ABSTRACT
Introdução: perilartina é um adoçante natural potente, considerado 2000 vezes mais doce que o açúcar comum. Ela pode ser alérgica para algumas pessoas. Além disso, ela se usa apenas no Japão, o que pressupõe a possibilidade de adulterar produtos japoneses sem o seu uso. Assim, o desenvolvimento de um método eficiente da sua determinação qualificativa e quantificação é realmente atual. Metodologia: um modelo matemático de um processo anódico foi desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. O modelo inclui os cenários mais prováveis do andamento do processo eletroanalítico. Resultados: a perilartina é oxidada no meio básico, formando o poliol e o sal do "pseudoácido" correspondente, o que contribui fortemente para a força iônica da dupla camada elétrica. Isto pode ser responsável pela aparição das instabilidades oscilatória e monotônica no processo eletroanalítico. Conclusão: malgrado o supracitado, o compósito é um modificador eficiente para a determinação eletroquímica da perilartina no meio básico.
Introducción: perilartina es un edulcorante natural potente, considerado 2000 veces más dulce que el azúcar común. Esta puede causar alergia a algunas personas. Además, ella solo se usa en Japón, lo que presupone la posibilidad de falsificar productos japoneses sin su uso. Así, el desarrollo de un método eficiente de su determinación cuantitativa y cualitativa es realmente actual. Metodología: un modelo matemático de un proceso anódico fue desarrollado y analizado mediante la teoría de estabilidad lineal e análisis de bifurcaciones. El modelo incluye los escenarios más probables del curso del proceso electroanalítico. Resultados: la perilartinase oxida en el medio básico, formando el poliol y la sal del "pseudoácido" correspondiente, lo que contribuye fuertemente para la fuerza iónica de la doble capa eléctrica. Esto puede ser responsable por la aparición de las inestabilidades oscilatoria y monotónica en el proceso electroanalítico. Conclusión: a pesar de lo mencionado, el compuesto es un modificador eficaz para la determinación electroquímica de la perilartina en el medio básico.
SUMMARY Introduction: Perillartine is a strong natural sweetener, considered 2000 as sweet as a common sugar. It may be allergic to some people. Also, it is used only in Japan, which may presuppose the possibility of falsify Japanese products without its use. Thus the development of an eficiente method of its quantitative and qualitative determination is really actual. Methodology: A mathematical model of an anodic process has been developed and analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The model includes the most probable scenarios of the course of the electroanalytical process. Results: Perillartine is oxidized in basic media, yielding the polyol and the correspondent pseudoacid salt, which strongly contributes to the double electric layer ionic force. This may be responsible for the oscillatory and monotonic instabilities appearance in the electroanalytical process. Conclusion: Despite of the above mentioned statements, the composite is na efficient modifier for the electrochemical determination of perillartine in basic media.
ABSTRACT
Introducción: en este trabajo se evalúa desde el punto de vista mecanístico teórico el comportamiento electroanalítico del compuesto oxihidróxido de vanadio-colorante escuárico en la detección de la carfedona. El proceso electroanalítico incluye la formación de dos formas de vanadio tetravalente, incluyendo el dióxido de vanadio e ion vanadilo. Método: un mecanismo, capaz de describir el comportamiento del sensor, ha sido sugerido y un modelo matemático fue desarrollado y analizado mediante la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. Resultados: el análisis del modelo ha probado que la dependencia lineal entre la concentración del fármaco y el parámetro electroquímico se mantiene firme en la ancha región topo-lógica de parámetros. Las inestabilidades oscilatoria y monotónica suelen realizarse cuando son causadas por influencias fuertes de las etapas química y electroquímica en la capacitancia de la doble capa eléctrica. Conclusiones: el compuesto de nano-partículas de oxihidróxido de vanadio (estabilizadas con el colorante escuárico) puede servir como un modificador eficiente de electrodo para la detección de la carfedona. El oxihidróxido de vanadio desempeña funciones de sustancia activa y el colorante, de la mediadora.
SUMMARY Introduction: In this work, the electroanalytical behavor of the vanadium oxyhydroxide-squaraine dye composite for the carfedon detection is evaluated. The electroanalytical process includes the formation of two tetravalent vanadium forms, including vanadium dioxide and vanadylion. Methods: A mechanism, capable to describe the sensor behavior, has been suggested, and the correspondent mathematical model has been developed and analyzed by means of the linear stability theory and bifurcation analysis. Results: The model analysis has proved that the linear dependence between the drug concentration and the concentration is firmly maintained in a wide topological parameter region. As for the oscillatory and monotonic instabilities, they may be realized, being caused by strong influences of the chemical and electrochemical stages on double electric layer capacitance. Conclusions: The vanadium oxyhydroxide composite with the squaraine dye may serve as an efficient electrode modifier for carfedone determination. The vanadium oxyhydroxide works as an active substance and the dye as a mediator.
