Este trabalho apresenta o desenvolvimento de (bio)sensores baseados em plataformas poliméricas convencionais e nanoestruturadas. Os sensores estudados contém poli(pirrol) como transdutor eletroquímico, responsável pela oxidação de amônia a 0,35 V. Como a enzima urease hidrolisa cataliticamente uréia a amônia, após a imobilização da enzima sobre o poli(pirrol), obtém-se um biossensor para detecção indireta de uréia, via amônia. A detecção de amônia pelo poli(pirrol) foi otimizada em termos da densidade de carga de poli(pirrol) presente no sensor, e do potencial de trabalho. Então verificou-se a ação do polímero poli(5-amino-1-naftol) na redução do sinal dos interferentes ácidos úrico e ascórbico. Após a otimização do sensor-base, estudou-se a influência do tipo de imobilização da urease ao substrato polimérico na sensibilidade e estabilidade do biossensor de uréia. Concluiu-se que a pouca quantidade de enzima imobilizada através das metodologias estudadas era o fator limitante da sensibilidade de detecção, e então implementou-se a nanoestruturação do poli(pirrol), para aumentar a área superficial disponível para a imobilização da urease. Preparou-se filmes de poli(pirrol) nanoestruturado (macroporoso e nanofios), e a compreensão dos fenômenos observados só foi possível ao aliar características geométricas e propriedades físico-químicas intrínsecas de sistemas nanoestruturados. / This work presents the development of (bio)sensors based on conventional and nanostructured polymeric platforms. The analyzed sensors contain poly(pyrrole) as electrochemical transducer, responsible for ammonia oxidation at 0.35 V. As the enzyme urease catalytically hydrolyses urea to ammonia, after enzyme immobilization onto poly(pyrrole), a biosensor for urea indirect detection, via ammonia, is obtained. Ammonia sensing by poly(pyrrole) was optimized in terms of both charge density of poly(pyrrole) present in the sensor and working potential. In sequence, poly(5-amino-1-naphtol) role as interferents (uric and ascorbic acids) signal blocker was verified. After optimization of the base-sensor, the influence of urease immobilization method on both detection sensitivity and biosensor durability was investigated. It was found that the small amount of enzyme immobilized using the compared methods limited detection sensitivities, and then nanostructuration of poly(pyrrole) was implemented, in order to increase the surface area available for urease immobilization. Nanostructured poly(pyrrole) films (macroporous and nanowires) were prepared, and the fully understanding of the observed phenomena was only possible combining geometric characteristics and physical-chemical properties related to nanostructured systems.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de (bio)sensores baseados em plataformas poliméricas convencionais e nanoestruturadas. Os sensores estudados contém poli(pirrol) como transdutor eletroquímico, responsável pela oxidação de amônia a 0,35 V. Como a enzima urease hidrolisa cataliticamente uréia a amônia, após a imobilização da enzima sobre o poli(pirrol), obtém-se um biossensor para detecção indireta de uréia, via amônia. A detecção de amônia pelo poli(pirrol) foi otimizada em termos da densidade de carga de poli(pirrol) presente no sensor, e do potencial de trabalho. Então verificou-se a ação do polímero poli(5-amino-1-naftol) na redução do sinal dos interferentes ácidos úrico e ascórbico. Após a otimização do sensor-base, estudou-se a influência do tipo de imobilização da urease ao substrato polimérico na sensibilidade e estabilidade do biossensor de uréia. Concluiu-se que a pouca quantidade de enzima imobilizada através das metodologias estudadas era o fator limitante da sensibilidade de detecção, e então implementou-se a nanoestruturação do poli(pirrol), para aumentar a área superficial disponível para a imobilização da urease. Preparou-se filmes de poli(pirrol) nanoestruturado (macroporoso e nanofios), e a compreensão dos fenômenos observados só foi possível ao aliar características geométricas e propriedades físico-químicas intrínsecas de sistemas nanoestruturados. / This work presents the development of (bio)sensors based on conventional and nanostructured polymeric platforms. The analyzed sensors contain poly(pyrrole) as electrochemical transducer, responsible for ammonia oxidation at 0.35 V. As the enzyme urease catalytically hydrolyses urea to ammonia, after enzyme immobilization onto poly(pyrrole), a biosensor for urea indirect detection, via ammonia, is obtained. Ammonia sensing by poly(pyrrole) was optimized in terms of both charge density of poly(pyrrole) present in the sensor and working potential. In sequence, poly(5-amino-1-naphtol) role as interferents (uric and ascorbic acids) signal blocker was verified. After optimization of the base-sensor, the influence of urease immobilization method on both detection sensitivity and biosensor durability was investigated. It was found that the small amount of enzyme immobilized using the compared methods limited detection sensitivities, and then nanostructuration of poly(pyrrole) was implemented, in order to increase the surface area available for urease immobilization. Nanostructured poly(pyrrole) films (macroporous and nanowires) were prepared, and the fully understanding of the observed phenomena was only possible combining geometric characteristics and physical-chemical properties related to nanostructured systems.

