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UNIVERSIDADEFEDER ALDESÃOCARLOS
CENTRODECIÊNCIASEXATASEDETECNOLOGIA
DEPARTAMENTODEQUÍMICA
PROGRAMADEPÓS‐GRADUAÇÃOEMQUÍMICA
DesenvolvimentodeProcedimentosemFluxoEnvolvendo
ReatoresemFaseSólidaeMicrossistemaAnalíticoConstruído
comLTCC(LowTemperatureCo‐firedCeramics)paraa
DeterminaçãodeAnalitosdeInteresseFarmacêutico
WillianToitoSuarez*
Tese apresentada como parte dos
requisitos para a obtenção do título de
Doutor em Ciências (área QUÍMICA
ANALÍTICA)
Orientador:Prof.Dr.OrlandoFatibello‐Filho
*bolsistaCNPq
SãoCarlos–SP
2009
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Ficha catalográfica elaborada pelo DePT da
Biblioteca Comunitária/UFSCar
S939df
Suarez, Willian Toito.
Desenvolvimento de procedimentos em fluxo envolvendo
reatores em fase sólida e microssistema analítico construído
com LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) para a
determinação de analitos de interesse farmacêutico / Willian
Toito Suarez. -- São Carlos : UFSCar, 2009.
140 f.
Tese (Doutorado) -- Universidade Federal de São Carlos,
2009.
1. Química analítica. 2. Análise por injeção de fluxo. 3.
Espectrofotometria. 4. Turbidimetria. 5. Produtos
farmacêuticos - determinação. 6. Automação. I. Título.
CDD: 543 (20
a
)
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UNIVERSIDADE
FEDERAL
DE SÃO CARLOS
C7entt-o de
C'ienclas
Exarus
e
de l'ecrlologiu
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de
Quíneca
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pós-GRADUAÇAO
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Curso
de
Doutorado
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Toito
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-of. Dr. Orlando Fatibello Fillio
Dra.
Ana
Rita
de Araujo Nogueira
Prof. Dr. Oldair Donizeti Leite
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Ds.
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Ot-ival
Luccas
Dedico este trabalho,
aos meus pais Lourdes e Alcides e aos meus irmãos que
sempre me apoiaram durante esses 32 anos de vida.
aos amores da minha vida João Vitor e a minha amada esposa
Fernanda.
AGRADEÇO,
Primeiramente ao Prof. Dr. Orlando Fatibello-Filho pela orientação e confiança, pois no ano de
1999 me ofereceu uma oportunidade de trabalhar em seu laboratório, se não fosse isso, não
estaria defendendo essa tese de doutorado, e provavelmente não teria me graduado em
Química. Agradeço também, é claro, toda a sua amizade durante os nove anos de convivência
que tivemos.
Aos Prfs. Drs. Oldair Donizete Leite, Ana Rita de Araujo Nogueira, Leonardo Pezza e Pedro
Orival Luccas pelas sugestões e críticas durante a defesa da tese.
Ao Prof. Dr. Julián Alonso pela oportunidade que me concedeu ao me aceitar em seu laboratório
para a realização de um estágio de seis meses no grupo de Sensores e Biossensores da
Universidade Autônoma de Barcelona (UAB).
Ao Prof. Dr. Heberth Juliano Vieira pela amizade e pela sua importante colaboração no
desenvolvimento dessa tese.
Ao grande amigo Itapira que desde que cheguei em São Carlos foi e continua sendo uma
pessoa muito importante para mim.
Ao “grande” Parati por tudo e pelas milhares de noites que passamos ouvindo Pink Floyd.
Ao Paulão e ao João Bad Trip que mesmo longe continuam perto.
Á Márcia, ao Toninho e ao César.
Aos amigos de São José dos Campos: Maurílio, Alexandre, Rodrigo, Alan, Vitor e CD.
Aos colegas dos laboratórios 1, 2 e 3: Heloisy, Bruna, Humberto, Lúcia, Roberta, Marina, Tiago,
Wagner, Cyber, Mônica, Viviane, Érica e em especial a Elen.
