Sumário - recipp.ipp.ptrecipp.ipp.pt/bitstream/10400.22/2520/1/DM_FernandoPereira_2009... · O presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um método analítico, baseado

Anlise Voltamtrica da Ciprofloxacina Aplicao a Medicamentos e a Remediao

Fernando Odeberto Gonalves Pereira

Sumrio

O presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um mtodo

analtico, baseado na voltametria de onda quadrada (SWV), para a anlise de

ciprofloxacina (CIP) em produtos farmacuticos e em processos de remediao.

Para o desenvolvimento do mtodo voltamtrico foram utilizadas duas clulas

voltamtricas: a clula clssica (utilizando um elctrodo de trabalho de carbono vtreo -

GCE) e um elctrodo de carbono impresso (SPCE).

Aps a optimizao dos parmetros da SWV, pH (3,04), frequncia (400Hz),

incremento de potencial (6 mV) e amplitude do impulso de potencial (40 mV), procedeu-

se a validao dos mtodos, obtendo-se zonas lineares entre a concentrao de CIP e a

intensidade de corrente de pico de 5,010-6 a 6,010-5 mol/L (GCE) e de 1,010-5 a

4,010-5 mol/L (SPCE) e limites de deteco de 9,4810-6 mol/L (GCE) e 2,1310-6 mol/L

(SPCE). Verificou-se que a sensibilidade, a preciso e a selectividade so superiores

para o SPCE, sendo por isso esta a clula mais adequada para proceder anlise da

CIP em produtos farmacuticos. O SPCE foi aplicado com sucesso anlise de CIP num

produto farmacutico.

Para o tratamento de solues aquosas contendo a CIP foram testados dois

oxidantes: o permanganato de potssio e o perxido de hidrognio. Para o perxido de

hidrognio os resultados obtidos foram inconclusivos. No caso do permanganato de

potssio, os resultados mostram que a degradao da ciprofloxacina depende da

concentrao do oxidante. Para uma concentrao de CIP de 3,0010-4 mol/L uma

degradao rpida foi obtida com o uso de 6,0010-3 mol/L de permanganato de potssio.

Na aplicao do permanganato na remediao de solos verificou-se que no caso

de solos hmicos a ciprofloxacina adsorvida pelo solo, no sendo possvel confirmar a

ocorrncia da reaco de degradao. No caso de solos arenosos verificou-se que a

ciprofloxacina foi rapidamente degradada pelo permanganato de potssio.

Palavras-chave: ciprofloxacina, voltametria onda quadrada, elctrodo de carbono vtreo,

elctrodo de carbono impresso, remediao



Abstract

The goal of the present work is to develop an analytical method, based on square-

wave voltammetry (SWV), for the analysis of ciprofloxacin (CIP) in pharmaceutical

products and remediation processes.

For the development of the voltammetric method two different voltammetric cells

were used: a classical cell (using a glassy-carbon working electrode - GCE) and a screen-

printed carbon electrode (SPCE).

After the optimization of the SWV parameters, pH (3,04), frequency (400Hz), pulse

step (6 mV) and pulse amplitude (40 mV), validation of the developed methods was

performed, obtaining linear relations between CIP concentration and peak current

intensity from 5,010-6 to 6,010-5 mol/L (GCE) and from 1,010-5 to 4,010-5 mol/L

(SPCE) and detection limits of 9,4810-6 mol/L (GCE) and 4,0210-6 mol/L (SPCE). For

the SPCE the sensitivity, precision, and selectivity were higher when compared with the

classical cell. Therefore this cell was found to be more adequate for the analysis of CIP in

pharmaceutical products and was successfully applied in the quantification of CIP.

The treatment of CIP in aqueous solutions was performed using two oxidants:

potassium permanganate and hydrogen peroxide. The tests of hydrogen peroxide led to

inconclusive results. The results obtained with potassium permanganate show that the

degradation of CIP depends on the oxidants concentration. For a 3,0010-4 mol/L

concentration of CIP a fast degradation was observed using 6,0010-3 mol/L

permanganate.

In the application of permanganate in the remediation of soils it was verified that

CIP is adsorbed by humic soils, making the verification of the degradation reaction

impossible. In the case of sandy soils, CIP is rapidly degraded by potassium

permanganate.

Key words: ciprofloxacin, square-wave voltammetry, glassy carbon electrode, screen-

printed carbon electrodes, remediation



ndice

1. Introduo .......................................................................................................................... 9

1.1. Estatstica de venda de medicamentos...................................................................... 10

1.2. Antibiticos .............................................................................................................. 11

1.3. Ciprofloxacina .......................................................................................................... 12

1.4. Voltametria ............................................................................................................... 15

1.4.1. Voltametria Hidrodinmica ............................................................................... 17

1.4.2. Polarografia de varrimento linear ...................................................................... 17

1.4.3. Voltametria de impulso diferencial (DPV) ........................................................ 18

1.4.4. Voltametria de onda quadrada ........................................................................... 19

1.4.5. Voltametria cclica ............................................................................................. 21

1.4.6. Mtodos de redissoluo ................................................................................... 22

1.5. Elctrodos de carbono impresso ............................................................................... 24

1.6. Validao de mtodos analticos .............................................................................. 25

1.6.1. Linearidade ........................................................................................................ 25

1.6.2. Limites de deteco e de quantificao ............................................................. 25

1.6.3. Preciso .............................................................................................................. 26

1.6.4. Exactido ........................................................................................................... 26

1.6.5. Selectividade ...................................................................................................... 26

1.7. Remediao de contaminantes.................................................................................. 26

2. Condies Experimentais ................................................................................................ 31

2.1. Instrumentao.......................................................................................................... 31

2.2. Reagentes e solues ................................................................................................ 34

2.2.1. Voltametria ........................................................................................................ 34

2.2.2. Remediao ....................................................................................................... 36

2.3. Procedimentos gerais ................................................................................................ 37

2.3.1. Ensaios voltamtricos ........................................................................................ 37

2.3.2. Estudos preliminares e de optimizao ............................................................. 37

2.3.4. Validao dos mtodos desenvolvidos .............................................................. 38

2.3.5. Doseamento da ciprofloxacina numa formulao farmacutica ........................ 39

2.3.6. Remediao de solos ............................................................................................. 39

3. Resultados ........................................................................................................................ 41

3.1. Optimizao (GCE) .................................................................................................. 41

3.2. Validao .................................................................................................................. 45

3.2.1. Elctrodo de carbono vtreo (GCE) ................................................................... 45

3.2.2. Elctrodo de carbono impresso (SPCE) ............................................................ 49

3.3. Remediao .............................................................................................................. 55

3.3.1. Interferncia do permanganato potssio, perxido de hidrognio e mangans . 55

3.3.2. Permanganato de potssio e perxido de hidrognio ........................................ 56

3.3.3. Ensaios com solo hmico/areia ......................................................................... 57

4. Concluso ........................................................................................................................ 63

5. Estudos Futuros ............................................................................................................... 66

6. Bibliografia ...................................................................................................................... 67

Anexos ................................................................................................................................. 71

Anexo I Resultados da Optimizao e Validao ........................................................ 71

Anexo II Resultados da Remediao ............................................................................ 85



Anexo III - Ficha segurana da CIP ................................................................................ 89



ndice de figuras

Figura 1: Estrutura qumica da Ciprofloxacina ................................................................... 12 Figura 2: Sinais de excitao empregados em voltametria.................................................. 16 Figura 3: Sinais de excitao para a voltametria diferencial. .............................................. 18

Figura 4: Voltagrama obtido por DPV ................................................................................ 19 Figura 5: Esquema de aplicao do potencial e medio da intensidade de corrente ao

longo do tempo na voltametria de onda quadrada. .............................................................. 20 Figura 6: Voltamograma terico associado a SWV para um sistema reversvel................. 20 Figura 7: Sinal de excitao em voltametria cclica ............................................................ 21

Figura 8: Sinal de excitao e respectivo voltagrama de redissoluo andica. ................. 23 Figura 9: Representao de uma clula de elctrodo de carbono impresso. ....................... 24

Figura 10: Equipamento utilizado nos ensaios voltamtricos. ............................................ 31 Figura 11: Elctrodo de trabalho (GCE) utilizado na clula clssica. ................................. 32 Figura 12: Elctrodo de referncia (Ag/AgCl/KCl 3mol/L) utilizado na clula clssica. ... 32 Figura 13: Elctrodo auxiliar (carbono vtreo) utilizado na clula clssica. ....................... 32 Figura 14: Representao da clula voltamtrica clssica................................................... 33

Figura 15: Representao da clula voltamtrica SPCE. .................................................... 34

Figura 16: Efeito do pH do electrlito na iP de uma soluo de CIP (1,0x10-3

mol/L) na

anlise por SWV. ................................................................................................................. 41 Figura 17: Efeito da frequncia na anlise por SWV de uma soluo CIP (1,0x10

-3 mol/L)

em tampo Britton-Robinson (pH 3,04). ............................................................................. 42 Figura 18: Efeito do incremento de potencial na anlise por SWV de uma soluo CIP

(1,0x10-3

mol/L) em tampo Britton-Robinson (pH 3,04). .................................................. 43 Figura 19: Efeito da amplitude do impulso de potencial na anlise por SWV de uma

soluo CIP (1,0x10-3

mol/L) em tampo Britton-Robinson (pH 3,04). ............................. 44 Figura 20: Estudo da linearidade entre a iP e a concentrao da CIP (GCE). ..................... 45 Figura 21: Representao da curva de calibrao (GCE). ................................................... 46

Figura 22: Voltamogramas obtidos na anlise de CIP por SWV em tampo Britton-

Robinson (pH=3,04) na zona linear (GCE) (=400Hz; ES=6,00mV; EP=40,05mV). .... 47

Figura 23: Representao da curva de calibrao e da curva de adio padro (GCE). ..... 49 Figura 24: Representao da curva de calibrao (SPCE). ................................................. 50 Figura 25: Voltamogramas obtidos na anlise de CIP por SWV em tampo Britton-

Robinson (pH=3,04) na zona linear (SPCE) (=400Hz; ES=6,00mV; EP=40,05mV). .. 52

Figura 26: Representao da curva de calibrao e da curva de adio padro (SPCE). .... 54 Figura 27: Voltagrama do permanganato para a concentrao de 1,0x10

-4 mol/L (GCE). . 55

Figura 28: Resultados de perxido de hidrognio com clula clssica. .............................. 56 Figura 29: Resultados de permanganato de potssio com clula clssica. .......................... 57

Figura 30: Voltagrama da CIP no primeiro ensaio realizado (tempo decorrido=5min). ..... 58 Figura 31: Voltamograma obtido no ensaio realizado no solo . .......................................... 59 Figura 32: Resultado do ensaio realizado com aplicao em areia. .................................... 60

Figura 33: Representao da evoluo da iP em funo do tempo de reaco decorrido. ... 61



ndice de tabelas

Tabela 1: Estatstica do medicamento de 2007. (Fonte: Infarmed) ..................................... 10

Tabela 2: Nmero de embalagens dos antibiticos mais vendidos em 2007 em Portugal.