A depressão em idosos é uma desordem persistente e recorrente, resultado do stress psicossocial ou efeito de doenças fisiológicas, que podem acarretar a desabilidade do indivíduo, aumento dos sintomas das doenças clínicas, na maior utilização dos serviços de saúde e altas taxas de suicídios.A monitorização terapêutica permite a ndividualização do regime de dosagem, assegurando a eficácia clínica e minimizando os efeitos adversos dos fármacos, prescritos na clínica. Os antidepressivos têm sido monitorados, pois, apresentam intervalos terapêuticos bem estabelecidos, ou seja, a maioria dos pacientes, que apresentam concentrações plasmáticas dentro deste intervalo fixo, tem as desordens psiquiátricas mantidas sob controle e efeitos adversos aceitáveis. Os antidepressivos tricíclicos (ADTs): imipramina, amitriptilina, nortriptilina e desipramina, embora eficazes e ainda muito utilizados, apresentam efeitos adversos, não desejáveis. Os antidepressivos, inibidores seletivos da recaptação de serotonina (SSRIs): citalopram, fluoxetina, paroxetina e sertralina, apresentam eficácia clínica comparável aos clássicos ADTs, mas destituídos dos efeitos adversos associados aos mesmos. Os métodos convencionais, empregados no tratamento de amostras biológicas, para análises de antidepressivos por técnicas cromatográficas, têm sido a extração líquido-líquido e extração em fase sólida. A microextração em fase sólida tem sido empregada em diferentes análises em fluidos biológicos, porém essa técnica apresenta certas limitações como, o número limitado de fases extratoras disponíveis no comércio que sejam adequadas para a análise de compostos não iônicos. A avaliação de novas fases extratoras, mais seletivas, estáveis e de baixo custo tem sido requerida para a análise de fármacos. O interesse no uso de poli(pirrol) (PPY), como fase extratora para SPME, está relacionado às diferentes interações dos fármacos (hidrofóbicas, -, com o grupo funcional polar, troca iônica, ácido-base) aos grupos multifuncionais deste polímero. Sua polimerização pode ser alcançada tanto por oxidação química, quanto por eletrodeposição em meio aquoso ou orgânico. O método eletroquímico apresenta algumas vantagens, tais como: o polímero ou mistura de polimeros podem ser revestidos diretamente em um metal, incorporação de diferentes grupos funcionais, entre outras, a polimerização pode ser eletroquimicamente controlada através da voltametria cíclica. Neste trabalho o poli(pirrol) (PPY) foi eletrodepositado em eletrodo de aço inox e empregado para a microextração em fase sólida dos antidepressivos: paroxetina, fluoxetina, mirtazapina, duloxetina, sertralina e citalopram. As variáveis da eletrodeposição, número de ciclos e contra-íon empregado no processo de eletrodeposição foram otimizadas. Assim como as variáveis SPME: tempo, temperatura, pH e volume de amostra, e tempo e solvente de dessorção; almejando maior sensibilidade para o método SPME-PPY/LC UV proposto. A extração sortiva em barra de agitação (SBSE), técnica recente de preparo de amostras, para a pré-concentração de compostos orgânicos presentes em amostras biológicas, baseia-se na extração estática, através do polímero polidimetilsiloxano (PDMS), no qual ocorre a dissolução (sorção) do analito. Neste trabalho, as técnicas SBSE e cromatografia líquida de alta eficiência com detecção UV (SBSE/LC UV) foram avaliadas para a análise simultânea de antidepressivos em amostras de plasma para fins de monitorização terapêutica. As condições cromatográficas de análise, assim como as variáveis SBSE de extração (tempo, temperatura, força iônica, pH da matriz) e tempo de dessorção, foram otimizadas, visando adequada sensibilidade analítica. A validação analítica foi realizada segundo normas da ANVISA, para ambos os métodos propostos, em diferentes concentrações plasmáticas, as quais contemplam o intervalo terapêutico. Segundo os parâmetros de validação avaliados, os métodos SBSE/LCUV e SPMEPPY/LCUV padronizados poderão ser empregados nas análises dos antidepressivos, para fins de