Ao Prof. Dr. Luiz Humberto, Bruno e Geiser pelas nuestras charlas sobre química e futebol.
Ao Osmundo e ao Chicão pela amizade e companheirismo, e por me mostrarem o que não deve
ser feito.
A CAPES pela concessão de uma bolsa PDEE pela qual pude realizar um estágio na UAB.
Ao CNPq pela bolsa concedida.
iv
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS............................................................................................
xi
LISTA DE FIGURAS............................................................................................
xiii
RESUMO.............................................................................................................
xvii
ABSTRACT.......................................................................................................... xix
CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO.............................................................................
1
1.1. Automatização de Sistemas Analíticos.........................................................
2
1.2. Miniaturização de Sistemas Analíticos.........................................................
3
1.3. LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)…………………………………
4
1.4. Controle da Qualidade de Medicamentos....................................................
5
1.4.1. Algumas Considerações Sobre Medicamentos.........................................
6
1.4.1.1. Prazo de Validade..................................................................................
6
1.4.1.2. Rotulagem..............................................................................................
6
1.5. Fármacos Estudados....................................................................................
6
1.6. N-acetilcisteína.............................................................................................
6
1.6.1. Aspectos Gerais........................................................................................
6
1.6.2. Procedimentos para Determinação de N-acetilcisteína.............................
7
1.6.3. Métodos Oficiais........................................................................................
9
1.7. Captopril.......................................................................................................
9
1.7.1. Aspectos Gerais........................................................................................
9
1.7.2. Procedimentos para a Determinação de Captopril....................................
10
1.7.3. Método Oficial............................................................................................
11
1.8. Dipirona Sódica............................................................................................
12
1.8.1. Aspectos Gerais........................................................................................
12
1.8.2. Procedimentos para a Determinação de Dipirona.....................................
13
1.8.3. Método Oficial............................................................................................ 15
v
1.9. Cloridrato de Fluoxetina................................................................................
15
1.9.1. Aspectos Gerais........................................................................................
15
1.9.2. Procedimentos para a Determinação de Cloridrato de Fluoxetina............
16
1.9.3. Método Oficial............................................................................................
17
1.9.4. Objetivos.................................................................................................... 17
CAPÍTULO 2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS......................................................
18
2.1. Sistema de Análise por Injeção em Fluxo (FIA)...........................................
19
2.1.1. Princípios Fundamentais...........................................................................
19
2.1.2. Constituição...............................................................................................
19
2.1.3. Configurações Elementares......................................................................
21
2.1.3.1. Sistema de Linha Única..........................................................................
22
2.1.3.2. Sistema com Confluência.......................................................................
22
2.1.3.3. Sistema com Zonas Coalescentes.........................................................
22
2.1.3.4. Sistema com Fluxo Intermitente.............................................................
23
2.2. Reatores em Fase Sólida (RFS)...................................................................
23
2.2.1. Vantagens do Emprego de Reatores em Fase Sólida..............................
24
2.2.2. Posições dos RFSs no Sistema FIA..........................................................
25
2.2.3. Características dos Reagentes Imobilizados e dos Suportes...................
26
2.2.3.1. Imobilização em Suportes......................................................................
26
2.2.3.1.1. Imobilização em Polímeros..................................................................
26
2.2.3.1.2. Imobilização Natural............................................................................
27
2.2.3.1.3. Imobilização em Resinas de Troca-Iônica...........................................
27
2.3. Métodos de Análise......................................................................................
28
2.3.1. Espectrofotometria no UV-vísivel..............................................................
28
2.3.2. Turbidimetria.............................................................................................. 29
vi
CAPÍTULO 3. PARTE EXPERIMENTAL............................................................
32
3.1. Instrumentação.............................................................................................
33
3.1.1. Balança Analítica.......................................................................................
33
3.1.2. pHmetro.....................................................................................................