(Fonte: Infarmed) ................................................................................................................. 11

Tabela 3: Exemplos de estudos j realizados com CIP (2000-2008). ................................. 13

Tabela 4: Preparao das solues tampo Britton-Robinson (I=0,3 mol/L). Volumes de

solues de NaOH e KNO3 adicionados a 25,00mL de soluo cida, seguida de diluio

at 100,0mL. ........................................................................................................................ 35

Tabela 5: Valores ptimos dos parmetros da SWV. .......................................................... 44

Tabela 6: Caractersticas da curva de calibrao para anlise da CIP por SWV (pH=3,04;

=400Hz; ES=6,00mV; EP=40,05mV) (GCE). ............................................................... 47

Tabela 7: Avaliao da preciso para a anlise da CIP por SWV (GCE). .......................... 48

Tabela 8: Caractersticas da curva de calibrao para anlise da CIP por SWV (pH=3,04;

=400Hz; ES=6,00mV; EP=40,05mV) (SPCE). ............................................................. 51

Tabela 9: Avaliao da preciso para a anlise da CIP por SWV (SPCE). ......................... 52

Tabela 10: Resposta da CIP usando a mesma clula (SPCE) em ensaios sucessivos para

uma dada concentrao. ....................................................................................................... 53

Tabela 11: Condies experimentais do primeiro ensaio com clula clssica. ................... 58

Tabela 12: Ensaio realizado em areia adicionando-se permanganato. ................................ 60

Tabela 15: Composio das solues para a preparao das solues tampo de Britton-

Robinson. ............................................................................................................................. 71

Tabela 16: EP e iP mdia para cada pH. ............................................................................... 72

Tabela 17: iP da CIP para cada valor de . .......................................................................... 73

Tabela 18: iP da CIP obtidas para cada valor de ES. .......................................................... 75

Tabela 19: iP da CIP obtidas para cada valor de EP. .......................................................... 76

Tabela 20: Resultados obtidos da linearidade da CIP por clula clssica. .......................... 77

Tabela 21: Clculo do limite de deteco e de quantificao por clula clssica. .............. 79

Tabela 22: Resultados da repetibilidade e preciso intermdia por clula clssica. ........... 80

Tabela 23: Resultados da curva de adio padro por GCE................................................ 80

Tabela 24: Limite deteco e de quantificao por SPCE................................................... 81

Tabela 25: Resultados da repetibilidade e preciso intermdia por SPCE. ......................... 82

Tabela 26: Resultados da curva de calibrao por SPCE. ................................................... 83

Tabela 27: Resultados da curva de adio padro por SPCE. ............................................. 83

Tabela 28: Resultados obtidos de iP da CIP nos ensaios de doseamento. .......................... 84

Tabela 29: Ensaios realizados com permanganato (CCIP=3,0x10-5

mol/L). ......................... 87

Tabela 30: Ensaio com permanganato (CCIP=4.0x10-5

mol/L). ........................................... 87

Tabela 31: Ensaios realizados com perxido (Cciprofloxacina=3,0x10-5

mol/L). ............. 88

Tabela 32: Ficha segurana do antibitico em estudo, a CIP. ............................................. 89



Smbolos e Abreviaturas

CIP - Ciprofloxacina

DPV Voltametria de Impulso Diferencial

EP - Amplitude do impulso de potencial

ES - Incremento de potencial

E - Potencial

EP - Potencial do pico voltamtrico

- Frequncia

FIA Flow Injection Analysis

GCE - Elctrodo de Carbono Vtreo (Glassy Carbon Electrode)

iP - Intensidade de corrente do pico voltamtrico

LOD - Limite de Deteco (Limit of Detection)

LOQ - Limite de Quantificao (Limit of Quantification)

n nmero de pontos da curva de calibrao

RSD - Desvio Padro Relativo (Relative Standard Deviation)

SPCE - Elctrodo de Carbono Impresso (Screen-printed carbon electrodes)

SWV - Voltametria de Onda Quadrada (Square-Wave Voltammetry)



tP - Tempo de durao do impulso

- Velocidade de varrimento de potencial



9

1. Introduo

Actualmente, a preocupao com a poluio dos solos tem vindo a crescer e cada

vez mais se torna uma rea de estudo com vista melhoria da qualidade dos solos

portugueses. Ate h pouco tempo, apenas se debatia a poluio das guas pois estas

esto muito contaminadas com a maior variedade de produtos. Os solos, muitos deles

considerados inertes ou incuos, estavam na realidade contaminados podendo afectar a

sade humana. Hoje em dia, j se realizam anlises aos solos com o objectivo de avaliar

os que esto contaminados.

A presena de contaminantes no solo no representa apenas um perigo local pois

a lixiviao causada pelas chuvas transfere a poluio para os lenis freticos, sendo os

contaminantes transportados para locais distantes. Isto pode provocar a contaminao,

por exemplo, de locais de captao de gua de consumo humano ou rega.

No estudo a efectuar pretende-se analisar produtos farmacuticos. Os frmacos

so introduzidos no solo atravs de guas residuais domsticas, industriais, hospitalares

ou tambm atravs das fezes dos animais aos quais so administrados antibiticos a fim

de evitar que apanhem doenas. Tem-se assistido a uma crescente utilizao de

medicamentos, o que torna o tema remediao de solos um tema sobre o qual a

comunidade cientfica se tem debruado no intuito de arranjar tcnicas e processos para

a sua descontaminao.

Uma razo que pode explicar o estado da contaminao de solos com produtos

farmacuticos a no existncia de legislao para este tipo de contaminante. Assim no

h um controle, por parte das entidades emissoras, da libertao destes produtos para o

meio ambiente.

Com o objectivo de encontrar uma soluo de tratamento de solos contaminados

com este tipo de produtos, props-se o estudo que se vai realizar, em que se testa a

tcnica de voltametria de onda quadrada na anlise de um frmaco previamente

seleccionado. No final do estudo pretende-se determinar se a tcnica escolhida uma

boa soluo para a monitorizao do frmaco, para depois ser possvel aplicar a anlise

em solos contaminados. escolhida a tcnica de voltametria de onda quadrada pois

apresenta as vantagens de tempos de anlise curtos devido s altas velocidades de

varrimento, e de ser uma tcnica com elevada sensibilidade.



10

1.1. Estatstica de venda de medicamentos

Os grupos de medicamentos que se encontram no ambiente em maior quantidade

so os anti-depressivos, antibiticos e os anti inflamatrios. Observando a estatstica do

medicamento do Infarmed referente a 2007 pode-se visualizar as substncias activas

mais vendidas neste ano em Portugal.

Tabela 1: Estatstica do medicamento de 2007. (Fonte: Infarmed)

Para o trabalho realizado o produto farmacutico seleccionado foi um antibitico

cuja substncia activa a ciprofloxacina (CIP) sendo esta o terceiro antibitico mais

vendido em 2007 em termos de nmero de embalagens (Tabela 2).



11

Tabela 2: Nmero de embalagens dos antibiticos mais vendidos em 2007 em Portugal. (Fonte: Infarmed)

Substncia Activa Embalagens

Amoxicilina+cido clavulnico 2091167

Azitromicina 892528

Ciprofloxacina 673604

Amoxicilina 643644

Claritromicina 519168

1.2. Antibiticos

Os antibiticos podem ser classificados como substncias muito dessemelhantes

entre si quimicamente, produzidos originalmente pelo metabolismo de certas espcies de

fungos (griseofulvina, penicilina), bactrias (polimixina B, bacitracina), microspora

(gentamicina) e streptomices (estreptomicina). A finalidade do antibitico combater

microorganismos (monocelulares ou pluricelulares), causadores de infeces no

organismo [1].

Hoje em dia existem antibiticos contra diversos tipos de doenas como, por

exemplo, pneumonia, sfilis, meningite, tuberculose, gonorria, escarlatina, etc.

Existem vrios tipos de antibiticos sendo distribudos por grupos, de acordo com a

sua funo. Os grupos so:

1) Agentes antimicrobianos so substncias que inibem o crescimento de

microrganismos ou os destroem. Quando estes agentes so originalmente

produzidos por espcies de microrganismos, portanto de origem natural, so

denominados antibiticos. Quando so produzidos de forma sinttica, denominam-

se quimioterpicos.

2) Bacteriostticos so agentes que inibem o crescimento bacteriano.

