estrogenic properties, it is necessary to control the concentration of these substances in the different matrices. The ANVISA establish a maximum concentration of 0.8 % w/w of total parabens in cosmetics. The aims of this work were the study of the electrochemical behavior of parabens on the boron-doped diamond electrode and the development of a voltammetric method for the determination of parabens in antiperspirants (roll-on). The optimized voltammetric conditions established were: cyclic voltammetry; supporting electrolyte, phosphate buffer 0.1 mol L, pH 7.0; scan rate, 50 mV s. At these conditions, the parabens undergo oxidation at 0.85 V versus Ag/AgCl, KCl sat. The process is irreversible and diffusion controlled. The sample preparation was carried out using solid phase extraction and the total paraben quantitation was done using hydroquinone as internal standard. The accuracy of the method was evaluated through comparison of results obtained from analyses of antiperspirants by the proposed voltammetric method with those obtained by high performance liquid chromatography. All samples analyzed (12 samples of different manufactures) presented a content of total parabens lower than 0.38 % w/w. The presence of parabens in six samples was not correctly specified at the label / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Este trabalho mostra estudos das propriedades eletroquímicas do eletrodo de diamante dopado com boro (DDB) e descreve a utilização de eletrodos de DDB, modificados direta ou indiretamente pelo método Sol-gel, para a oxidação de metanol e de etanol em meio ácido. Do estudo das propriedades superficiais do diamante concluiu-se que a polarização catódica é bastante apropriada para um bom desempenho do material é que não introduz diferenças estruturais detectáveis no filme de DDB, indicando que a melhora na resposta eletroquímica é devida somente a mudanças superficiais. Entretanto, polarizações catódicas consecutivas e extensivas por longos períodos de tempo produzem uma erosão da superfície do eletrodo. Adicionalmente, estudos realizados usando voltametria cíclica e espectroscopia fotoeletrônica de raios X, mostraram que a superfície de eletrodos de DDB pré-tratados catodicamente tem um comportamento eletroquímico dinâmico, apresentando uma perda da reversibilidade para o sistema Fe(CN)63-/4- em função do tempo de exposição ao ar. Isto é devido, possivelmente, à perda de hidrogênio superficial decorrente da oxidação da superfície do eletrodo pelo oxigênio do ar. Este comportamento dinâmico da superfície do DDB é inversamente dependente ao teor de boro do eletrodo. Foi observado também que a quantidade de sítios ativos disponíveis na superfície do eletrodo é diretamente proporcional à dopagem do mesmo e deve ser conseqüência da quantidade de boro superficial. Desses estudos concluiu-se que todos os eletrodos de DDB com distintas dopagens usados nesta tese (300, 800, 2000 e 8000 ppm de B) apresentam uma superfície eletroquímica heterogênea (sítios ricos em boro que apresentariam uma alta condutividade e sítios de diamante com terminação hidrogênio com menor condutividade), quando polarizados catodicamente e parcialmente bloqueada (diamante com terminações oxigênio) quando polarizados anodicamente, formando arranjos de microeletrodos (provavelmente sítios ricos em boro). As superfícies do diamante foram modificadas diretamente com Pt, Pt-RuO2 e Pt-RuO2-RhO2 pelo método Sol-gel. Estes depósitos de catalisadores apresentavam tamanhos nanométricos e mostraram um bom contato elétrico com a superfície do diamante e elevada pureza, assim como, uma composição atômica bem controlada e uma distribuição homogênea na superfície do DDB. Os estudos da oxidação eletroquímica de metanol e de etanol sugerem fortemente que o envenenamento da superfície do eletrodo é grandemente inibido sobre o catalisador ternário Pt-RuO2-RhO2/DDB quando comparado com os eletrodos Pt-RuO2/DDB e Pt/DDB. Adicionalmente, esse eletrodo mostra uma excelente atividade catalítica para a oxidação de etanol, provavelmente devido à habilidade que o ródio tem para quebrar a ligação C-C somada ao mecanismo bifuncional que acontece no catalisador contendo Pt e Ru. Em seguida, realizaram-se modificações indiretas do DDB pela síntese de compósitos de pó de carbono modificados com metais e óxidos metálicos e posterior fixação usando uma solução de Nafion. A oxidação dos álcoois foi estudada por voltametria cíclica e curvas de polarização em estado estacionário (diagramas de Tafel). Os sistemas investigados incluíram misturas metálicas binárias, ternárias e quaternárias contendo Pt, Ru, Ir, Rh, PbOx, TaOx e MoOx num total de 16 sistemas diferentes. Assim, os melhores catalisadores para a oxidação de metanol foram: Pt-Ru-TaOx-PbOx > Pt-Ru-TaOx-MoOx ≈ Pt-Ru-MoOx-Ir enquanto que, para a oxidação de etanol foram Pt-Ru-TaOx-PbOx e