33
3.1.3. Eletrodo de Vidro Combinado....................................................................
33
3.1.4. Bomba Peristáltica.....................................................................................
33
3.1.5. Tubos e Conexões.....................................................................................
33
3.1.6. Injetor Comutador......................................................................................
34
3.1.7. Registrador................................................................................................
34
3.1.8. Espectrofotômetros....................................................................................
34
3.1.9. Cromatógrafo.............................................................................................
34
3.1.9.1. Micropipetas...........................................................................................
35
3.1.9.2. Fibra óptica e LED..................................................................................
35
3.2. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína Utilizando um
Reator de Zn
3
(PO
4
)
2
Imobilizado em Resina Poliéster Acoplado ao Sistema
FIA.......................................................................................................................
35
3.2.1. Reagentes e Soluções...............................................................................
35
3.2.2. Preparação e Análise das Amostras Farmacêuticas.................................
36
3.2.3. Preparação e Imobilização do Zn
3
(PO
4
)
2
..................................................
36
3.2.4. Preparação do Reator em Fase Sólida.....................................................
37
3.2.5. Procedimento Experimental.......................................................................
37
3.2.6. Método Oficial............................................................................................
38
3.3. Determinação Espectrofotométrica de Captopril Utilizando um Reator de
Cloranilato de Prata Imobilizado em Resina Poliéster Acoplado ao Sistema
FIA.......................................................................................................................
38
3.3.1. Reagentes e Soluções...............................................................................
38
3.3.2. Preparo e Análise das Amostras...............................................................
39
3.3.3. Preparação e Imobilização do Cloranilato de Prata.................................. 39
vii
3.3.4. Preparação do Reator em Fase Sólida.....................................................
40
3.3.5. Procedimento Experimental......................................................................
40
3.3.6. Método Comparativo.................................................................................
41
3.4. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína e Captopril em
Formulações Farmacêuticas Empregando a Formação do Azul da Prússia em
um Sistema FIA com Zonas Coalescentes e Fluxo Intermitente.........................
41
3.4.1. Reagentes e Soluções...............................................................................
41
3.4.2. Preparação e Análise das Amostras Farmacêuticas.................................
42
3.4.3. Procedimento Experimental.......................................................................
42
3.4.4. Método Comparativo.................................................................................
44
3.5. Determinação Turbidimétrica de Cloridrato de Fluoxetina em um Sistema
FIA com Zonas Coalescentes e Fluxo Intermitente Empregando Nitrato de
Prata como Reagente Precipitante......................................................................
44
3.5.1. Reagentes e Soluções...............................................................................
44
3.5.2. Preparação e Análise das Amostras Farmacêuticas.................................
45
3.5.3. Procedimento Experimental.......................................................................
45
3.5.4. Método Oficial............................................................................................
46
3.6. Determinação de Dipirona em Formulações Farmacêuticas Empregando:
um Sistema de Análise em Fluxo Utilizando um Microssistema Analítico
Construído com LTCC e um Sistema FIA com Zonas Coalescentes..................
47
3.6.1. Reagentes e Soluções...............................................................................
47
3.6.2. Preparo e Análise das Amostras...............................................................
47
3.6.3. Diagrama Esquemático para a Determinação de Dipirona em
Formulações Farmacêuticas Empregando Ferro(III) como Reagente Utilizando
um Sistema FIA com Zonas Coalescentes..........................................................
48
3.6.4. Construção do Microssistema Analítico Utilizando LTCC.........................
49
3.6.4.1. Desenho do Microssistema Analítico.....................................................
50
3.6.4.2. Corte das Cerâmicas.............................................................................
50
3.6.4.3 Laminação das Cerâmicas......................................................................
51
3.6.4.4. Sinterização das Cerâmicas................................................................... 52
viii
3.6.4.5. Desenhos das Camadas para a Construção do Microssistema
Analítico Utilizando LTCC para a Determinação de Dipirona Empregando
Ferro(III) como Reagente Cromogênico..............................................................
52
3.7. Diagrama Esquemático para a Determinação de Dipirona em
Formulações Farmacêuticas Empregando um Microssistema Analítico
Construído com LTCC.........................................................................................