3) Bactericidas so agentes que destroem as bactrias [1].

O uso indiscriminado de medicao, principalmente sem orientao e

acompanhamento mdico, pode ser prejudicial sade. O uso excessivo pode levar a

que as bactrias desenvolvam capacidade de se defender do efeito do antibitico, que

adquiram resistncia aos antibiticos. Assim o antibitico torna-se menos eficaz no

tratamento das doenas [1].



12

1.3. Ciprofloxacina

O antibitico escolhido para analito do presente trabalho experimental foi a

Ciprofloxacina (CIP). Os critrios de seleco basearam-se na relao:

1 - Nmero de vendas

2 - Preo do padro

A CIP um antibacteriano mais indicado no combate a gastroenterites, infeces

arteriais e de pele, infeces sseas e pneumonias. O nome qumico deste antibitico

1-cyclopropyl-6-fluoro-1,4-dihydro-4-oxo-7-(1-piperazinyl)-3-quinolinecarboxylic acid. A

estrutura qumica desta substncia activa representada na Figura 1 [2].

Mais caractersticas do antibitico podem ser consultadas na ficha de segurana que se

encontra no Anexo III.

Figura 1: Estrutura qumica da Ciprofloxacina [2].

Vrios mtodos de anlise j foram desenvolvidos ao longo dos anos para este

antibitico. Na Tabela 3 apresenta-se alguns exemplos de estudos entre os anos 2000 e

2008.



13

Tabela 3: Exemplos de estudos j realizados com CIP (2000-2008).

Mtodo*

Detector

Limite

deteco

Limite

quantificao

Matriz

Referncia

LC

UV

0.03 g/g 0.11 g/g Comida de beb [3]

20 ng/ml

(FD) e 100

ng/ml (UVD)

no soro e

1 lg/ml na

urina

Soro humano e

urina

[4]

Urina [5]

MS

0,1 mu g /Kg Ovos [6]

4 ng/L 6 ng/L guas de rio e

guas de esgoto [7]

2 ng/g 7 ng/g Leite bovino [8]

Estrumes de

porcos, perus e

galinhas e em

solos na ustria

[9]

7 pg/mL 29 pg/mL

guas [10]

(1) Urina [11]

(1) 10 ng/mL 44 ng/mL Preparaes

farmacuticas [12]

FD

20 ng/ml

(FD) e 100

ng/ml (UVD)

no soro e

1 lg/ml na

urina

Soro humano e

urina

[4]

Leite bovino e

plasma bovino [13]

41 ng/mL Plasma humano [14]

5 ng/g Salmo [15]



14

25 ng/L guas residuais

hospitalares [16]

1 mu g/L 9 mu g/L Leite [17]

0,1 ng/g 1 ng/g Camaro [18]

Peixe-gato,

salmo e camaro [19]

CE

CL

2,3x10-7

mol/L Urina [20]

MS Leite bovino [21]

CL

4,0x10-9

g/mL

Preparaes

farmacuticas e

fluidos biolgicos

[22]

4,40x10-9

mol/L

Comprimidos,

urina e soro

humano

[23]

AAS 25 ng/mL 400 ng/mL Preparaes

farmacuticas [24]

MEEKC Urina [25]

FD Solos [26]

Potencio-metria

Preparaes

farmacuticas [27]

SWV SPCE 2,13x10-6

mol/L

7,09x10-6

mol/L

Preparaes

farmacuticas (2)

(1) No enunciado o detector utilizado no estudo

(2) Diz respeito ao estudo em causa.

* Legenda: LC Cromatografia Lquida

UV Ultravioleta e Visvel

MS Espectometria de Massa

FD Fluorescncia

CE Electroforese Capilar

CL Quimiluminescncia

AAS Espectofotometria de Absoro Atmica



15

MEEKC Cromatografia Electrocintica micelar

Pela anlise da tabela verifica-se que apenas num artigo se estuda solos. uma

rea ainda pouco aprofundada, dai a escolha da remediao da CIP no solo por

oxidao/reduo para o trabalho experimental a realizar. Tambm se pode observar que

no foram efectuados estudos recorrendo voltametria. O mtodo mais utilizado a

cromatografia lquida.

1.4. Voltametria

A voltametria nasce no incio do ano 1920, por intermdio do qumico

checoslovaco Jaroslav Heyrovsky, Prmio Nobel de Qumica em 1959, sendo o primeiro

tipo de voltametria designado de polarografia [29].

Os mtodos voltamtricos fazem parte do grupo de mtodos electroanalticos,

onde medida a intensidade de corrente em funo do potencial aplicado a uma clula

electroqumica. Neste mtodo o objectivo favorecer a polarizao do elctrodo, sendo

possvel aumentar essa polarizao usando as caractersticas mais indicadas para o

elctrodo de trabalho. Devem-se usar elctrodos pequenos com reas superficiais muito

pequenas (na ordem dos milmetros quadrados) o mais aconselhado [28].

Durante o processamento da tcnica, ocorre um fenmeno de transferncia de

massa do analito para a superfcie do elctrodo. Essa velocidade de transferncia de

massa vai limitar por sua vez a velocidade de oxidao ou reduo do analito em estudo.

A voltametria tem diversas aplicaes empregues por qumicos, bioqumicos e

fsico-qumicos como por exemplo no estudo de processos de oxidao/reduo,

processos de adsoro e mecanismos de transferncia de electres em superfcies

modificadas de elctrodos.

Devido ao facto do potencial no elctrodo de trabalho variar com o tempo, surge o

termo sinais de excitao, que so nada mais do que funes potencial-tempo

representando a variao do potencial ao longo do tempo. A figura seguinte representa

as formas dos sinais de excitao mais comuns em voltametria, assim como o tipo de

voltametria associado a cada sinal.



16

Figura 2: Sinais de excitao empregados em voltametria [28].

Num sistema voltamtrico a clula electroqumica constituda por dois ou trs

elctrodos, sendo mais usual a utilizao de trs elctrodos. Estes elctrodos esto

mergulhados na soluo que contm o analito e um electrlito no reactivo designado de

electrlito de suporte ( um sal que adicionado em excesso soluo do analito). Um

dos elctrodos usados o elctrodo de trabalho cujo potencial varia de diferentes formas

com o tempo, dependendo do tipo de voltametria usada (Figura 2). O material utilizado

para a rea activa do elctrodo pode ser, entre outros, carbono, ouro e platina. O

potencial do elctrodo de referncia permanece constante durante o trabalho. O terceiro

elctrodo chamado de elctrodo auxiliar que normalmente de platina ou de carbono

vtreo. O analito oxidado ou reduzido no elctrodo de trabalho. Enquanto que o

potencial entre este elctrodo e o elctrodo de referncia controlado, no caso da

corrente esta flui entre o elctrodo de trabalho e o elctrodo auxiliar.

O transporte que ocorre, do reagente para a superfcie do elctrodo, realizado

devido a trs mecanismos: migrao sob a influncia de um campo elctrico, conveco

resultante da agitao, difuso devido diferena de concentrao entre o seio da

soluo e a superfcie do elctrodo. O electrlito de suporte inerte adicionado tendo em

vista reduzir o efeito de migrao. Anlises estticas so utilizadas para a reduo da

conveco [28].

Uma possvel interferncia nas medies que so efectuadas a presena de

oxignio. aconselhvel primeiramente efectuar o desarejamento da soluo,

borbulhando um gs inerte de elevada pureza (normalmente azoto). Durante a

experincia o gs mantido acima da superfcie da soluo a fim de evitar a reentrada de



17

oxignio. No entanto este tipo de voltametria tambm permite realizar experincias onde

se pretende determinar oxignio dissolvido em solues.

1.4.1. Voltametria Hidrodinmica

Este tipo de voltametria pode ser realizada de duas formas. Por um lado, pode-se

fazer a agitao vigorosa da soluo enquanto esta est em contacto com um elctrodo

fixo, ou pode-se faz-se girar o elctrodo a uma velocidade constante. Por outro, a soluo

que contm o analito pode fluir atravs de um tubo onde est montado o elctrodo de

trabalho. Esta ultima forma de proceder tem sido aplicado a casos em que se pretende

detectar analitos oxidveis ou reduzveis medida que estes deixam uma coluna de

cromatografia lquida ou um sistema de anlise por injeco em fluxo (FIA).

Quanto utilizao da voltametria hidrodinmica, esta tambm pode ser usada na

determinao de oxignio e certas espcies como glicose e sacarose; estudos de

processos electroqumicos; deteco de pontos finais de titulaes voltamtricas. Este

ultimo caso apenas se aplica se pelo menos um dos reagentes ou produtos de reaco

seja oxidado ou reduzido no elctrodo de trabalho [28].

1.4.2. Polarografia de varrimento linear

Este tipo de voltametria difere da voltametria hidrodinmica em alguns aspectos.

Por exemplo, na polarografia de varredura linear a transferncia de massa do analito para

o elctrodo no se processa essencialmente devido aos mecanismos de conveco e de

migrao mas sim devido difuso. Outra diferena o elctrodo de trabalho utilizado,

que nesta tcnica um elctrodo de mercrio gotejante [28].

Quando se est a trabalhar com o elctrodo de mercrio gotejante, a corrente

sofre variaes que correspondem velocidade de formao da gota de mercrio.

medida que uma gota de mercrio se solta do capilar a corrente cai para o valor zero. O

aumento da corrente favorecido pelo aumento da rea superficial das novas gotas que

se vo formando. A utilizao deste tipo de elctrodo apresenta algumas vantagens

assim como contrapartidas, que so analisadas de seguida [29].

Como vantagens, pode-se enunciar o facto de que neste tipo de elctrodo pode-

se gerar novas superfcies metlicas continuamente independentemente do seu histrico.