monitorização terapêutica. / Depression in the elderly is a persistent and recurrent disorder resulting from psychosocial stress or physiological effect or disease. This condition can lead to disability, cognitive impairment, enhanced symptoms of medical illnesses, increased use of health care services and, increased of suicide rates. Therapeutic monitoring allows individualization of the dose regimen, ensuring clinical effectiveness and minimizing the adverse effects of drugs, prescribed at the clinic. Antidepressants have been monitored because they present well - established therapeutic intervals; in other words, most of the patients present plasmatic concentrations within this fixed range, so that their psychiatric disorders are kept under control and the adverse effects are acceptable. The tricyclic antidepressants (ADTs) imipramine, amitriptyline, nortryptiline, and desipramine, have adverse effects. The selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) antidepressants citalopram, fluoxetine, paroxetine, and sertraline, are clinically effectiveness as the classic ADTs, but they do not lead to the adverse effects associated to the latter. The conventional methods employed in the treatment of biological samples for analysis of antidepressants by chromatographic techniques have been the liquid-liquid extraction (LLE) and solid phase extraction (SPE) techniques. Solid-phase microextraction (SPME) has been used in various analyses of biological fluids. However, this technique has limitations such as the small number of comemercially available extracting phases that are appropriate for the analysis of non-ionic compounds. Investigation of new extraction phases that are more selective and stable, as well as inexpensive, has been requested for drug analysis. The interest in the use of poly(pirrole) (PPY) as an extraction phase for SPME is related to the different interactions of the drugs (hydrophobic, - , with the polar functional group, ionic exchange and acid-base) with the multifunctional groups on this polymer. The PPY polymerization can be achieved by chemical oxidation or electropolymerization in aqueous solution or organic solvents. The electrochemical method has advantages such as, the polymer or a mixes of polymers can be directly deposited on a metal wire, different functional groups can be incorporated, polymerization can be electrochemically controlled by cyclic voltammetry. In this work poly(pyrrole) was electropolymerized on stainless steel electrodes and employed for the solid phase microextraction of the antidepressants paroxetine, fluoxetine, mirtazapine, duloxetine, sertraline, and citalopram. The electropolymerization variables, the number of cycles and counterion employed in the process were optimized, as well as the SPME variables, time, temperature, pH, sample volume, and desorption solvent; aiming at a better sensibility for the proposed method SPME-PPY/LC-UV. The stir bar sorptive extraction (SBSE), recently established technique for samples preparation, that targets the pre concentration of organic compounds present in biological samples. It is based on static extraction, through the polymeric polydimethylsiloxane (PDMS), where there is analyte dissolution (sorption). In this work, the SBSE technique and liquid chromatography with UV detector (SBSE/LC-UV) were evaluated for the simultaneous determination of antidepressants in plasma samples for therapeutic monitoring purposes. The cromatographic conditions, the SBSE extraction variables (time, temperature, ionic strength and matrix pH), and the dessorption time were optimized for appropriate analytical sensibility. The analytical validation was accomplished according to the norms of ANVISA for both of the proposed methods, in different plasmatic concentrations, which contemplate the therapeutic interval. According to the evaluated validation parameters, the standardized methods SBSE/LC-UV and SPME-PPY/LC-UV can be used in the analyses of antidepressants for therapeutic drug monitoring purposes.