56
3.8. Método Oficial............................................................................................... 57
CAPÍTULO 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................
58
4.1. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína Utilizando um
Reator de Zn
3
(PO
4
)
2
Imobilizado em Resina Poliéster Acoplado ao Sistema
FIA.......................................................................................................................
59
4.1.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA...................................
59
4.1.2. Efeito dos Parâmetros do Reator em Fase Sólida (RFS)..........................
61
4.1.3. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA.......................................
64
4.1.4. Estudo dos Interferentes em Potencial......................................................
66
4.1.5. Teste de Recuperação..............................................................................
68
4.1.6. Estudo da Repetibilidade dos Sinais Analíticos e Frequência de
Amostragem........................................................................................................
68
4.1.7. Curva Analítica..........................................................................................
69
4.1.8. Aplicação...................................................................................................
70
4.2. Determinação Espectrofotométrica de Captopril Utilizando um Reator de
Cloranilato de Prata Imobilizado em Resina Poliéster Acoplado ao Sistema
FIA.......................................................................................................................
72
4.2.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA...................................
73
4.2.2. Efeito dos Parâmetros do Reator em Fase Sólida (RFS)..........................
74
4.2.3. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA.......................................
76
4.2.4. Estudo dos Interferentes em Potencial......................................................
80
4.2.5. Teste de Recuperação..............................................................................
81
4.2.6. Estudo da Repetibilidade dos Sinais Analíticos e Frequência de
Amostragem........................................................................................................
82
4.2.7. Curva Analítica.......................................................................................... 83
ix
4.2.8. Aplicação...................................................................................................
84
4.3. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína e Captopril em
Formulações Farmacêuticas Empregando a Formação do Azul da Prússia em
Linha Utilizando um Sistema FIA com Zonas Coalescentes...............................
86
4.3.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA...................................
87
4.3.2. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA.......................................
88
4.3.3. Estudo de Interferentes e Teste de Recuperação.....................................
92
4.3.4. Estudo da Repetibilidade e Frequência de Amostragem..........................
94
4.3.5. Curva Analítica..........................................................................................
94
4.3.6. Aplicações.................................................................................................
96
4.4. Determinação Turbidimétrica de Cloridrato de Fluoxetina em um Sistema
de Análise por Injeção em Fluxo com Zonas Coalescentes Empregando
Nitrato de Prata como Reagente Precipitante.....................................................
98
4.4.1. Estudos dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA..................................
98
4.4.2. Estudos dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA.....................................
99
4.4.3. Estudo de Interferentes em Potencial........................................................
102
4.4.4. Teste de Recuperação..............................................................................
103
4.4.5. Estudo da Repetibilidade e Frequência de Amostragem..........................
104
4.4.6. Curva Analítica..........................................................................................
104
4.4.7. Aplicações.................................................................................................
106
4.5. Determinação de Dipirona em Formulações Farmacêuticas Empregando:
Um Sistema de Análise em Fluxo Utilizando um Microssistema Analítico
Construído com LTCC e um Sistema FIA com Zonas Coalescentes..................
107
4.5.1 Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA Empregando o
Microssistema Analítico.......................................................................................
109
4.5.2. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA Empregando o
Microssistema Analítico.......................................................................................
111
4.5.3. Estudos de Interferentes em Potencial e Testes de Recuperação
Empregando o Microssistema Analítico e o Sistema FIA com Zonas
Coalescentes.......................................................................................................
112
x
4.5.4. Estudo da Repetibilidade dos Sinais Analíticos e Frequência de
Amostragem........................................................................................................
113
4.5.5. Curva Analítica..........................................................................................
114
4.5.6. Aplicações................................................................................................. 117
CAPÍTULO 5. CONCLUSÕES............................................................................
119
5.1. Considerações Finais................................................................................... 120
CAPÍTULO 6. ATIVIDADES FUTURAS............................................................. 123
CAPÍTULO 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................ 125
xi
LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1. Trabalhos publicados na literatura empregando resina
polimérica para a imobilização de reagente.....................................................
