ANÁLISE DE CONTROLE DE DOPING POR ACETAZOLAMIDA UTILIZANDO O SENSOR ELETROQUÍMICO BASEADO NO EPCM-[MnIII/IV(µ-O)(phen)2]2(ClO4)3

A preparação e caracterização eletroquímica de sensor eletroquímico baseado no eletrodo de pasta de carbono modificado com complexo [MnIII/IV(µ-O)(phen)2]2(ClO4)3, bem como sua aplicação na detecção de acetazolamida com interesse analítico no controle de doping são relatados. O comportamento eletroquímico do sensor e a eletrooxidação de ACTZ foram investigadas utilizando a técnica de voltametria cíclica e de varredura linear, respectivamente. O voltamograma cíclico para o sensor eletroquímico apresentou um processo redox correspondente ao par MnIII/IV/MnIV/IV e propriedades eletrocatalíticas na oxidação de ACTZ. A resposta voltamétrica do sensor foi obtida em um intervalo de concentração de 5,00 × 10-7 mol L-1 a 5,00 × 10-6 mol L-1 sendo a resposta linear entre 5,00 × 10-7 mol L-1 e 3,50 × 10-6 mol L-1 com limite de quantificação de 9,90 × 10-5 mol L-1, limite de detecção de 2,97 × 10-6 mol L-1 e sensibilidade de 39,29 μA L mol-1

DESENVOLVIMENTO DE FILMES POLIMÉRICOS NANOESTRUTURADOS DE poli[Ni(α,α’-Me2Salen)]–OH COMO SENSOR BIOMIMÉTICO NA DETECÇÃO DE GLICEROL

Um sensor biomimético baseado no eletrodo de platina eletroquimicamente modificado com filme polimérico nanoestruturado de poli[Ni(α,α’-Me2Salen)]–OH para detecção e quantificação de glicerol foi desenvolvido. A eletropolimerização, ativação, comportamento eletroquímico do sensor e a eletrooxidação de glicerol foram investigados utilizando a técnica de voltametria cíclica. A resposta voltamétrica do sensor foi obtida em um intervalo de concentração de 4,99 × 10-7 mol L-1 a 4,76 × 10-5 mol L-1 sendo a resposta linear entre 4,99 x 10-7 mol L-1 e 3,73 x 10-6 mol L-1 com limite de quantificação de 38,4 µmol L-1, limite de detecção de 3,82 µmol L-1 e sensibilidade de 1,82 μA L mol-1. O sensor apresentou característica cinética semelhante ao modelo de Michaelis-Menten, sendo então os parâmetros cinéticos calculados por Lineweaver-Burke e pelo “ajuste de curva não linear”

ESTUDO DO COMPORTAMENTO ESPECTROSCÓPICO DO LIGANTE BASE DE SCHIFF N,N’,N’’,N’’’-TETRASALICIIDENO-1,2,4,5-TETRAAMINOBENZOATO E SEUS COMPLEXOS COM COBRE(II)

O ligante base de Schiff do tipo Bis-Salofen N,N’,N’’,N’’’-tetrasaliciideno-1,2,4,5-tetraaminobenzoato (TSAB) e seus complexos mono e bicoordenados com Cu(II) foram sintetizados e caracterizados por Espectroscopia na Região do UV-Vis e Espectroscopia de Luminescência a fim investigar o comportamento óptico e possível aplicação como quimiossensor. Os espectros de absorbância e de emissão apresentaram bandas características da base de Schiff e uma banda referente à transição de carga metal ligante (TCML). Também, os espectros de emissão apresentaram diferenças de intensidade relativa de luminescência entre o ligante TSAB e o seu complexo monocoordenado

Mecanismos de Interação de Fármacos e Proteínas com DNA Detetados In Situ com o Biossensor Eletroquímico Modificado com Nanoestruturas de DNA

