?rea de concentra??o: Qu?mica Anal?tica. / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T18:39:14Z
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Previous issue date: 2015 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (Capes) / ?-Nicotinamida adenina dinucleot?deo (NADH) e sua forma oxidada correspondente (NAD+) representam uma coenzima de grande import?ncia em centenas de rea??es naturais catalisadas por enzimas desidrogenase, sendo vitais no metabolismo respirat?rio mitocondrial por estimular a produ??o de energia e atuam como principais transportadoras de cargas centrais em c?lulas vivas. Por estes motivos, a determina??o eletroqu?mica de NADH tem atra?do consider?vel aten??o no desenvolvimento de sensores. Neste trabalho foi desenvolvido um sensor para a determina??o voltam?trica de NADH de forma sens?vel e seletiva. O m?todo baseia-se num eletrodo de carbono v?treo modificado com ftalocianina tetrassulfonada de n?quel (NiTsPc - complexo macroc?clico N4), grafeno e DNA, designado por ECV/Grafeno/DNA/NiTsPc. A espectroscopia de infravermelho por transformada de fourier foi utilizada para caracterizar os materiais que comp?em a modifica??o. O processo de oxida??o do NADH foi investigado por voltametria c?clica (VC), cronoamperometria e voltametria de pulso diferencial (VPD). O sensor Grafeno/DNA/NiTsPc apresentou uma excelente atividade catal?tica para a oxida??o de NADH em baixo potencial. Par?metros experimentais que influenciam a resposta anal?tica do sensor foram investigados. As condi??es ?timas, para a eletrocat?lise da oxida??o de NADH sobre o ECV/Grafeno/DNA/NiTsPc, foram encontradas para o eletrodo modificado com 0,5 mg mL-1 de grafeno e 1 mmol L-1 de NiTsPc, com a concentra??o de DNA pr? estabelecida em 2 mg mL-1, utilizando-se o tamp?o fosfato 0,1 mol L-1 (pH 7,0) como eletr?lito suporte. O estudo da cin?tica da rea??o de oxida??o de NADH sobre o ECV/Grafeno/DNA/NiTsPc permitiu concluir que a rea??o promovida ? de ordem estequiom?trica 1, envolve 2 el?trons e ocorre de forma r?pida uma vez que o Kobs obtido foi 7,35 x 105 mol-1 L s-1. As correntes de pico voltam?tricas apresentaram uma resposta linear para a concentra??o de NADH no intervalo de 1 a 200 ?mol L-1 para n = 9 (R = 0,998), com sensibilidade, limite de detec??o e limite de quantifica??o iguais a 0,010 ?A L mol-1, 0,3 ?mol L-1 e 1 ?mol L-1, respectivamente. Estudos de adi??o e recupera??o do analito foram realizados para avaliar a exatid?o do m?todo e verificou-se que foi poss?vel uma porcentagem de recupera??o entre 99,8 e 101,0% para o NADH. A repetibilidade de medidas e a reprodutibilidade do preparo do sensor foram avaliadas pelo desvio padr?o relativo de 10 determina??es de NADH a 50 ?mol L-1, obtendo-se DPR?s (Desvios Padr?es Relativos) iguais a 2,33 e 3,13 %, respectivamente. A interfer?ncia de esp?cies que podem coexistir com o NADH em fluidos biol?gicos foi avaliada e concluiu-se que o sensor foi seletivo para o analito. Contudo, o sensor desenvolvido de forma simples, por?m efetiva, pode ser aplicado para a determina??o de NADH. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2015. / ABSTRACT
?-nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and its corresponding oxidized form (NAD+) represent a coenzyme of great importance in hundreds of natural reactions catalyzed by dehydrogenase enzymes, being vital in mitochondrial respiratory metabolism by stimulating the production of energy and act as the main carriers central loads in living cells. For these reasons, the electrochemical determination of NADH has attracted considerable attention in the development of sensors. In this work was developed a sensor for the voltammetric determination of NADH sensitively and selectively. The method is based on a glassy carbon electrode modified with tetrasulfonated nickel phthalocyanine (NiTsPc - N4 macrocyclic complex), graphene and DNA, designate ECV/Graphene/DNA/NiTsPc. Fourier transform infrared spectroscopy was used to characterize the materials composing the modification. The NADH oxidation process was investigated by cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry and differential pulse voltammetry (DPV). The sensor Graphene/DNA/NiTsPc showed an excellent catalytic activity for NADH oxidation in low potential. Experimental parameters which influence the analytical response of the sensor were investigated. The optimum conditions for the NADH oxidation electrocatalytic on ECV/Graphene/DNA/NiTsPc were found to the modified electrode with 0,5 mg mL-1 of graphene and 1 mmol L-1 NiTsPc, with the concentration of DNA predetermined at 2 mg mL-1 using the phosphate buffer 0.1 mol L-1 (pH 7.0) as supporting electrolyte. The study of the kinetics of the reaction of NADH oxidation on the ECV /Grafeno/DNA/NiTsPc allowed us to conclude that the reaction promoted is of stoichiometric order 1, involves 2 electrons and occurs quickly once the Kobs obtained was 7.35 x 105 mol-1 L s-1. The voltammetric peak currents showed a linear response for NADH concentration in the range from 1 up 200 mmol L-1 for n = 9 (R = 0.998), with a sensitivity, detection limit and quantification limit of 0.010 ?A L mol-1, 0.3 ?mol L-1 and 1 ?mol L-1, respectively. Studies of addition and recovery of the analyte were carried out to evaluate the accuracy of the method and was verified a recovery percentage between 99,8 and 101,0% for NADH. The repeatability of the measurements and the reproducibility of the preparation of the sensor were evaluated by means of the Relative Standard Deviation (RSD) for 10 measurements of NADH 50 ?mol L-1, obtaining RSD (Relative Standards Deviations) equal to 2.33 and 3.13%, respectively. The interference of species that can coexist with the NADH in biological fluids was evaluated and it was concluded that the sensor was selective for the analyte. However, the sensor developed in a simple, but effective, can be applied to the determination of NADH.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:acervo.ufvjm.edu.br/jspui:1/816 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Ribeiro, Izabela Aparecida Luiz |
| Contributors | Luz, Rita de C?ssia Silva, Mu?oz, Rodrigo Alejandro Abarza, Santos, Wallans Torres Pio dos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Luz, Rita de C?ssia Silva |
| Publisher | UFVJM |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFVJM, instname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, instacron:UFVJM |
| Rights | A concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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