Outra caracterstica vantajosa que com este tipo de elctrodo facilmente se obtm a



18

reproduo de correntes, independentemente se a reproduo alcanada a partir de

valores altos ou baixos.

A facilidade de oxidao do mercrio uma contrapartida para o uso do elctrodo

gotejante. Uma possvel contrapartida com o uso deste tipo de elctrodo o entupimento

do capilar o que provoca o mau funcionamento do mtodo. Devido s desvantagens

enunciadas e toxicidade do mercrio, podendo provocar problemas na sade humana

assim como no ambiente, este tipo de elctrodo tem sido sucessivamente afastado da

voltametria [28].

Assim conclui-se que a polarografia de varredura linear no dos melhores

mtodos para usar pois apresenta baixa sensibilidade na ordem de 10-5 mol/L e alguns

inconvenientes com o equipamento usado.

Com o aparecimento dos mtodos de impulso, as limitaes da polarografia de

varredura linear foram compensadas. Dentro dos mtodos de voltametria de impulso

temos a voltametria de impulso diferencial e a voltametria de onda quadrada.

1.4.3. Voltametria de impulso diferencial (DPV)

Neste tipo de voltametria os sinais de excitao podem ser diferentes, consoante

o tipo de equipamento usado. Na figura seguinte ilustra-se os sinais de excitao mais

comuns na voltametria de impulso diferencial.

Figura 3: Sinais de excitao para a voltametria diferencial [28].

Duas medidas de corrente so aplicadas alternadamente. Uma aplicada em S1

antes aplicao do impulso e a outra em S2 aps o final do impulso. Depois a diferena

de corrente por impulso i registada em funo do potencial, resultando a curva

diferencial que se apresenta na figura seguinte.



19

Figura 4: Voltagrama obtido por DPV [28].

A altura do pico obtido na curva em certas condies directamente proporcional

concentrao.

Uma vantagem da voltametria de impulso diferencial a sua maior sensibilidade

comparativamente com a polarografia de varredura linear. Este tipo de voltametria

tambm apresenta limites de deteco mais baixos, na ordem dos 10-7-10-8 mol/L [28].

1.4.4. Voltametria de onda quadrada

Na voltametria de onda quadrada (SWV) tambm possvel usar o elctrodo de

mercrio gotejante, onde a varredura feita nos ltimos milissegundos de vida da gota de

mercrio quando a corrente de carga essencialmente constante. No entanto este tipo

de voltametria tambm tem sido realizado com elctrodo de mercrio de gota suspensa

ou com elctrodo de carbono.

A velocidade de varrimento de potencial () obtida atravs da expresso =ES,

sendo a frequncia dos ciclos. A frequncia dos ciclos pode ser calculada atravs da

expresso = Pt2

1, onde tP representa o tempo de durao do impulso. Este tempo

define o tempo de anlise e o incremento de potencial (ES) fixa o afastamento dos

pontos de medio. O sinal analtico mais influenciado pela amplitude do impulso de

potencial (EP) do que pelo incremento de potencial. Na Figura 5 representa-se um

exemplo de esquema de aplicao do potencial (E) e medio da intensidade de corrente

ao longo do tempo nesta tcnica [28].



20

Figura 5: Esquema de aplicao do potencial e medio da intensidade de corrente ao longo do tempo na voltametria de onda quadrada [29].

O sinal de excitao nesta tcnica obtido atravs da sobreposio da sequncia

de impulsos com o sinal na forma de escada. A medida da corrente na SWV feita duas

vezes em cada ciclo, uma vez no fim do impulso directo (if) e outra no fim do impulso

inverso (ib). Pode-se depois representar graficamente a intensidade de corrente total it (if-

ib) [29].

Este tipo de voltametria apresenta como vantagem a sua elevada sensibilidade.

Os limites de deteco situam-se na ordem dos 10-7-10-8 mol/L. Outra vantagem desta

tcnica so as altas velocidades de varrimento nas anlises, o que leva a curtos tempos

de anlise e gradientes de concentrao maiores dos que so encontrados na maioria

das restantes tcnicas voltamtricas. [28].

Figura 6: Voltamograma terico associado a SWV para um sistema reversvel [30].



21

Esta tcnica tem vrias utilizaes, uma das quais tem vindo sucessivamente a

ser mais utilizada, que a anlise de espcies orgnicas e inorgnicas. Tambm pode

ser aplicada como mtodo de deteco em cromatografia lquida e FIA.

1.4.5. Voltametria cclica

Nesta tcnica de voltametria, parte-se de um determinado potencial e faz-se o

varrimento de uma determinada gama de potenciais. Depois inverte-se o sentido, ou seja,

efectua-se o varrimento no sentido inverso da mesma gama de potenciais. O ponto de

partida e de chegada so o mesmo. Na Figura 7 pode-se verificar o que se acaba de

enunciar. Durante a experincia o elctrodo mantido numa soluo (onde est contido o

analito) em repouso. A corrente excitada na forma triangular obtendo-se o tipo de

grfico representado na figura seguinte.

Figura 7: Sinal de excitao em voltametria cclica [28].

Os potenciais onde ocorre a reverso so designados de potenciais de inverso.

Estes potenciais so escolhidos de forma a observar a oxidao ou a reduo.

Os parmetros mais importantes num voltagrama desta tcnica so os potenciais

de pico catdico e andico e as intensidades de corrente do pico catdico e andico.

A principal aplicao deste tipo de tcnica na anlise qualitativa de processos

electroqumicos.



22

1.4.6. Mtodos de redissoluo

No sendo propriamente um tipo de voltametria, os mtodos de redissoluo

abrangem uma variedade de procedimentos electroqumicos nos quais a voltametria est

presente. Os mtodos de redissoluo englobam duas fases. A primeira fase diz respeito

a uma pr-concentrao quantitativa, seguindo a fase de anlise por um dos mtodos

voltamtricos enunciados anteriormente.

Comea-se por adicionar o analito soluo que se encontra sob agitao. O

analito vai-se depositando no elctrodo sendo depois determinado por um mtodo

voltamtrico. Durante esta segunda etapa, o analito redissolvido ou retirado do

elctrodo de trabalho.

Existe trs tipos de redissoluo. Um dos mtodos a redissoluo catdica,

onde durante a etapa de deposio o elctrodo de trabalho funciona como um nodo e

na etapa de redissoluo funciona como um ctodo. A redissoluo andica

precisamente o contrrio, ou seja, o elctrodo funciona como um ctodo na deposio e

como um nodo na redissoluo. O terceiro mtodo de redissoluo a adsortiva, onde a

deposio do analito se d por adsoro fsica na superfcie do elctrodo e no pela

deposio electroltica dos mtodos anteriores.

A Figura 8 mostra um exemplo de sinal de excitao para mtodos de

redissoluo. Diz respeito a uma redissoluo andica para a determinao de cobre e

cdmio. O mtodo voltamtrico usado polarografia de varredura linear.



23

Figura 8: Sinal de excitao e respectivo voltagrama de redissoluo andica [28].

Os elctrodos mais usados nesta tcnica so o de mercrio de gota suspensa e o

de filme de mercrio. No caso do filme de mercrio, o filme depositado sobre um disco

de, por exemplo, carbono. Este tipo de elctrodo tem uma rea menor que o elctrodo de

gota suspensa, o que permite obter resultados com maior sensibilidade. Outra vantagem

do elctrodo de filme que produz picos mais estreitos no voltagrama. Por outro lado, o

elctrodo de gota suspensa gera resultados mais reprodutveis especialmente para

concentraes mais elevadas de analito.

Os mtodos de redissoluo so mtodos simples e rpidos, o que uma

vantagem a ter em conta aquando da escolha da tcnica que se quer usar. Estes

mtodos permitem a determinao de analitos que estejam em quantidades muito baixas

em soluo. Pode-se determinar compostos na ordem dos 10-9 10-11 mol/L. Os mtodos

de redissoluo catdica tm sido muito aplicados na determinao de haletos. J a

redissoluo adsortiva, usada na determinao de caties inorgnicos e compostos

orgnicos que esto em concentrao reduzida na soluo [28].



24

1.5. Elctrodos de carbono impresso

Os elctrodos de carbono impresso (SPCE), tambm conhecidos como screen-

printed carbon electrodes, so dispositivos planares baseados em diferentes camadas de

tinta impressa em substratos, substratos esses que podem ser de plstico, vidro ou

cermica. Estes dispositivos constituem um tipo de clula usada em voltametria. So

constitudas, da mesma forma que as clulas de anlise clssicas, por trs elctrodos:

referncia, auxiliar e de trabalho [31].

Vrios tipos de materiais so usados na construo dos elctrodos, sendo que os

mais usados so o carbono e metais nobres, como por exemplo, a prata, ouro e platina.

O tipo de material de construo influencia o comportamento electroqumico do sensor

[31].

As vantagens deste tipo de dispositivo so a sua facilidade de operao, a sua

portabilidade devido ao seu reduzido tamanho, a sua elevada fiabilidade nos resultados

obtidos, facilidade de mudana de elctrodo, baixo custo da clula (cada clula custa

1.50-2), permite uma reduo do consumo de amostra pois o volume de amostra

adicionada clula para anlise cerca de 50L [31].

AE

RE

WE

Figura 9: Representao de uma clula de elctrodo de carbono impresso.

(WE- elctrodo de trabalho; RE elctrodo de referncia; AE elctrodo auxiliar)



25

1.6. Validao de mtodos analticos

A validao de um mtodo analtico tem como objectivo determinar se o mtodo

em estudo adequado para a finalidade pretendida.

Os parmetros a validar e o procedimento a seguir dependem do tipo de anlise e

dos objectivos pretendidos pelo analista. Os principais parmetros para avaliar o

desempenho do mtodo desenvolvido devem ser: linearidade, limites de deteco e

quantificao, preciso, exactido e selectividade.