A depressão em idosos é uma desordem persistente e recorrente, resultado do stress psicossocial ou efeito de doenças fisiológicas, que podem acarretar a desabilidade do indivíduo, aumento dos sintomas das doenças clínicas, na maior utilização dos serviços de saúde e altas taxas de suicídios.A monitorização terapêutica permite a ndividualização do regime de dosagem, assegurando a eficácia clínica e minimizando os efeitos adversos dos fármacos, prescritos na clínica. Os antidepressivos têm sido monitorados, pois, apresentam intervalos terapêuticos bem estabelecidos, ou seja, a maioria dos pacientes, que apresentam concentrações plasmáticas dentro deste intervalo fixo, tem as desordens psiquiátricas mantidas sob controle e efeitos adversos aceitáveis. Os antidepressivos tricíclicos (ADTs): imipramina, amitriptilina, nortriptilina e desipramina, embora eficazes e ainda muito utilizados, apresentam efeitos adversos, não desejáveis. Os antidepressivos, inibidores seletivos da recaptação de serotonina (SSRIs): citalopram, fluoxetina, paroxetina e sertralina, apresentam eficácia clínica comparável aos clássicos ADTs, mas destituídos dos efeitos adversos associados aos mesmos. Os métodos convencionais, empregados no tratamento de amostras biológicas, para análises de antidepressivos por técnicas cromatográficas, têm sido a extração líquido-líquido e extração em fase sólida. A microextração em fase sólida tem sido empregada em diferentes análises em fluidos biológicos, porém essa técnica apresenta certas limitações como, o número limitado de fases extratoras disponíveis no comércio que sejam adequadas para a análise de compostos não iônicos. A avaliação de novas fases extratoras, mais seletivas, estáveis e de baixo custo tem sido requerida para a análise de fármacos. O interesse no uso de poli(pirrol) (PPY), como fase extratora para SPME, está relacionado às diferentes interações dos fármacos (hidrofóbicas, -, com o grupo funcional polar, troca iônica, ácido-base) aos grupos multifuncionais deste polímero. Sua polimerização pode ser alcançada tanto por oxidação química, quanto por eletrodeposição em meio aquoso ou orgânico. O método eletroquímico apresenta algumas vantagens, tais como: o polímero ou mistura de polimeros podem ser revestidos diretamente em um metal, incorporação de diferentes grupos funcionais, entre outras, a polimerização pode ser eletroquimicamente controlada através da voltametria cíclica. Neste trabalho o poli(pirrol) (PPY) foi eletrodepositado em eletrodo de aço inox e empregado para a microextração em fase sólida dos antidepressivos: paroxetina, fluoxetina, mirtazapina, duloxetina, sertralina e citalopram. As variáveis da eletrodeposição, número de ciclos e contra-íon empregado no processo de eletrodeposição foram otimizadas. Assim como as variáveis SPME: tempo, temperatura, pH e volume de amostra, e tempo e solvente de dessorção; almejando maior sensibilidade para o método SPME-PPY/LC UV proposto. A extração sortiva em barra de agitação (SBSE), técnica recente de preparo de amostras, para a pré-concentração de compostos orgânicos presentes em amostras biológicas, baseia-se na extração estática, através do polímero polidimetilsiloxano (PDMS), no qual ocorre a dissolução (sorção) do analito. Neste trabalho, as técnicas SBSE e cromatografia líquida de alta eficiência com detecção UV (SBSE/LC UV) foram avaliadas para a análise simultânea de antidepressivos em amostras de plasma para fins de monitorização terapêutica. As condições cromatográficas de análise, assim como as variáveis SBSE de extração (tempo, temperatura, força iônica, pH da matriz) e tempo de dessorção, foram otimizadas, visando adequada sensibilidade analítica. A validação analítica foi realizada segundo normas da ANVISA, para ambos os métodos propostos, em diferentes concentrações plasmáticas, as quais contemplam o intervalo terapêutico. Segundo os parâmetros de validação avaliados, os métodos SBSE/LCUV e SPMEPPY/LCUV padronizados poderão ser empregados nas análises dos antidepressivos, para fins de