Síntese de polímero molecularmente impresso para pré-concentração e determinação de tetraciclinas em amostras de leite empregando sistema BIA com detecção amperométrica
Data
2023-05-19
Autores
Rocha, Luana Rianne da
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Resumo
A tetraciclina (TC), um antibiótico de amplo espectro utilizados para o tratamento de infecções bacterianas em humanos e animais, bem como agente promotor de crescimento em animais, têm sido considerado um poluente emergente devido à presença de seus resíduos nos alimentos e no meio ambiente, podendo causar disfunções endócrinas, reprodutivas e metabólicas, além de resistência bacteriana em seres humanos. Devido à baixa concentração e complexidade das matrizes, se faz necessária uma etapa de preparação da amostra. Nesse sentido, a extração em fase sólida por impressão molecular (MISPE) se torna atraente devido à adsorção seletiva do o analito alvo pelo polímero, que permite a pré-concentração do analito e limpeza da matriz da amostra. Assim, no presente trabalho, foi desenvolvido um método analítico baseado na pré-concentração off-line de TC usando um polímero molecularmente impresso (MIP) e determinação amperométrica em sistema de análise de injeção em batelada (BIA) empregando um eletrodo impresso de carbono (SPCE) modificado com nanopartículas de ouro. Os parâmetros associados ao sistema BIA, bem como aqueles relacionados à modificação do sensor, foram otimizados para obter maior sinal analítico para TC. As variáveis do sistema BIA, como vazão e volume de injeção foram otimizados obtendo a melhor resposta com velocidade de 123,15 µL s-1 e volume de injeção de 200 µL, enquanto o melhor desempenho do sensor foi obtido aplicando potencial de 1,2 V vs Ag/AgCl e usando 4 mmol L-1 HAuCl4 na modificação do eletrodo. Sob condições otimizadas de BIA e eletroanalítica, a determinação de TC foi realizada obtendo-se um limite de detecção de 3,53 µmol L-1. Com o objetivo de obter menores limites de detecção, bem como melhorar a seletividade do método desenvolvido, um novo polímero molecularmente impresso para TC foi sintetizado usando um método de síntese semi-covalente baseado em uma ligação específica termicamente reversível. Nesta síntese, o complexo molde-monômero foi sintetizado pela reação de isocianato de 3-isopropenil-a,a-dimetilbenzil com TC, onde a TC foi ligada a um grupo vinílico polimerizável por meio de uma ligação uretano termicamente reversível. A remoção da TC por uma simples reação térmica produziu sítios específicos de reconhecimento de tetraciclina na superfície do polímero. O polímero não impresso (NIP) foi sintetizado da mesma forma, sem a presença do molde. Os polímeros foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, adsorção/dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica e ponto de carga zero. Com base nos coeficientes de seletividade relativa (k’), o MIP apresentou maior seletividade para TC e alguns compostos estruturalmente semelhante pertencentes a família das tetraciclinas em relação ao NIP, mesmo tendo uma área específica menor (183,21 m2 g-1) que o NIP (206,12 m2 g-1), indicando que a maior capacidade de adsorção de TC pelo MIP se dá pela impressão química. Estudos de seletividade mostraram que o MIP tem maior seletividade para TC e compostos da família das tetraciclinas (oxitetraciclina e clorotetraciclina), quando comparado em relação ao NIP. Com base nos resultados obtidos no estudo de cinética de adsorção, a porcentagem de remoção aumentou com o tempo, atingindo o equilíbrio de religação em 15 min para ambos os polímeros. Além disso, isotermas de adsorção mostraram capacidade de religação de TC de 76,74 mg g-1 e 38,19 mg g-1 para MIP e NIP, respectivamente. Após a etapa de caracterização, o polímero foi empregado no método MISPE com posterior detecção amperométrica em sistema BIA. O método apresentou faixa linear de 0,011 a 0,300 µmol L-1, limite de detecção e quantificação de 0,003 e 0,011 µmol L-1, respectivamente, e fator de pré-concentração de 214,8 vezes. A precisão intra-dia (n=6) e inter-dia (n=2) do método foi avaliada em termos de repetibilidade para as concentrações 0,03 e 0,10 µmol L-1, obtendo-se desvios padrões relativos entre 1,71 e 3,78% para precisão intra-dia e, 2,81 a 4,38 para a inter-dia. A aplicabilidade do método foi demonstrada realizando análise de tetraciclina, bem como de oxitetraciclina e clorotetraciclina, em diferentes amostra de leite UHT e “in-natura”, com recuperações variando de 93 à 102%.
Descrição
Palavras-chave
Tetraciclina, Extração em fase sólida, MISPE, BIA, Síntese semicovalente, Detecção amperométrica, Antibióticos, Infecções bacterianas, Tratamento, Humanos, Animais, Meio ambiente, Polímeros