1.6.1. Linearidade

A linearidade de um mtodo analtico a zona em que a resposta do analito varia

linearmente com a quantidade de analito. Analisa-se a resposta do analito em funo de

concentraes crescentes do mesmo. Para tal, a partir de um nmero mnimo de cinco

padres constri-se uma curva de calibrao atravs de regresso linear.

1.6.2. Limites de deteco e de quantificao

O limite de deteco a quantidade mnima do analito detectada pelo mtodo em

estudo. O limite de quantificao diz respeito menor concentrao do analito

quantificada com preciso pelo mtodo. Pode-se enunciar uma forma de calcular estes

dois limites [32].

b

SLOD XY /

3

b

SLOQ XY /

10

Sendo que SY/X representa a estimativa dos erros aleatrios na direco do eixo dos yy e

b representa o declive da curva de calibrao.



26

1.6.3. Preciso

Um parmetro que pode ser usado para avaliar a preciso o desvio padro

relativo, sendo calculado atravs da expresso 100(%) x

RSD

, onde representa o

desvio padro e x a mdia aritmtica das medies.

A preciso avaliada pela repetibilidade, preciso intermdia e reprodutibilidade.

A repetibilidade consiste em realizar ensaios considerando sempre as mesmas condies

experimentais. A preciso intermdia consiste em efectuar ensaios em dias diferentes

mantendo as restantes condies dos ensaios. Na reprodutibilidade utiliza-se o mesmo

mtodo e amostras iguais mas realiza-se ensaios em diferentes condies.

1.6.4. Exactido

A exactido avalia, na zona linear do mtodo analtico seleccionado, a

proximidade entre os valores obtidos experimentalmente e o valor real, ou assumido

como tal. Este parmetro pode ser avaliado atravs da adio de uma amostra

farmacutica da substncia activa em estudo.

1.6.5. Selectividade

A selectividade de um mtodo avaliada pela sua capacidade de distinguir o

analito em estudo de outras substncias que podero estar presentes na amostra. Deste

modo, na avaliao da selectividade de um mtodo para a anlise de uma substncia

activa numa formulao farmacutica, a influncia dos excipientes presentes deve ser

avaliada atravs do procedimento da seco anterior

1.7. Remediao de contaminantes

Nas ltimas dcadas, diversas tcnicas de remediao tm sido aplicadas no

tratamento de solos contaminados com produtos farmacuticos. Vrios estudos foram

realizados usando tcnicas como a ozonizao, a oxidao ou a bioremediao. Para

prevenir/tratar doenas dos animais so-lhes administradas doses considerveis de

frmacos. Uma parte destes frmacos posteriormente expelida nas fezes dos animais



27

que serve, muitas vezes, de adubo em solos para actividade agrcola. Deste modo o

frmaco transferido para o solo resultando na contaminao deste podendo esta ser

transferida posteriormente para o ser humano por via da gua de consumo ou de rega.

O modo como os contaminantes se movimentam nos solos foi estudado em Premasis

Sukul [33], onde se analisa o processo de adsoro/desadsoro da sulfadiazina no solo.

A quantificao da sulfadiazina foi realizada recorrendo tcnica de cromatografia de alta

eficincia. Os resultados sugerem que a adio de matria orgnica ao solo, reduz

posteriormente a contaminao da gua por parte do solo contaminado com sulfadiazina.

provado no estudo o potencial de contaminao da sulfadiazina, sendo por isso um

composto com necessidade de tratamento antes de ser libertado para os solos.

A tcnica de ozonizao como demonstram alguns estudos, j foi utilizada para a

destruio de antibiticos. Os artigos encontrados, no enunciam a aplicao desta

tcnica em solos, no entanto se esta tcnica eficaz na destruio de compostos que

no em solos, tambm poder ser capaz de tratar antibiticos existentes em solos.

Porm, pode no ser to eficaz como outras tcnicas que j foram aplicadas neste tipo

de contaminante em solos.

O estudo realizado por Franziska Lange [34], diz respeito a ensaios realizados

para estudar a inactivao e eliminao do antibitico, claritromicina, por reaco com o

ozono. Deste estudo conclui-se que em efluentes lquidos a ozonizao um bom

mtodo de inactivao ou eliminao de antibiticos, como o caso da claritromicina,

devido grande reaco que existe entre o ozono e o antibitico. Em Bavo De Witte [35]

estuda-se os efeitos da ozonizao na concentrao de ciprofloxacina. Posteriormente

um produto de degradao da ciprofloxacina, o desetileno, identificado por

cromatografia lquida de alta eficincia utilizando a espectometria de massa como

detector. Os principais resultados demonstram que a ciprofloxacina degradada mais

rapidamente a pH 3 e com as maiores concentraes de ozono testadas. A adio de

pequenas quantidades de perxido de hidrognio favorece a degradao da

ciprofloxacina.

Tambm existem artigos publicados onde se faz o estudo da ozonizao em

estrumes de animais, como por exemplo em Merih Otker Uslu [36], em que se realiza o

estudo da eficincia da ozonizao na degradao do antibitico oxitetraciclina em

estrumes e num efluente liquido sinttico. A taxa de degradao depende do pH e da

concentrao de ozono aplicada. Conclui-se que o ozono no muito eficiente na

degradao do oxitetraciclina, quando presente em estrumes, mas pode ser eficiente no

tratamento de efluentes lquidos contaminados com oxitetraciclina. Uma razo que pode



28

explicar a baixa eficincia em estrumes, a presena de altos teores de matria orgnica

nos estrumes. Esta matria poder absorver o oxitetraciclina impedindo posteriormente a

reaco do contaminante com o ozono.

A tcnica de bioremediao tem sido tambm muito utilizada na remediao de

solos contaminados, no s com antibiticos, mas com outros contaminantes. Rahyani

Ermawati [37] analisou o comportamento de esterides hormonais em estrumes pela

tcnica de bioremediao. Existem tambm estudos onde se aplica a tcnica de

bioremediao em compostos petrolferos (Paul H. Fallgren [38]). Os ensaios foram

realizados num reactor de fase slida onde se obtiveram boas taxas de degradao dos

compostos petrolferos.

Outro exemplo o estudo de J.K. Adesodun [39], onde de realiza o estudo da

viabilidade do uso de dejectos de animais como bioremediao alternativa em solos

contaminados com compostos petrolferos. Este um mtodo de simples aplicao e de

custos reduzidos. Os dejectos utilizados so de bovinos, sunos e de aves domsticas.

No final do estudo faz-se uma avaliao dos resultados obtidos, para verificar qual o tipo

de dejectos mais eficiente no tratamento dos compostos petrolferos. Concluiu-se que os

dejectos com melhores resultados so os de aves domsticas, seguindo-se os dejectos

sunos.

A bioremediao j foi tambm aplicada em fungicidas, como retrata o estudo

Zarhelia Carlo Rojas [40]. Neste estudo enuncia-se um trabalho realizado com o objectivo

de estudar a degradao do fungicida clortalonil, presente num solo usado para

agricultura, em condies anaerbias. Os resultados obtidos provam que em condies

anaerbias o clortalonil degradado, mesmo se este estiver presente em concentraes

elevadas. Agustn Ibarrolaza [41] estudou a influncia de diferentes concentraes de

crmio na eficincia do processo de bioremediao e na composio da comunidade

bacteriana presente no solo contaminado com fenantreno. Conclui-se que a presena de

crmio retarda a degradao do fenantreno e provoca alteraes na estrutura das

bactrias presentes no solo.

O mtodo escolhido para o trabalho proposto a oxidao qumica. Esta tcnica

j foi estudada em vrias experincias efectuadas, onde so usados diferentes tipos de

oxidantes qumicos. Exemplo de estudos j realizados aplicando a oxidao, temos em

Paula Tereza de Souza e Silva [42] um exemplo da aplicao do reagente de Fenton em

tratamento de solos contaminados. Como principais resultados tem-se que

imprescindvel optimizar os parmetros: concentrao de perxido de hidrognio,

concentrao de reagente Fenton, pH e o mais importante o tempo de reaco. Os



29

resultados corroboram que o fenantreno mais facilmente degradvel que o pireno. Este

estudo revela que o uso do reagente de Fenton fivel no processo de oxidao dos

compostos fenantreno e pireno.

O cloro tambm pode ser usado como oxidante qumico. Virender K. Sharma [43]

estudou o processo de oxidao de medicamentos recorrendo a vrios oxidantes como

cloro, xido de cloro, ozono e ferro. Os resultados mostram que a oxidao de frmacos

atravs do ozono ocorre muito rapidamente (tempo meia vida inferior a 100s). Dos

oxidantes testados, o O3 e FeVI apresentam-se como os mais eficientes em processos

deste tipo.

Para alm de ser possvel utilizar oxidantes qumicos, j possvel usar

processos avanados de oxidao/reduo. o caso de Weihua Song [44], onde a

oxidao de antibiticos feita atravs de radicais livres. Este mtodo uma alternativa

aos convencionais tratamentos, que muitas vezes no so eficientes. Os radicais

testados so o hidroxilo (OH) e o electro hidratado (e-aq). Os resultados do estudo

mostram que o mtodo de utilizar radicais uma boa alternativa aos mtodos de

tratamento vulgarmente usados. Conclui-se tambm que o radical hidroxilo mais

eficiente do que o electro hidratado.



30



31

2. Condies Experimentais

Nesta seco descrita a instrumentao utilizada no estudo, assim como os reagentes

e solues necessrios para a execuo do trabalho. A seguir enuncia-se os

procedimentos experimentais adoptados nas vrias fases do estudo.