Introdução: neste trabalho, avalia-se, do ponto de vista mecanístico teórico, o comportamento eletroanalítico do compósito oxihidróxido do vanádio-corante esquárico na detecção da carfedona. O processo eletroanalítico inclui a formação de duas formas do vanádio tetravalente, incluindo o dióxido de vanádio e íon vanadila. Método: um mecanismo, capaz de descrever o comportamento do sensor, tem sido sugerido e um modelo matemático correspondente, desenvolvido e analisado por meio da teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. Resultados: a análise do modelo tem provado que a dependência linear entre a concentração do fármaco e o parâmetro eletroquímico se mantém firme numa ampla região topológica de parâmetros. Já as instabilidades oscilatória e monotônica soem realizar-se, sendo causadas pelas influências fortes das etapas química e electroquímica na capacitância da dupla camada elétrica. Conclusões: o compósito de nanopartículas do oxihidróxido de vanádio, estabilizadas pelo corante esquárico, pode servir de um modificador eficaz para a detecção da carfedona. O oxihidróxido de vanádio desempenha as funções de substância ativa, e o corante, de mediador.
ABSTRACT
RESUMO Introdução: Pela primeira vez, o processo eletroanalítico da detecção da ergina (LSA) sobre um elétrodo, modificado por um derivado triazólico, dopado pelo íon amavadina, tem sido descrito teoricamente. Métodos: O modelo matemático, correspondente ao desempenho do sensor, tem sido desenvolvido e analisado do ponto de vista da teoria de estabilidade linear. Foi mostrado que a amavadina pode servir de modificador eficiente para a detecção eletroanalítica da ergina. Outrossim, a presença de um material orgânico no modificador reforça a capacidade da ergina de polimerizar-se, formando um compósito polimérico. Resultados: Os comportamentos oscilatório e monotô-nico são mais prováveis que no caso mais comum, haja vista a formação-deformação de compostos iônicos aquando da detecção eletroanalítica.
SUMMARY Introduction: For the first time, the electroanalytical process of ergin (LSA) determination over an electrode, modified by triazolic derivative, doped by an amavadin-ion, has been theoretically described. Methods: The mathematical model, correspondent to the sensor function, has been developed and analyzed by means of linear stability theory. It has been shown that the amavadin may serve as an efficient electrode modifier for the electroanalytical detection of ergin. Moreover, the presence of an organic material as electrode modifier reinforces the possibility of ergin polymerization, yielding a polymer composite. Results: The oscillatory and monotonic behavior is more probable than in the common case, considering the formation and destruction of the ionic compounds during the electroanalytical detection.
RESUMEN Introducción: Por primera vez se ha descrito teóricamente el proceso eletroanalítico de detección de ergina (LSA) en un electrodo, modificado por un derivado triazólico, dopado por el ión amavadina. Métodos: El modelo matemático, correspondiente al rendimiento del sensor, ha sido desarrollado y analizado desde el punto de vista de la teoría de la estabilidad lineal. Se ha demostrado que la amavadina puede servir como un modificador eficaz para la detección eletroanalítica de ergina. Además, la presencia de un material orgánico en el modificador refuerza la capacidad de la ergina para polimerizar, formando un compuesto polimérico. Resultados: Los comportamientos oscilatorios y monótonos son más probables que en el caso más común, dada la formación-deformación de compuestos iónicos durante la detección eletroanalítica.
ABSTRACT
RESUMEN Objetivo: En este trabajo se realiza, por primera vez, la evaluación teórica de la posibilidad de la detección electroanalítica de salvarsano, fármaco antisifilítico. El oxihidróxido de cobalto, en su compuesto con el colorante escuárico, se usa como modificador de electrodo. Metodología: Mediante el análisis de estabilidad, se ha confirmado su eficiencia en los procesos de detección de salvarsano. La linearidad de dependencia entre el parámetro electroquímico y la concentración del fármaco se obtiene y se mantiene fácilmente. Conclusión: Las inestabilidades oscilatoria y monotónica se realizan en el sistema, causadas por las influencias de las etapas electroquímicas a las capacitancias de la doble capa eléctrica (DCE).
SUMMARY Aim: In this work, the theoretical evaluation of the electroanalytical detection of antisyphilitic drug salvarsan is given for the first time. Cobalt oxyhydroxide in a composite with the squaraine dye is used as electrode modifier. Methodology: By means of the stability analysis the efficiency of the salvarsan determination is confirmed. The linearity of the dependence between the electrochemical parameter and drug concentration is easily obtained and maintained. Conclusion: The oscillatory and monotonic instabilities are realized in this system, being caused by the electrochemical stages' influences to the double electric layer (DEL).
RESUMO Objetivo: neste trabalho, a avaliação teórica da detecção eletroanalítica do antissifilítico salvarsan é feita pela primeira vez. O oxihidróxido de cobalto em um composto com o corante esquaraína é usado como modificador de eletrodo. Metodologia: por meio da análise de estabilidade é confirmada a eficiência da determinação de salvarsan. A linearidade da dependência entre o parâmetro eletroquímico e a concentração do fármaco é facilmente obtida e mantida. Conclusão: as instabilidades osci-latórias e monotônicas são percebidas neste sistema, sendo causadas pelas influências dos estágios eletroquímicos sobre a dupla camada elétrica (DEL).
