O uso de agrotóxicos e a consequente contaminação têm sido motivo de constante preocupação, sendo necessário monitorar esses compostos por metodologias que as quantifiquem em água e alimentos. As técnicas cromatográficas são as mais utilizadas para a este tipo de análise, mas apresentam desvantagens para aplicações \"in situ\" ou em tempo real. As técnicas eletroquímicas, como os biossensores enzimáticos que utilizam a acetilcolinesterase, têm sido estudadas para a determinação quantitativa de pesticidas em diferentes amostras. No entanto, as enzimas apresentam algumas desvantagens relacionadas com sua capacidade de desnaturação e com a inibição por outras espécies. Diante disso, foi proposta neste projeto a síntese de uma molécula mimética [ácido (4-(1E)-etanohidrazonoil) benzóico] para a acetilcolinesterase para catalisar a hidrólise do substrato (acetiltiocolina). A molécula mimética foi caracterizada por RMN e FTIR. Os produtos da reação, acetato e tiocolina, foram identificados pelo método de Ellman e FTIR. A cinética química do processo catalítico foi estudada, verificando-se que a reação era de primeira ordem em relação à concentração de acetiltiocolina e a constante de velocidade foi 0,623 s-1. Os dados experimentais obtidos com a molécula artificial foram aplicados ao modelo cinético de Michaelis-Menten e os parâmetros cinéticos foram determinados, constatando que a constante de velocidade calculada foi 13000 vezes menor que aquela calculada pelo método diferencial, o que mostrou a inconveniência de aplicar tal modelo enzimático aos catalisadores sintéticos. Além disso, verificou-se que o KM é uma constante que não possui significado quando aplicada às moléculas miméticas. / The application of pesticides and the resulting contamination have been a matter of constant concern, being necessary to monitor these compounds by methods that are able to quantify these compounds in water and food. The chromatographic techniques are most often used for this kind of analysis, but present some drawbacks for \"in situ\" or in real time applications. Electrochemical techniques, like biosensors based on the inhibition of acetylcholinesterase, have been studied for the quantitative determination of pesticides in different samples. However, the use of enzymes is complicated due to their ability to denaturation and the possible inhibition by other species. Therefore, in this project the synthesis of [4-(1E)etanehydrazonoylbenzoic acid], a mimetic molecule for acetylcholinesterase, was carried out, aiming the catalysis of acetylcholine hydrolysis. The mimetic molecule was characterized by NMR and FTIR. The products of reaction, such as acetate and thiocholine, were identified by Ellman\'s method and FTIR. The chemical kinetic of the catalytic process was characterized as of first order with respect to the acetylthiocholine concentration with a rate constant of 0.623 s-1. The experimental data obtained with the artificial molecule were applied to the Michaelis-Menten\'s model and the kinetic parameters were determined, noting that the rate constant was calculated as 13000 times smaller than that obtained by the differential method, which indicates the inconvenience of using the enzymatic model to the mimetic catalysts. Moreover, it was found that KM has no meaning when applied to mimetic molecules.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-17042012-165140 |
| Date | 16 February 2012 |
| Creators | Lívia Flório Sgobbi |
| Contributors | Sergio Antonio Spinola Machado, Antonio Carlos Bender Burtoloso, Lauro Tatsuo Kubota |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Química, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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