2.1. Instrumentao

Os ensaios voltamtricos foram efectuados utilizando um AUTOLAB

potenciostato/galvanostato de modelo PGSTAT12 da marca Metrohm que controlado

por um sistema de aquisio e tratamento de dados GPES 4.9. O AUTOLAB encontra-se

acoplado a um stand voltamtrico Metrohm 663VA, o qual possui uma clula voltamtrica

constituda por trs elctrodos da marca Metrohm (Figura 10), de seguida designada por

clula clssica.

Relativamente ao tipo de elctrodos utilizados na clula clssica, o elctrodo de

trabalho (Figura 11) foi de carbono vtreo (d=2mm), enquanto que o elctrodo referncia

foi de Ag/AgCl/KCl 3mol/L (Figura 12). O elctrodo auxiliar foi tambm de carbono vtreo

(Figura 13).

Figura 10: Equipamento utilizado nos ensaios voltamtricos.



32

Figura 11: Elctrodo de trabalho (GCE) utilizado na clula clssica.

Figura 12: Elctrodo de referncia (Ag/AgCl/KCl 3mol/L) utilizado na clula clssica.

Figura 13: Elctrodo auxiliar (carbono vtreo) utilizado na clula clssica.

A Figura 14 representa mais pormenorizada a clula voltamtrica clssica usada.

A amostra introduzida na clula, onde so colocados os elctrodos que esto

previamente fixados nos seus respectivos lugares. Aps a introduo da amostra, aplica-



33

se um varrimento de potencial e ocorre uma transferncia de massa do analito para a

superfcie do elctrodo de trabalho, ao longo do tempo de ensaio sendo avaliada a

intensidade de corrente do sinal analtico de oxidao. O resultado obtido permite

determinar em determinadas condies a quantidade do analito. Depois de cada leitura

necessrio fazer a limpeza do elctrodo de trabalho, para retirar os produtos da oxidao

do antibitico em estudo. Esta limpeza efectua-se com xido de alumnio com recurso a

um pedao de camura. Faz-se a frico do elctrodo na camura contendo o xido de

alumnio hmido. Depois lava-se o elctrodo com gua desionisada.

Deve-se lavar muito bem a clula electroqumica. Convm no incio de cada

ensaio efectuar uma leitura do branco para confirmar se obtm resposta da CIP. Caso se

obtenha uma ligeira resposta significa que a clula no esta bem lavada.

As clulas SPCE so adquiridas DropSens cuja referncia DRP 110. O

substrato das clulas cermica e o elctrodo de trabalho de carbono com 4mm de

dimetro. O elctrodo auxiliar tambm de carbono e o elctrodo de referncia de

prata [45]. A amostra colocada na superfcie da clula onde se encontram os

elctrodos. No necessrio realizar o desarejamento da soluo de anlise durante a

realizao dos ensaios. Ao contrrio das clulas clssicas, neste tipo de clula no

necessrio efectuar a limpeza do elctrodo de trabalho pois as clulas so descartveis.

Na Figura 15 apresenta-se uma imagem representativa das clulas SPCE.

Figura 14: Representao da clula voltamtrica clssica.



34

Figura 15: Representao da clula voltamtrica SPCE.

As pesagens necessrias foram efectuadas numa balana analtica Sartorius de

modelo BP211D. As medies de pH realizaram-se num pH-metro da Crison de modelo

GLP 22. Na questo de material de medio de lquidos, usou-se pipetas volumtricas,

por exemplo de 10,00mL e 20,00mL. Tambm usou-se provetas graduadas por exemplo

de 25mL. Para preparao de solues foram usados bales volumtricos de 100,00mL e

250,00mL e vrios gobels. O material de vidro da marca Qualicolor e Normax. Para

medir volumes inferiores a 10,00mL recorreu-se a micropipetas da Gilson. A triturao

dos comprimidos da formulao farmacutica foi realizada com recurso a um almofariz.

2.2. Reagentes e solues

2.2.1. Voltametria

Todas as solues foram preparadas com gua desionisada (condutncia



35

Deve-se preparar grande quantidade de soluo stock de CIP para evitar preparar

demasiadas vezes esta soluo ao longo do estudo o que poderia levar a alguma

diferena de constituio das vrias solues preparadas.

Relativamente aos ensaios voltamtricos de optimizao das condies

experimentais, utilizou-se como electrlito de suporte solues tampo Britton-Robinson

(I=0,3 mol/L). Estes preparam-se por adio de NaOH 0,8 mol/L, KNO3 1,34 mol/L a

25,00mL de uma soluo cida (cido actico 0,16 mol/L+cido fosfrico 0,16

mol/L+cido brico 0,16 mol/L), perfazendo-se o volume a 100,0mL com gua

desionisada. No Anexo I apresenta-se a composio das solues constituintes dos

tampes de pH. Na Tabela 4 apresenta-se, para cada valor de pH, as quantidades de

NaOH e KNO3 adicionados a 25,00mL de soluo cida.

Deve-se preparar grandes quantidades de soluo tampo do pH ptimo, para

evitar preparar demasiadas vezes esta soluo ao longo do estudo o que poderia levar a

alguma diferena de constituio das vrias solues preparadas.

Tabela 4: Preparao das solues tampo Britton-Robinson (I=0,3 mol/L). Volumes de solues de NaOH e KNO3 adicionados a 25,00mL de soluo cida, seguida de diluio at 100,0mL.

pH VNaOH (mL) VKNO3 (mL)

1,78 0 21,14

2,30 3,00 20,23

3,04 4,50 19,60

4,06 6,00 18,78

4,96 9,00 16,93

5,88 11,00 15,14

6,75 13,50 12,25

8,17 15,50 10,23

9,29 19,00 8,00

10,24 20,00 7,20

Para a desoxigenao das solues analisadas usou-se uma corrente de azoto

5.0 obtida atravs da Linde Sogas.



36

No estudo da selectividade e no doseamento, a formulao farmacutica utilizada

foi adquirida numa farmcia, sendo a designao de CIPROFLOXACINA 500mg sendo o

produtor a Ranbaxy. A embalagem constituda por 16 comprimidos revestidos por

pelcula.

2.2.2. Remediao

Inicialmente preparou-se solues dos oxidantes permanganato de potssio e o

perxido de hidrognio, ambos de concentrao 1,0x10-2 mol/L. A soluo de

permanganato foi preparada a partir de uma soluo j existente de concentrao 0,020

mol/L. O perxido de hidrognio foi preparado a partir de uma soluo 30% (m/m) da

marca Riedel-de Han. Preparou-se tambm uma soluo de cloreto de mangans a

partir do composto em estado slido (marca Fluka), para verificar se o mangans tem

interferncia na resposta da ciprofloxacina.

Nos ensaios de remediao foi monitorizada uma soluo onde ocorre reaco

entre a CIP e um oxidante. A soluo constituda por CIP, o oxidante em estudo e

H2SO4 concentrado, sendo as quantidades de cada constituinte da soluo varireis de

ensaio para ensaio. A utilizao do cido sulfrico deve-se ao facto de o oxidante actuar

melhor em meio cido (pH=1). Para a monitorizao do processo de remediao

necessria a utilizao de uma outra soluo, sendo esta preparada com uma

determinada quantidade de soluo de reaco, soluo tampo de pH ptimo e NaOH,

sendo as quantidades varireis ao longo dos ensaios que se realizam.

O H2SO4 concentrado (93-97%) usado no ajuste de pH da soluo de reaco foi

da marca Sigma Aldrich. A soluo de hidrxido de sdio usado no ajuste do pH da

soluo de anlise foi preparada a partir do composto no estado slido da marca

Pronalab, sendo a concentrao pretendida de 4 mol/L.

Deve-se preparar grandes quantidades de soluo dos oxidantes testados

soluo para evitar preparar demasiadas vezes esta soluo ao longo do estudo o que

poderia levar a alguma diferena de constituio das vrias solues preparadas.



37

2.3. Procedimentos gerais

2.3.1. Ensaios voltamtricos

Para a anlise do antibitico em causa, a CIP, utilizou-se a tcnica de SWV.

Nos ensaios voltamtricos preliminares, usou-se vrias solues tampo Britton-

Robinson. As concentraes da CIP pretendidas nos ensaios so obtidas por diluio das

solues mais concentradas com electrlito de suporte na prpria clula electroqumica.

O voltagrama correspondente ao branco foi obtido aps desoxigenao de

10,00mL de electrlito de suporte. O desarejamento, acompanhado de agitao

mecnica da soluo, foi realizado com azoto durante um perodo de tempo de 2min para

o caso da clula clssica. Terminado o desarejamento, um voltagrama registado

atravs da aplicao de um varrimento de potencial na direco andica. No caso da

clula SPCE o ensaio foi realizado atravs da colocao de 60L de electrlito de suporte

na superfcie do elctrodo de trabalho sendo a soluo analisada de imediato, no

havendo tempo de desarejamento.

Todos os voltagramas e respectivas condies operacionais so armazenados

num computador pessoal.

2.3.2. Estudos preliminares e de optimizao

Nos estudos preliminares e de optimizao pretendeu-se estudar a influncia de

diversos parmetros experimentais com possvel efeito combinatrio no sinal analtico.

Nos ensaios realizados com a clula clssica o primeiro parmetro analisado foi o

pH, seguindo-se a frequncia, o incremento de potencial e a amplitude do impulso de

potencial da onda quadrada, respectivamente.

A optimizao tem como objectivo a obteno da maior intensidade de corrente de

pico, melhor preciso e maior selectividade. Os parmetros seleccionados so de

seguida utilizados em todos os ensaios posteriores.

Nos ensaios realizados com as clulas SPCE, para os parmetros SWV, usou-se

os mesmos valores da clula clssica para poupar nos custos das clulas. Assim neste

caso comeou-se com a determinao da linearidade seguindo-se os ensaios de

repetibilidade/preciso intermdia.