ABSTRACT
Neste trabalho, 2 diferentes procedimentosforam utilizados para a extração de lignina a partir do licor negro, caracterizando-se quimicamente as amostras de lignina obtidas em relação a umalignina comercial, visando a aplicação no desenvolvimento de sensores voltamétricos. A análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica e caracterização eletroquímica do material mostraram que, tanto a origem da lignina quanto a metodologia de obtenção da mesma, a partir do licor negro, podem fornecer materiais com propriedades químicas distintas, embora possuam comportamento eletroquímico similar. Observou-se, também, que a lignina só pode ser armazenada na forma sólida,devido à oxidação pelo oxigênio dissolvidodurante o tempo em que a solução mãe é armazenada.No entanto, a oxidação dalignina é necessária quando se tem por objetivo o desenvolvimento de sensores voltamétricos, devido a predominância de carbonos sp2na estrutura químicaoxidada, condição em que se obtém maior condutividade. Constatou-se também a necessidade de utilizar um transdutor metálico para o desenvolvimento de eletrodos qumicamente modificados com este material, visto que os eletrodos de carbono modificados com lignina oxidada ou não oxidada não apresentaram atividade eletroquímica. Devido à pequena porcentagem de enxofre existente na estrutura química, a lignina oxidada tende a se organizar pelos grupamentos SH quando na presença de ouro, expondo os grupamentos quinônicos eletroativos. A lignina oxidada ainda foi utilizada no preparo de eletrodo de pasta de carbono com nanopartículas de ouro, na qual a lignina oxidada impregnada no grafite atua como redutor "in-situ" do ouro, permitindo o preparo de um sensor voltamétrico versátil, capaz de realizar a determinação de ácido ascórbico, dopamina, nitrito e iodato. No que tange ao comportamento eletroquímico de fármacos e estudos de interação fármaco-DNA, eletrodos de carbono foram modificados com DNAdupla fita com a finalidade de monitorar a interação DNA-Gemcitabina.O fármaco não apresentou atividade eletroquímica tanto na região positiva quanto na região negativa de potencial. A interação do mesmo com o DNA promove a condensação/agregação das duplas fitas do DNA em uma primeiraetapa, seguida da clivagem do nucleosídeo guanosina, formando guanina livre. O comportamento eletroquímico de leflunomida e sulfasalazina, dois fármacos aplicados ao tratamento da artrite reumatóide, foi estudado e mecanismos de oxidação foram propostos para cada fármaco
The chemical properties of samples of lignin, which were precipitated from black liquor using two different methodologies (precipitation with CO2 and H2SO4), were studied and the results compared to those obtained from a commercial lignin sample in order to prepare voltammetric sensors. The elementary analysis, infrared spectroscopy, thermal analysis and electrochemical characterization of the material demonstrated that both, the source of lignin and the precipitation method from the black liquor, can provide lignin samples with different chemical properties, although the electrochemical behavior of all samples has been the same. Lignin could only be stored in solid form as lignin in the black liquor is slowly and quantitatively oxidized by dissolved oxygen, preventing the extraction procedures. However, the lignin as extracted from black liquor cannot be used to modify solid electrodes due its high resistivity. The previous oxidation of the all material was necessary when the aim was its application on the sensors development. The electrical conductivity in the oxidized lignin was achieved, probably due to the predominance of sp2 hybridized carbon atoms, which improved orbital overlapping in the material. In addition, it was necessary to use a metallic transducer to produce electrodes modified with films of lignin with good electrochemical activity. The films drying time was also important parameter, which suggested a specific organization of lignin macromolecules over the electrode surface. Due to the small percentage of sulfur in the material, the oxidized lignin tended to be organized by the SH groups in the presence of metallic substrates, exposing its electroactive quinone groups. The oxidized lignin was further used to prepare carbon paste electrodes modified with gold nanoparticles, in which the impregnated oxidized lignin on graphite acted as an "in situ" reducing agent towards HAuCl4.The resulting composite allowed the preparation of a versatile voltammetric sensor, capable of detecting ascorbic acid, dopamine, nitrite and iodate. Regarding the electrochemical behavior and drug interaction studies DNA-molecule, carbon electrodes were modified with double strand DNA with the purpose of monitoring Gemcitabine-DNA interaction. The drug showed no electrochemical activity both, in the positive and the negative potential. The Gemcitabine-DNA interaction promoted condensation / aggregation of the double strand DNA in a first step, followed by cleavage of the nucleoside guanosine in the form of free guanine. In addition, the electrochemical behavior of sulfasalazine and leflunomide, two pharmacological compounds applied to the treatment of rheumathoid arthritis, were studied and their oxidation mechanisms were proposed