monitorização terapêutica. / Depression in the elderly is a persistent and recurrent disorder resulting from psychosocial stress or physiological effect or disease. This condition can lead to disability, cognitive impairment, enhanced symptoms of medical illnesses, increased use of health care services and, increased of suicide rates. Therapeutic monitoring allows individualization of the dose regimen, ensuring clinical effectiveness and minimizing the adverse effects of drugs, prescribed at the clinic. Antidepressants have been monitored because they present well - established therapeutic intervals; in other words, most of the patients present plasmatic concentrations within this fixed range, so that their psychiatric disorders are kept under control and the adverse effects are acceptable. The tricyclic antidepressants (ADTs) imipramine, amitriptyline, nortryptiline, and desipramine, have adverse effects. The selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) antidepressants citalopram, fluoxetine, paroxetine, and sertraline, are clinically effectiveness as the classic ADTs, but they do not lead to the adverse effects associated to the latter. The conventional methods employed in the treatment of biological samples for analysis of antidepressants by chromatographic techniques have been the liquid-liquid extraction (LLE) and solid phase extraction (SPE) techniques. Solid-phase microextraction (SPME) has been used in various analyses of biological fluids. However, this technique has limitations such as the small number of comemercially available extracting phases that are appropriate for the analysis of non-ionic compounds. Investigation of new extraction phases that are more selective and stable, as well as inexpensive, has been requested for drug analysis. The interest in the use of poly(pirrole) (PPY) as an extraction phase for SPME is related to the different interactions of the drugs (hydrophobic, - , with the polar functional group, ionic exchange and acid-base) with the multifunctional groups on this polymer. The PPY polymerization can be achieved by chemical oxidation or electropolymerization in aqueous solution or organic solvents. The electrochemical method has advantages such as, the polymer or a mixes of polymers can be directly deposited on a metal wire, different functional groups can be incorporated, polymerization can be electrochemically controlled by cyclic voltammetry. In this work poly(pyrrole) was electropolymerized on stainless steel electrodes and employed for the solid phase microextraction of the antidepressants paroxetine, fluoxetine, mirtazapine, duloxetine, sertraline, and citalopram. The electropolymerization variables, the number of cycles and counterion employed in the process were optimized, as well as the SPME variables, time, temperature, pH, sample volume, and desorption solvent; aiming at a better sensibility for the proposed method SPME-PPY/LC-UV. The stir bar sorptive extraction (SBSE), recently established technique for samples preparation, that targets the pre concentration of organic compounds present in biological samples. It is based on static extraction, through the polymeric polydimethylsiloxane (PDMS), where there is analyte dissolution (sorption). In this work, the SBSE technique and liquid chromatography with UV detector (SBSE/LC-UV) were evaluated for the simultaneous determination of antidepressants in plasma samples for therapeutic monitoring purposes. The cromatographic conditions, the SBSE extraction variables (time, temperature, ionic strength and matrix pH), and the dessorption time were optimized for appropriate analytical sensibility. The analytical validation was accomplished according to the norms of ANVISA for both of the proposed methods, in different plasmatic concentrations, which contemplate the therapeutic interval. According to the evaluated validation parameters, the standardized methods SBSE/LC-UV and SPME-PPY/LC-UV can be used in the analyses of antidepressants for therapeutic drug monitoring purposes.