38

2.3.4. Validao dos mtodos desenvolvidos

De forma a validar os mtodos desenvolvidos, determinou-se a zona de

linearidade entre a intensidade de corrente do pico e a concentrao de CIP, o LOD, o

LOQ, a preciso e a selectividade.

A zona de linearidade foi estabelecida atravs da anlise de vrias solues de

CIP de diferentes concentraes. Atravs dos resultados obtidos, determinou-se qual a

zona onde o sinal da CIP linear com a concentrao. No estudo da linearidade do

mtodo, utilizando a clula clssica, estudou-se uma gama de concentraes de CIP

entre 5,00x10-7 mol/L e 2,00x10-4 mol/L. Com o SPCE estudou-se uma gama de

concentraes de CIP entre 1,00x10-7 mol/L e 7,00x10-5 mol/L.

Quanto preciso, avaliada a nvel da repetibilidade e preciso intermdia,

determinou-se para trs concentraes de CIP que so abrangidas pela zona linear. Para

se avaliar a preciso realizou-se cinco leituras seguidas de cada concentrao escolhida

(para se avaliar a repetibilidade) em trs dias diferentes (para se avaliar a preciso

intermdia). No caso da clula clssica as concentraes seleccionadas para se realizar

o estudo da repetibilidade e preciso intermdia foram: 1,00x10-5, 3,00x10-5 e 5,00x10-5

mol/L. Relativamente s clulas SPCE as concentraes seleccionadas para se realizar o

estudo da repetibilidade e preciso intermdia foram: 1,00x10-5, 3.00x10-5 e 4,00x10-5

mol/L.

Nos estudos de selectividade triturou-se 2 comprimidos da formulao

farmacutica correspondendo a uma massa de 1,5540g. Dos comprimidos triturados

pesou-se 0,01552g (equivalente a 10mg de CIP), misturou-se com 100,00mL de gua e

procurou-se extrair o princpio activo com a ajuda de um banho de ultra-sons. Assim

ficou-se com uma soluo com concentrao em CIP de 3,00x10-4 mol/L. Um volume de

526,0L da soluo resultante foi adicionado a 10,00mL de soluo tampo pH 3,04 que

se encontrava na clula voltamtrica clssica, obtendo-se assim uma concentrao de

CIP de 1,50x10-5 mol/L. A soluo resultante foi analisada por SWV. Em seguida fez-se

adies sucessivas da soluo stock de CIP (1,00x10-3 mol/L), de modo a obter

concentraes de CIP (padro) de 5,00x10-6, 1,00x10-5, 1,50x10-5, 2,00x10-5, 2,50x10-5

mol/L, fazendo-se depois a anlise voltamtrica.

Para as SPCE, as solues a analisar foram previamente preparadas e guardadas

em recipientes apropriados. Isto porque neste tipo de clula voltamtrica no possvel

efectuar mistura de solues. As concentraes pretendidas so as mesmas que na

clula clssica. Para a preparao das solues comeou-se por adicionar em todos os



39

bales volumtricos (de 10,00mL) 500L da soluo amostra. De seguida, para obter as

concentraes pretendidas, adicionou-se os seguintes volumes da soluo stock de CIP

(1,00x10-3 mol/L): 0, 50, 100, 150, 200 e 250L. Completou-se o volume com soluo

tampo.

2.3.5. Doseamento da ciprofloxacina numa formulao farmacutica

O doseamento da CIP numa formulao farmacutica (Ciprofloxacina 500 mg

Ranbaxy) foi somente efectuado com o SPCE por proporcionar anlises muito mais

rpidos quando comparado com a clula clssica.

Neste doseamento triturou-se 2 comprimidos da formulao farmacutica

correspondendo a uma massa de 1,5540g. Dos comprimidos triturados pesou-se

0,01552g (equivalente a 10mg de CIP), misturou-se a massa pesada com 100,0mL de

gua e procurou-se extrair o princpio activo com a ajuda de um banho de ultra-sons. Da

soluo resultante preparou-se solues diludas de modo que as suas concentraes

(1,510-5; 2,510-5 e 3,510-5 mol/L) se situassem dentro dos limites da concentrao da

curva de calibrao (1,0010-5 4,00x10-5 mol/L). Estas solues foram analisadas e

com as intensidades de corrente do pico obtidas foi calculado as concentraes de CIP

atravs da interpolao na curva de calibrao.

2.3.6. Remediao de solos

Comeou-se por verificar se os oxidantes a testar e o io mangans apresentavam

sinais de oxidao. Os oxidantes testados foram o permanganato de potssio e o

perxido de hidrognio. Primeiro teve-se de verificar a obteno de resposta com os

oxidantes em soluo aquosa. A possvel obteno de sinal voltamtrico do oxidante

pode afectar os resultados aquando da anlise do antibitico. Isto pode levar

sobreposio de picos dos dois compostos.

Quanto ao mangans apesar de no ser um oxidante, foi avaliado da mesma forma a

obteno de resposta porque este composto um produto da reaco do permanganato.

OHMneHMnO 22

4 458



40

Como no final da reaco temos mangans em soluo, caso se obtenha resposta

depois de efectuado o varrimento de potenciais, isto vai afectar os resultados obtidos pois

para alm de estar a detectar CIP est-se tambm a detectar mangans.

Na identificao do melhor oxidante foram realizados diversos ensaios com diferentes

concentraes de cada oxidante, sendo avaliado o comportamento da iP da CIP ao longo

de tempo de reaco. A concentrao de CIP manteve-se constante em todos os

ensaios, sendo de 3,00x10-4 mol/L. Os critrios para a seleco do melhor oxidante

basearam-se na capacidade de degradao da CIP e o tempo necessrio para essa

mesma degradao. Pretendia-se um oxidante capaz de degradar totalmente a CIP num

curto espao de tempo.

Para o perxido de hidrognio comeou-se por utilizar uma concentrao deste

oxidante de 7,00x10-3 mol/L. Verificou-se que este oxidante no consegue degradar a

CIP. Ento optou-se por no realizar mais ensaios com este oxidante, passando-se para

os ensaios com o permanganato de potssio a fim de se verificar se este oxidante era

mais eficaz. As concentraes testadas de permanganato de potssio foram: 1,00x10-4

mol/L, 1,00x10-3 mol/L, 6,00x10-3 mol/L e 7,00x10-3 mol/L.

Depois de determinado o oxidante mais eficaz na degradao da CIP fez-se a

aplicao em solo. Comeou-se por pesar 10,0g de um solo previamente seco. Preparou-

se uma soluo da CIP para adicionar ao solo, para assim se criar um solo contaminado

com este composto. depois adicionado ao solo o oxidante para avaliar se consegue

degradar a CIP contida no solo. O meio foi acidificado com H2SO4 concentrado. A

reaco ocorreu num gobel. Ao longo do tempo retirou-se amostras, que foram filtradas

e corrigido o pH a 3 (pH ptimo) com NaOH 4 mol/L antes de serem analisadas por SWV.

O procedimento nos ensaios realizados com areia foi igual ao referido anteriormente para

o solo.



41

3. Resultados

3.1. Optimizao (GCE)

O estudo da oxidao da CIP foi realizado pela tcnica SWV com uso de uma

clula clssica e posteriormente com uma clula SPCE. O sinal da CIP que se obtm foi

um pico na zona da gama de potenciais utilizada.

No processo de desenvolvimento da tcnica de SWV foi necessrio optimizar

determinados parmetros que esto interrelacionados e que podem exercer um efeito

combinado no sinal analtico da CIP.

O primeiro parmetro a optimizar foi o pH. Nesta etapa avaliou-se a resposta da

CIP (1,0x10-3 mol/L) para diversas solues tampo de pH numa gama compreendida

entre [1,78; 11,91].

Nos ensaios do branco, nalguns tampes, obteve-se um ligeiro pico no mesmo

potencial da CIP. A iP destes picos teve de ser subtrada iP dos picos da CIP antes de

se construir o grfico iP em funo do pH.

O pH ptimo corresponde ao pH para o qual a iP da CIP mxima. Os resultados

obtidos dos ensaios apresentam-se na Figura 16 e na Tabela 16 (Anexo I).

Figura 16: Efeito do pH do electrlito na iP de uma soluo de CIP (1,0x10-3 mol/L) na

anlise por SWV.

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

pH

iP (A)



42

Como se pode observar na Figura 16 a partir do tampo com pH 8,17 a

ciprofloxacina deixa de dar resposta. Avaliando a resposta da CIP para os diversos

valores de pH, pode-se constatar que esta resposta maior para o pH 3,04, sendo por

isso este o valor de pH ptimo e utilizado nos ensaios seguintes. O EP obtido para este

valor de pH de aproximadamente 1,2V.

O parmetro seguinte a testar foi a frequncia. Testou-se vrios valores de no

intervalo [10Hz; 650Hz]. Para cada valor deste parmetro foi determinado a iP da CIP

1,0x10-3 mol/L Tabela 17 (Anexo I).

Figura 17: Efeito da frequncia na anlise por SWV de uma soluo CIP (1,0x10-3

mol/L) em tampo Britton-Robinson (pH 3,04).

Analisando a Figura 17, verifica-se um aumento crescente da iP da CIP com o

aumento da aplicada. Observa-se que a partir de 400Hz a iP comea a estabilizar,

correspondendo a de 400Hz ptima.

Depois de determinada a ptima, realizou-se ensaios com o objectivo de

determinar qual o melhor ES (Figura 18). Para cada valor deste parmetro foi

determinada a iP da CIP 1,0x10-3 mol/L sendo utilizado ES de 1 a 10mV (incrementos de

1mV) estando representado na Tabela 18 (Anexo I).