Pt-Ru-PbOx-Rh. Consequentemente, catalisadores do tipo Pt-Ru-TaOx-M são promissores para futuras aplicações práticas. Finalmente, estudos preliminares realizados usando pó de DDB modificado diretamente com Pt-RuOx pelo método Sol-gel mostraram que este compósito apresenta uma excelente atividade catalítica para oxidação de metanol, que foi maior do que a observada sobre um catalisador comercial considerado como o estado da arte (Pt-Ru/C da E-TEK) nas mesmas condições experimentais. Desta forma, foi mostrada a possibilidade do uso de pó de DDB como suporte para eletrocatalisadores para aplicações em células a combustível que funcionem diretamente com álcoois. / The electrochemical properties of boron-doped diamond (BDD) surfaces as well as studies of the oxidation of methanol and ethanol in acid media on BDD surfaces modified with catalysts by the Sol-gel method are presented here. Studies of the surface properties of BDD electrodes revealed that a cathodic polarization (-3,0 V vs. HESS, 30 min) is necessary for a good performance of the system while no important bulk structural differences are introduced in the film indicating that the enhanced electrochemical responses brought on by the cathodic pre-treatment is only due to superficial changes. Meanwhile, repeated and extensive cathodic polarizations led to severe erosion of the electrode surface. On the other hand, studies performed using cyclic voltammetry and X-ray photoelectron spectroscopy have shown that, after a cathodic pre-treatment, the BDD electrode surface presents a dynamic behaviour that results in a loss of the reversibility towards the Fe(CN)6 4−/3− redox couple as a function of the time exposed to atmospheric conditions. This dynamic behaviour must be associated to a loss of superficial hydrogen due to oxidation by the air and is inversely proportional to the BDD doping level suggesting that the boron content has a stabilizing effect on the H-terminated surface. It was also observed that the amount of electrochemical active sites of the BDD electrode has a direct dependence with the doping level (maybe due to the amount of superficial boron). From those studies, it was concluded that all BDD electrodes used in this work having different doping levels (300, 800, 2000 and 8000 ppm of boron) posses, after cathodic polarization, electrochemical heterogeneous surfaces (i.e. boron-rich sites with high conductivity and H-terminated diamond sites with lower conductivity) while after anodic polarization the surface is partially blocked by O-terminated diamond sites, resulting in a behaviour that resembles microelectrode arrays (probably formed by the few boron-rich sites). The BDD surface was also modified directly with Pt, Pt-RuO2 and Pt-RuO2-RhO2 using the Sol-gel method. These catalysts deposits have nanometric sizes, good electrical contact with the diamond surface and high purity. They also show a well controlled atomic composition and a homogeneous distribution on the BDD surface. Methanol and ethanol electrochemical oxidation studies on those modified electrodes suggested that poisoning of the surface by undesired intermediates (most xvi probably CO) is highly inhibited on the ternary catalyst Pt-RuO2-RhO2/BDD when compared with the Pt-RuO2/BDD and Pt/BDD responses. Additionally, the observed catalytic activity for ethanol oxidation was excellent, probably due to the rhodium ability to break the C-C bond which was added to the bifunctional mechanism operating in Pt-Ru catalysts. In the sequence, indirect modifications of the BDD surface were carried out by the production of carbon powder composites modified with metals and metallic oxides by the Sol-gel method and their subsequent anchoring to the BDD using a Nafionsolution. The alcohols oxidation on these electrodes was studied by cyclic voltammetry and steady-state polarization curves (Tafel plots). The investigated systems included binary, ternary and quaternary catalysts containing Pt, Ru, Ir, Rh, PbOx, TaOx and MoOx in a total of 16 different systems The higher catalytic activity towards methanol oxidation was observed in the sequence: Pt-Ru-TaOx-PbOx > Pt-Ru-TaOx-MoOx _ Pt-Ru-MoOx-Ir while for ethanol oxidation, the catalysts activity sequence was: Pt-Ru-TaOx-PbOx _ Pt-Ru-PbOx-Rh > Pt- Ru-Rh. Consequently, it was concluded that catalysts of the type Pt-Ru-TaOx-M are very promising systems to be used in future practical applications. Finally, preliminary studies carried out using BDD powder directly modified with Pt-RuOx by the Sol-gel method showed that this material has an excellent catalytic activity towards methanol oxidation reaction, being higher than that observed on a state of the art commercial catalyst (Pt-Ru/C from E-TEK) under the same experimental conditions. Thus, the feasibility of the use of BDD powder as catalysts support in direct-alcohol fuel cell systems was clearly established.