Tese no âmbito do Doutoramento em Química, ramo de Eletroquímica e apresentada ao Departamento de Química da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de CoimbraO biossensor eletroquímico de DNA consiste num dispositivo em que o DNA é imobilizado na superfície de um transdutor eletroquímico, para detetar processos específicos de ligação com diferentes moléculas, monitorar as mudanças na estrutura conformacional do DNA após a interação com essas moléculas, e o aparecimento de resíduos das bases do DNA e dos seus produtos de oxidação, os biomarcadores do dano oxidativo do DNA. A interação entre o fármaco antiacne isotretinoína, o antibiótico daptomicina, o antileishmanial miltefosina, o antidiabético metformina, e o anticorpo monoclonal anticancro nivolumab com dsDNA foi investigada. Ademais, as interações do DNA bacterial da Xylella fastidiosa com o potencial agente pesticida Cu(II), bem como o DNA do timo de vitela e Cu(II) foram avaliadas. Inicialmente, o comportamento eletroquímico dos fármacos e proteína utilizados durante as interações com DNA foram investigados por meio de métodos eletroquímicos. As interações com DNA foram então avaliadas em soluções incubadas por voltametria de impulso diferencial, espectrofotometria no UV-Visível e/ou eletroforese em gel, e com biossensores eletroquímicos de dsDNA, poly[G] e poly[A], preparados na superfície dos elétrodos de diamante dopado com boro e carbono vítreo, por voltametria de impulso diferencial, espectroscopia de impedância eletroquímica e/ou microbalança de cristal de quartzo. Os métodos eletroquímicos mostraram-se eficientes tanto na investigação dos mecanismos de transferência de eletrões nos fármacos e proteína, como na interação destes com o DNA e com os biossensores eletroquímicos de dsDNA. Mudanças na conformação estrutural do dsDNA relacionadas com a condensação e/ou agregação, distorção e/ou abertura da dupla hélice, ligação das moléculas nos sulcos do DNA, libertação de resíduos de guanina e adenina, foram observadas e os mecanismos de interação foram propostos. Nas condições experimentais utilizadas todas as interações dos diferentes fármacos-dsDNA não foram eletroquimicamente detetados danos oxidativos na estrutura basal do DNA. Os biossensores eletroquímicos de DNA utilizados neste trabalho apresentam-se como uma metodologia de investigação rápida, in situ e em tempo real dos efeitos de diversas fontes de dano sobre o material genómico. Os estudos reportados poderão contribuir para uma melhor compreensão dos processos de interação que ocorrem in vivo, possibilitar o desenvolvimento de novas moléculas com potencial farmacológico e impulsionar o desenvolvimento de novos dipositivos voltados para a indústria, área da saúde, agricultura, baseados na deteção eletroquímica do DNA.A DNA-electrochemical biosensor consists of a device in which the DNA is immobilized on the electrochemical transducer surface to detect specific binding processes with different molecules, to monitor changes in the DNA conformational structure after interaction with these molecules, and the appearance of DNA base residues and their oxidation products, the biomarkers of oxidative DNA damage. The interaction between the drugs, the antiacne isotretinoin, the antibiotic daptomycin, the antileishmanial miltefosine, the antidiabetic metformin, and the anticancer monoclonal antibody nivolumab with dsDNA was investigated. In addition, the interactions of the bacterial DNA from Xylella fastidiosa with the potential pesticidal agent Cu(II), as well as the calf thymus DNA and Cu(II) were evaluated. Initially, the electrochemical behaviour of the drugs and protein used during the DNA interactions were investigated using electrochemical methods. The interactions with DNA were then evaluated in incubated solutions by differential pulse voltammetry, UV-Visible spectrophotometry and/or gel electrophoresis, and with dsDNA-, poly[G]- and poly[A]-electrochemical biosensors, prepared on the boron-doped diamond and glassy carbon electrode surface, by differential pulse voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and/or quartz crystal microbalance. Electrochemical methods proved to be efficient in the investigation of electron transfer mechanisms in drugs and protein, as well as in the interaction of these with dsDNA in incubated solutions and using dsDNA-electrochemical biosensors. Changes in the dsDNA structural conformation related to the condensation and/or aggregation, distortion and/or unwinding of the double helix, binding of the molecules in the DNA grooves, release of guanine and adenine residues were observed, and the interaction mechanisms were proposed. In the experimental conditions used during the different molecules-dsDNA and protein-dsDNA interactions oxidative damages in the DNA basal structure were not electrochemically detected. The DNA-electrochemical biosensors used in this work are presented as a methodology for rapid, in situ and real-time investigation of the effects of several sources of damage on the genomic material. The reported studies may contribute to a better understanding of the interaction processes occurring in vivo, to enable the development of new molecules with pharmacological potential and to promote the development of new devices aimed at industry, health and agriculture, based on the DNA electrochemical detection

Aplicação eletroanalítica de complexos oxo-manganês biomimetizadores de centros ativos enzimáticos na determinação de espécies de interesse analítico