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 (Hz)

iP (A)



43

Figura 18: Efeito do incremento de potencial na anlise por SWV de uma soluo CIP (1,0x10-3 mol/L) em tampo Britton-Robinson (pH 3,04).

Pela observao da Figura 18 nota-se uma tendncia crescente da iP da CIP at

ao ES de 6,00 mV, onde se obtm a altura mxima de 29,0A, invertendo-se depois a

tendncia para valores superiores a 6,00mV.

Para o ensaio de 4,05mV a iP deu um valor baixo analisando a tendncia dos

restantes ensaios, provavelmente devido a um erro experimental ou uma ineficaz limpeza

do elctrodo.

O ES ptimo 6,00mV, pois para este valor de incremento de potencial que se

obtm a resposta mxima da CIP.

O ltimo parmetro a optimizar foi a amplitude do impulso de potencial, EP. Para

determinar a EP ptima fez-se a anlise do pico de uma soluo de CIP 1,0x10-3 mol/L,

sendo que se pretende o pico mais bem definido, ou seja, o pico mais estreito e mais alto.

Os resultados obtidos esto representados na Figura 19 e na Tabela 19 (Anexo I).

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ES (mV)

iP (A)



44

Figura 19: Efeito da amplitude do impulso de potencial na anlise por SWV de uma soluo CIP (1,0x10-3 mol/L) em tampo Britton-Robinson (pH 3,04).

A partir da EP 60,00mV, inclusive, o pico da CIP obtido j demasiado largo para

o mtodo ser considerado selectivo. Por esta razo s foram realizados ensaios at

EP de 75,00mV.

Para o ensaio de 45,00mV obteve-se um valor bastante superior ao dos restantes

ensaios, sendo que poder ter ocorrido algum erro experimental.

O pico da CIP melhor definido foi obtido com o valor de 40,05mV de EP com uma

iP igual a 26,85A, correspondendo assim ao EP ptimo.

Na Tabela 5 apresenta-se resumidamente os valores optimizados dos vrios

parmetros para a anlise da CIP.

Tabela 5: Valores ptimos dos parmetros da SWV.

Parmetro Valor

pH 3,04

400Hz

ES 6,00mV

EP 40,05mV

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

EP (mV)

iP (A)



45

3.2. Validao

3.2.1. Elctrodo de carbono vtreo (GCE)

De modo a encontrar-se a relao linear entre a iP e a concentrao da CIP,

analisou-se solues com concentraes entre 5,00x10-7 e 2,00x10-4 mol/L de CIP. Os

resultados obtidos so indicados na Tabela 20 (Anexo I) e na Figura 20.

Figura 20: Estudo da linearidade entre a iP e a concentrao da CIP (GCE).

0,00 5,00

10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00

0,00E+00 5,00E-05 1,00E-04 1,50E-04 2,00E-04 2,50E-04

Concentrao CIP (mol/L)

iP (A)



46

A curva de calibrao linear indicada na Figura 21.

Figura 21: Representao da curva de calibrao (GCE).

As caractersticas desta curva de calibrao bem como os limites de deteco e

quantificao calculados a partir desta, so indicados na Tabela 6.

O coeficiente de correlao obtido foi de 0,9903, pelo que se pode afirmar que a

resposta da CIP linear entre 5,0x10-6 mol/L e 6,0x10-5 mol/L. A explicao para o

coeficiente no ser mais prximo de um, deve-se ao facto da necessidade de limpeza

manual do elctrodo de trabalho de ensaio para ensaio. A limpeza nunca igual ao longo

dos ensaios de modo que pode influenciar os resultados obtidos.

Na Figura 22 apresenta-se os voltagramas de onda quadrada obtidos na anlise

de solues com concentraes na gama de linearidade.

Na Tabela 21 Anexo I apresenta-se os clculos realizados para calcular o limite de

deteco e limite de quantificao.

y = 371368x + 5,193

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

0,00E+00 1,00E-05 2,00E-05 3,00E-05 4,00E-05 5,00E-05 6,00E-05 7,00E-05


iP (A)

r = 0.9903



47

Tabela 6: Caractersticas da curva de calibrao para anlise da CIP por SWV (pH=3,04; =400Hz; ES=6,00mV; EP=40,05mV) (GCE).

Parmetros Valores obtidos

Gama de Linearidade (x10-6 mol/L) 5,0-60,0

n 7

Coeficiente correlao 0,9903

Declive (A.L/mol) 371368

Erro do declive, Sb (A.L/mol) 23360

Ordenada na origem (A) 5,193

Erro da ordenada na origem, Sa (A) 0,998

SY/X 1,17x10-6

LOD (x10-6 mol/L) 9,48

LOQ (x10-6 mol/L) 31,6

Figura 22: Voltamogramas obtidos na anlise de CIP por SWV em tampo Britton-Robinson (pH=3,04) na zona linear (GCE) (=400Hz; ES=6,00mV; EP=40,05mV).

0,0E+00

3,0E-05

6,0E-05

9,0E-05

1,2E-04

1,5E-04

0,70 0,85 1,00 1,15 1,30 1,44

E/V

i/A 5mol/L

10mol/L

20mol/L

30mol/L

40mol/L

50mol/L

60mol/L



48

Depois de determinada a zona de linearidade, pretende-se estudar a

repetibilidade e preciso intermdia na zona linear. Repetibilidade consiste em realizar

cinco ensaios seguidos para cada concentrao escolhida. Escolhe-se trs

concentraes da zona linear. Preciso intermdia efectuar ensaios em trs dias

diferentes mantendo as mesmas condies dos ensaios.

As concentraes escolhidas da zona linear foram: 1,0x10-5, 3,0x10-5 e 5,0x10-5

mol/L. A preciso foi avaliada atravs do desvio padro relativo, sendo os valores obtidos

apresentados na Tabela 7.

Tabela 7: Avaliao da preciso para a anlise da CIP por SWV (GCE).

Concentrao

(mol/L)

Repetibilidade (RSD%)

(n=5)

Preciso intermdia (RSD%)

(n=3)

1,00x10-5 4,17 9,92

3,00x10-5 5,46 6,47

5,00x10-5 5,01 6,15

Analisando a tabela, verifica-se que os desvios padres obtidos so superiores

aos valores para os quais se pode afirmar que os resultados so precisos. Os resultados

so considerados satisfatrios quando o desvio padro inferior a 5%. No caso da clula

clssica os valores superiores so derivados limpeza do elctrodo, facto que torna mais

difcil a obteno de valores precisos.

De notar que a repetibilidade melhor que a preciso intermdia e que a preciso

dos resultados melhora medida que a concentrao de CIP aumenta.

Com os estudos da selectividade pretendeu-se determinar se o mtodo

selectivo, ou seja, se os excipientes presentes nos comprimidos do frmaco interferiam

com os resultados.

Para os ensaios realizados no estudo da selectividade preparou-se uma soluo

do frmaco de concentrao 1,5010-5 mol/L, qual se adicionou quantidades crescentes

da soluo stock de CIP de concentrao 1,00x10-3 mol/L. As quantidades foram

adicionadas de modo a obter-se concentraes de 5,0010-6; 1,0010-5 e 1,5010-5,

2,0010-4 e 2,5010-4 mol/L. O declive da curva de adio padro foi comparado com o

declive da curva de calibrao (sem adio do frmaco).



49

A curva de calibrao e a curva de adio padro obtidas pela clula clssica so

representadas na Figura 23, sendo os valores obtidos para a construo dessas curvas

apresentados na Tabela 23 do Anexo I.

Figura 23: Representao da curva de calibrao e da curva de adio padro (GCE).

A razo entre os declives das duas curvas (1,8) confirma que os excipientes

presentes no frmaco analisado interferem com os resultados. Pode-se afirmar que o

mtodo no selectivo na anlise da CIP neste frmaco. Isto no permite o uso do

mtodo da curva de calibrao para a quantificao de CIP no frmaco em estudo,

devendo-se utilizar o mtodo da adio padro.

3.2.2. Elctrodo de carbono impresso (SPCE)

Depois de se estudar o comportamento da CIP com a clula voltamtrica clssica,

pretendeu-se depois usar uma clula voltamtrica mais moderna, a SPCE, para se

comparar os resultados obtidos com clulas diferentes de modo avaliar qual a mais

adequada.

Dever-se-ia comear com a optimizao dos parmetros da SWV, mas tal no foi

efectuado com vista a poupar o nmero de clulas de SPCE a usar. Utilizou-se os valores

dos parmetros optimizados anteriormente na clula clssica. Caso no se conseguir-se

obter resultados da CIP ento fazia-se novamente a optimizao dos parmetros.

y = 678000x + 12,45

r = 0,996

y = 371368x + 5,19 r = 0,990

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

0,00E+00 1,50E-05 3,00E-05 4,50E-05 6,00E-05 7,50E-05


iP(A)

curva calibrao

curva adio padro



50

Comeou-se por realizar o estudo da linearidade entre a concentrao da CIP e a

iP. De modo a encontrar-se esta relao linear foi analisado solues com concentraes

entre 1,00x10-7 e 7,00x10-5 mol/L.

A resposta da ciprofloxacina tem uma tendncia crescente com o aumento da

concentrao at 4,0x10-5 mol/L tendendo depois a estabilizar. A curva de calibrao

linear indicada na Figura 24.

y = 1322500,000x + 31,250

r = 0,999

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

0,00E + 00 1,00E -05 2,00E -05 3,00E -05 4,00E -05 5,00E -05

Figura 24: Representao da curva de calibrao (SPCE).

O coeficiente de correlao obtido foi de 0,99

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Sumário - recipp.ipp.ptrecipp.ipp.pt/bitstream/10400.22/2520/1/DM_FernandoPereira_2009... · O presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um método analítico, baseado