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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.2004.tde-13092006-145258
Document
Author
Full name
Daniela Daniel
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2004
Supervisor
Committee
Gutz, Ivano Gebhardt Rolf (President)
Corio, Paola
Rocha, Fábio Rodrigo Piovezani
Rohwedder, Jarbas José Rodrigues
Stradiotto, Nelson Ramos
Title in Portuguese
Desenvolvimento de célula espectroeletroquímica em fluxo e sua aplicação analítica ao estudo e a determinação de derivados fenotiazínicos
Keywords in Portuguese
Análise em fluxo
Derivados fenotiazínicos
Espectroeletroquímica
Abstract in Portuguese
O presente trabalho versa sobre o aperfeiçoamento e a avaliação de uma nova célula espectroeletroquímica de longo caminho óptico, com detecção espectrofotométrica in situ, na região do ultravioleta e visível, otimizada para operação em fluxo, sobretudo no modo FIA (Flow Injection Analysis). Monitoramento sensível e razoavelmente seletivo, além da facilidade de construção e adaptação à instrumentação comercial existente, foram características consideradas no aprimoramento da célula, que utiliza filmes de Au como eletrodos de trabalho, obtidos à partir de certos tipo de CDs regraváveis (Compact Disc-Recordable), colados sobre bases acrílicas e diretamente acomodados em cubetas convencionais, com 1 cm de caminho óptico, tornando seu custo de produção inferior a qualquer outro modelo proposto. Utilizando como sistemas modelo, a o-tolidina e o hexacianoferrato de potássio, foram avaliados parâmetros instrumentais tais como: potencial aplicado, vazão, volume injetado; repetibilidade e faixa de concentração de analito, com a finalidade de se estabelecer as melhores condições de trabalho e funcionamento da célula, tendo em vista sua aplicação analítica. Alta sensibilidade óptica, operação estável e reprodutível, além da possibilidade de se trabalhar tanto no modo estacionário como em fluxo, com a vantagem de se poder combinar a técnica à metodologia utilizada na análise por injeção em fluxo (FIA), foram algumas das características observadas para a célula construída. Desvendadas as potencialidades da célula, em busca de maior compreensão sobre os processos envolvidos, passou-se à investigação do mecanismo de oxidação de alguns derivados fenotiazínicos, através da realização de um estudo comparativo entre: a prometazina, a promazina e a clorpromazina, em diferentes meios de trabalho. A combinação de informações eletroquímicas e espectroscópicas obtidas in-situ contribuiu para melhor entendimento dos mecanismos envolvidos, revelando que, embora o meio de trabalho escolhido possa exercer significativa influência no mecanismo de oxidação, a estrutura da cadeia lateral é, neste caso, o fator preponderante na formação dos produtos de oxidação. Visando o desenvolvimento de novas metodologias para a quantificação de derivados fenotiazínicos em formulações farmacêuticas, foram realizados estudos com o propósito de definir as melhores condições de trabalho, bem como o efeito da presença de interferentes concomitantes. Os resultados obtidos para a determinação da prometazina no Fenergan (Rhodia-Farma) e no Lisador (Farmasa), e para a clorpromazina no Amplictil (Aventis), seja pela construção de curvas analíticas e/ou pelo método da adição de padrão, mostraram-se concordantes com os valores fornecidos pelos laboratórios fabricantes e comparáveis com os obtidos através da metodologia oficial. Para a prometazina os limites de detecção foram determinados em 1,3 10-6 mol L-1 e 3,0 10-5 mol L-1 para as medidas espectrofotométricas e eletroquímicas, enquanto os limites de quantificação foram estimados em 1,1 10-4 mol L-1 e 2,2 10-5 mol L-1 para as medidas eletroquímicas e espectrofotométricas, respectivamente. Para a clorpromazina, os limites de detecção foram de 7,6 10-5 mol L-1 e 4,1 10-5 mol L-1 para as medidas eletroquímicas e espectrofotométricas, enquanto os limites de quantificação foram determinados em 3,3 10-4 mol L-1 e 1,6 10-4 mol L-1 para as medidas eletroquímicas e espectrofotométricas, respectivamente. A dupla resposta proporcionada pela técnica empregada (amperométrica e espectrofotométrica) permite contornar os efeitos causados pela presença de interferentes eletroativos ou coloridos, contribuindo para a alta seletividade do método e melhor discriminação entre o sinal do analito e de interferentes.
Title in English
Development of spectrolectrochemical flow cell and its analytical application to the study and the determination of phenothiazinics derivatives
Keywords in English
Flow analysis
Phenothiazinics derivatives
Spectroelectrochemistry
Abstract in English
The present work is concerned with the enhancement and assessment of a novel long-optical-path spectroelectrochemical cell for in situ spectrophotometric detection in the ultraviolet and visible range, optimised for flowing operation, especially under FIA (Flow Injection Analysis) conditions. The sensitive and rather selective monitoring of electrolysed species present at the electrode-solution interface, together with simplicity of assembly and adaptation to existing commercial equipments, were some of the features targeted in the cell's improvement. The use of Au-film electrodes obtained from certain types of recordable CDs (Compact Disc-Recordable), attached onto acrylic supports in turn accommodated directly in conventional 1-cm optical-path cuvettes, makes the production of this cell cheaper than any other model so far proposed. O-tolidine and potassium hexacyanoferrate were employed as model systems for the assessment of instrumental parameters such as applied potential, flow rate, injected volume, repeatability and concentration range of the analyte, aiming at establishing the best working conditions for its application in analytical chemistry. High optical sensitivity, stable and reproducible operation, as well as the possibility of functioning either in the stationary or in flow modes, thus with the advantage of exploiting the FIA methodology, are some of the features observed for the cell. Further to highlighting the cell' potentials and in order to seek a better understanding of the processes involved, the oxidation mechanism of a few phenothiazinic derivatives was investigated. Prometazine, promazine and chlorpromazine were comparatively studied in different media. The combination of the electrochemical and spectroscopic information obtained in situ contributed for a better comprehension of the mechanisms involved and revealed that the structure of the side chain is the key factor in the formation of the oxidation products, although the difference in the electrolytic medium is likely to play a significant role in the oxidation process. New analytical methodologies for the quantification of phenothiazinic derivatives in farmaceutical formulations were developed through studies focused on the definition of the optimum experimental conditions and on the effect of potential interfering species. Prometazine was determined in Fenergan (Rhodia-Farma) and in Lisador (Farmasa), whereas chlorpromazine was quantified in Amplictil (Aventis). The limits of detection (LOD) for promethazine were determined to be 1,3 10-6 mol L-1 and 3,0 10-5 mol L-1 for spectrophotometric and electrochemical measurements, while the limits of quantification (LOQ) were determined to be 1,1 10-4 mol L-1 and 2,2 10-5 mol L-1 for spectrophotometric and electrochemical measurements, respectively. For chlorpromazine, the limits of detection (LOD) were determined to be 7,6 10-5 mol L-1 and 4,1 10-5 mol L-1 for spectrophotometric and electrochemical measurements, while the limits of quantification (LOQ) were determined to be 3,3 10-4 mol L-1 and 1,6 10-4 mol L-1 for spectrophotometric and electrochemical measurements, respectively.The results obtained using both analytical curves and the standard addition methods, were consistent with the outcome of official methods and with the data supplied by the manufactures. The double response provided by the technique, amperometric and spectrophotometric, allows overcoming the interference of electroactive and colored species, hence turning this a highly selective method with an enhanced discrimination strength between the signal of the analyte and that of interfering species.
 
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Publishing Date
2007-02-01
 
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