Multinucleate manganese complexes have gained notoriety due its ability to mimic the mechanism of oxygen evolution complex of photosystem II, besides the great catalytic importance with processes of electronic transfer of multistage. These properties of multinucleated complexes make them interesting to study the electrochemical processes in modified electrodes for applications such as chemical sensors. In this way, this dissertation aimed to synthesize and characterize oxo-manganese complexes containing different ligands ([MnIV(μ-O)(salpn)]2 and [MnIII/IV(μ-O)(phen)2]2(ClO4)3) looking for structural, kinetic and catalytic characteristics similar to biomimicking complexes of enzymatic active center for subsequent electroanalytical application in the development of biomimetic sensors and determining species of analytical interest. First, studies with oxo-manganese-Schiff complex [MnIV(μ-O)(salpn)]2 is given through the synthesis of the Salpn ligand and then of the complex. These in turn were characterized with efficiency by scanning electron microscopy, UV-Vis spectrophotometry, infrared spectroscopy and luminescence. Different electrochemical techniques were used to investigate and qualitatively understand the electrochemical behavior of [MnIV(μ-O)(salpn)]2 complex in solution. The construction of a modified electrode based on [MnIV(μ-O)(salpn)]2-Nafion®/Pt was performed, however, the electrochemical studies were not promising, due to loss of analytical signal as consequence of the low solubility of complex in the immobilizing step. Finally, the electrocatalytic and biomimicking activity of [MnIV(μ-O)(salpn)]2 complex in solution compared to the reduction of hydrogen peroxide could successfully be investigated providing promising results in biomimicking enzymatic active centers of the Mn-containing catalase enzyme. The oxo-manganese-phenanthroline complex [MnIII/IV(μ-O)(phen)2]2(ClO4)3 was ...Os complexos multinucleados de manganês têm ganhado notoriedade pela possibilidade de mimetizar o mecanismo do complexo de evolução de oxigênio do fotossistema II, além da grande importância catalítica com processos de transferência eletrônica de multietapas. Estas propriedades dos complexos multinucleados tornam interessante estudar os processos eletroquímicos em eletrodos modificados para aplicações como sensores químicos. Dessa forma, este trabalho de dissertação teve como objetivo sintetizar e caracterizar complexos oxo-manganês contendo diferentes ligantes ([MnIV(μ-O)(salpn)]2 e [MnIII/IV(μ-O)(phen)2]2(ClO4)3) buscando características estruturais, cinéticas e catalíticas semelhantes à complexos biomimetizadores de centros ativos enzimáticos para posterior aplicação eletroanalítica no desenvolvimento de sensores biomiméticos e determinação de espécies de interesse analítico. Primeiramente, os estudos com o complexo oxo-manganês-Schiff [MnIV(μ-O)(salpn)]2 deram-se através da síntese do ligante precursor Salpn e do complexo. Estes por sua vez foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de absorção na região do UV-Visível, Infravermelho e luminescência. Diferentes técnicas eletroquímicas foram utilizadas a fim de investigar e compreender qualitativamente o comportamento eletroquímico do complexo [MnIV(μ-O)(salpn)]2 em solução. A construção de um eletrodo modificado baseado no [MnIV(μ-O)(salpn)]2-Nafion®/Pt foi realizada, porém, os estudos eletroquímicos não se mostraram promissores, devido a perda de sinal analítico por consequência da baixa solubilidade do complexo na etapa de imobilização. Por fim, a atividade eletrocatalítica e biomimética do complexo [MnIV(μ-O)(salpn)]2 em solução frente a redução de peróxido de hidrogênio pôde ser investigada com sucesso oportunizando importantes parâmetros cinéticos relacionados a biomimetização de...Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

ANÁLISE DE CONTROLE DE DOPING POR ACETAZOLAMIDA UTILIZANDO O SENSOR ELETROQUÍMICO BASEADO NO EPCM-[MnIII/IV(µ-O)(phen)2]2(ClO4)3

The preparation and electrochemical characterization of an electrochemical sensor based on carbon paste electrode modified with [MnIII/IV(µ-O)(phen)2]2(ClO4)3, as well as its application in detection of acetazolamide with interest in doping control analysis are related. The electrochemical behavior of the sensor and the electrooxidation of ACTZ were investigated using the technique of cyclic and linear sweep voltammetry, respectively. The cyclic voltammogram for the electrochemical sensor showed one redox process assigned to MnIII/IV/MnIV/IV couple and electrocatalytic properties in oxidation of ACTZ. The voltammetric response was obtained in a concentration range from 5.00 × 10-7 mol L-1 to 5.00 × 10-6 mol L-1 , being the linear response from 5.00 × 10-7 mol L-1 to 3.50 × 10-6 mol L-1 with limit of quantification 9.90 × 10-5 mol L-1 , limit of detection 2.97 × 10-6 mol L-1 e sensitivity of 39.29 μA L mol-1