PORTELA, R. R. Estudo eletroquímico e desenvolvimento de uma metodologia analítica para determinação dos fármacos dietilestilbestrol e metildopa. 2013. 143 f. Tese (Doutorado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-13T20:26:50Z
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Previous issue date: 2013 / In this work, electrochemical and analytical studies were performed, using cyclic voltammetry, square wave voltammetry, and computational modeling using the software DMOL3 and forcite, for diethylstilbestrol (DES) and methyldopa (MDP) molecules. The electrochemical and analytical studies was carried out on the glassy carbon surface and using BR buffer as electrolyte. For DES preliminary studies showed a anodic and cathodic peak about 0,450 V and 0,021 V, respectively. The DES’s peak potential shifted to more negative values with pH increasing and the peak current showed maximum at pH 7. The redox process presented an adsorptive control and was characterized as catalytic with irreversible charge transfer . Computer models showed that electron densities of the HOMO orbital is mainly located on the oxygens phenols groups and presented Mulliken charges of -0.507, thus, these are probable DES oxidation sites. Calculations indicate physical adsorption of DES with energy values shifted from -30 to -33 kcal mol-1. Finally, the theoretical mechanism was shown to be in accordance with the proposal electrochemically, with the formation of a quinone. For the analytical determination the VOQ parameters were optimized: f = 80 Hz, = 30 mV, E = 4 mV. Curves were made, and the calculated LD = 5.58 x 10-8 mol L-1 (14.9 ppb) and LQ = 1.89 x 10-7 mol L-1 (49.9 ppb). The repeatability and reproducibility were evaluated by the RSD, giving values of 1.64% and 3.47%, respectively. The methodology was applied in pharmaceutical formulation, natural water and synthetic urine, resulting in recoveries of 94.32%, 77.85%, 89.00%, respectively. For MDP voltammetric studies showed an anodic and cathodic process at pH 2 and 3. At pH values larger than 3 showed two anodic peaks and a cathodic. Was observed a dependence of peak potentials that have shifted to more negative values with increasing the pH. Sweep speed studies showed that the process is controlled by adsorption and applying the Nicholson-Shain criteria redox process was classified as catalytic irreversible charge transfer. At pHs above 3 was observed an irreversible process with formation of polymeric film on the electrode surface. At pH below 3 the process showed a reversible character. And quantum chemical calculations showed that Mulliken charge density of the electron orbitals HOMO and LUMO are primarily on the phenolic oxygens and one possible reaction route with dimer formation and possible polymerization is energetically possible, confirming the mechanism proposal. The electroanalytical methodology had also been developed using VOQ, and BR buffer pH 2 as electrolyte and VOQ parameters were optimized: f = 20 Hz, = 20 mV, E = 2 mV. Curves were obtained, and calculated LD and LQ of 6.32 x 10-9 (1.33 ppb) and 2.10 x 10-8 (4.43 ppb), respectively. The repeatability and reproducibility were evaluated by the RSD, giving values of 3.01% and 4.96%, respectively. The methodology was applied in pharmaceutical formulation, natural water and synthetic urine, resulting in recoveries of 93.32%, 97.03%, 91.29%, respectively. Thus, this methodology can be employed with success for pharmaceutical formulation determination / Neste trabalho, foram feitos estudos eletroquímicos e analíticos, utilizando voltametria cíclica e voltametria de onda quadrada, e de modelagem computacional, utilizando o software DMOL3 e forcite, para as moléculas de dietilestilbestrol (DES) e metildopa (MDP). Os estudos eletroquimicos e analíticos foram feitos sobre superficie de carbono vítreo e utilizando tampão BR como eletrólito suporte. Para o DES, estudos preliminares mostraram um pico anódico e um catódico, em torno de 0,450 V e 0,021 V, respectivamente. O potencial de pico do DES deslocou-se para valores mais negativos com o aumento do pH e a corrente de pico apresentou um valor máximo em pH 7. O processo redox foi controlado por adsorção e caracterizou-se como catalítico com transferência irreversível de carga. Modelos computacionais mostraram que as densidades eletrônicas dos orbitais HOMO se localizam principalmente sobre os oxigênios dos grupos fenóis e apresentaram cargas de Mulliken de -0,507, sendo os prováveis sítios de oxidação do DES. Cálculos de adsorção indicaram adsorção física do DES com valores de energia variando de -30 a -33 kcal mol-1. Por fim, o mecanismo calculado mostrou-se de acordo com a proposta obtida eletroquimicamente, com a formação de uma quinona. Para a determinação analítica os parâmetros da VOQ otimizados foram f = 80 Hz, a = 30 mV, E = 4 mV. Curvas analíticas foram feitas, e calculados o LD = 5,58 x 10-8 mol L-1(14,9 ppb) e LQ = 1,89 x 10-7 mol L-1 (49,9 ppb). A repetibilidade e reprodutibilidade foram avaliadas através do RSD, obtendo-se valores de 1,64% e 3,47%, respectivamente. A metodologia foi aplicada em formulação farmacêutica, água natural e urina sintética, obtendo-se recuperações de 94,32%, 77,85%, 89,00%, respectivamente. Para a MDP os estudos voltamétricos mostraram um processo anódico e um catódico em pH 2 e 3 e apresentou dois picos anódicos e um catódico em pHs maiores que 3. Foi observada uma dependência dos potencias de pico que se deslocaram para valores mais negativos como aumento do pH. Estudos de velocidade de varredura mostraram que o processo é controlado por adsorção e aplicando os critérios de Nicholson-Shain o processo redox foi classificado como catalítico com transferência irreversível de carga. Em pHs acima de 3 foi observado um processo irreversível com formação de filme polimérico na superfície do eletrodo. Em pH abaixo de 3 o processo apresentou um caráter reversível. Cálculos quânticos e de carga de Mulliken mostraram que a densidade eletrônica dos orbitais HOMO e LUMO estão principalmente sobre os oxigênios fenólicos e uma possível rota reacional com formação de dímeros, e possível polimerização, é energeticamente viável confirmando o mecanismo proposto. A metodologia eletroanalítica foi desenvolvida também utilizando VOQ em meio de tampão BR pH 2 e os parâmetros otimizados foram: f = 20 Hz, a = 20 mV, E = 2 mV. Curvas analíticas foram obtidas e a partir destas calculados o LD e LQ de 6,32 x 10-9 (1,33 ppb) e 2,10 x 10-8 (4,43 ppb), respectivamente. A repetibilidade e reprodutibilidade foram avaliadas através do RSD, obtendo-se valores de 3,01% e 4,96%, respectivamente. A metodologia foi aplicada em formulação farmacêutica, água natural e urina sintética, obtendo-se recuperações de 93,32%, 97,03%, 91,29%, respectivamente. Sendo assim, as metodologias propostas mostraram-se adequadas para determinação dos fármacos estudados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/10969 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Portela, Rafael Ribeiro |
| Contributors | Lima Neto, Pedro de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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