27
TABELA 2.2. Relação para várias partes do espectro visível..........................
28
TABELA 2.3. Alguns exemplos do emprego de sistemas FIA com detecção
turbidimétrica para a determinação de fármacos descritos na
literatura............................................................................................................
31
TABELA 4.1. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para
a determinação de N-acetilcisteína empregando um RFS contendo
Zn
3
(PO
4
)
2
imobilizado em resina poliéster........................................................
66
TABELA 4.2. Estudo dos possíveis interferentes na determinação de N-
acetilcisteína em amostras comerciais empregando o sistema FIA proposto..
67
TABELA 4.3. Resultados do teste de recuperação de N-acetilcisteína............
68
TABELA 4.4. Determinação de N-acetilcisteína em formulações
farmacêuticas empregando o sistema de análise por injeção em fluxo
proposto e o método comparativo da Farmacopéia Brasileira.........................
71
TABELA 4.5. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para
a determinação de captopril empregando um RFS de cloranilato de prata
(Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
) imobilizado em resina poliéster...................................................
80
TABELA 4.6. Estudo dos possíveis interferentes na determinação de
captopril em amostras comerciais empregando o sistema FIA proposto.........
81
TABELA 4.7. Resultados do teste de recuperação de captopril.......................
82
TABELA 4.8. Determinação de captopril em formulações farmacêuticas
empregando-se o sistema FIA proposto e o métodos comparativo.................
85
TABELA 4.9. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para
a determinação de N-acetilcisteína e captopril empregando o sistema FIA
proposto............................................................................................................
92
TABELA 4.10. Determinação de N-acetilcisteína em formulações
farmacêuticas empregando-se o sistema FIA proposto e o métodos
comparativo......................................................................................................
96
TABELA 4.11. Determinação de captopril em formulações farmacêuticas
empregando-se o sistema FIA proposto e o métodos comparativo.................
97
TABELA 4.12. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo
para a determinação de cloridrato de fluoxetina empregando o sistema FIA
proposto............................................................................................................
102
xii
TABELA 4.13. Efeito dos excipientes como possíveis interferentes em
potencial na determinação de cloridrato de fluoxetina......................................
103
TABELA 4.14. Estudo de recuperação de cloridrato de fluoxetina em três
formulações farmacêuticas...............................................................................
103
TABELA 4.15. Determinação de cloridrato de fluoxetina em formulações
farmacêuticas empregando-se o sistema FIA proposto e o método
comparativo......................................................................................................
106
TABELA 4.16. Parâmetros físicos e químicos estudados e selecionados
empregando o microssistema acoplado ao sistema FIA e o sistema FIA com
zonas coalescentes..........................................................................................
112
TABELA 4.17. Determinação de dipirona em formulações farmacêuticas
empregando o microssistema acoplado ao sistema FIA e o método
comparativo......................................................................................................
117
TABELA 4.18. Determinação de dipirona em formulações farmacêuticas
empregando-se o sistema FIA com zonas coalescentes e o método
comparativo......................................................................................................
118
TABELA 5.1. Sinopse dos resultados obtidos pelos procedimentos
propostos..........................................................................................................
121
xiii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.1. Rampa de temperatura para a sinterização das cerâmicas........
4
FIGURA 1.2. Estrutura molecular da N-acetilcisteína.......................................
7
FIGURA 1.3. Estrutura molecular do captopril..................................................
10
FIGURA 1.4. Estrutura molecular da dipirona..................................................
12
FIGURA 1.5. Estrutura molecular do cloridrato de fluoxetina...........................
15
FIGURA 2.1. Representação esquemática de um sistema FIA de linha única
20
FIGURA 2.2. Configurações de sistemas FIA..................................................
22
FIGURA 2.3. Esquema demonstrativo das principais posições dos RFSs.......
25
FIGURA 3.1. Diagrama esquemático do sistema FIA para determinação
espectrofométrica de N-acetilcisteína...............................................................
37
FIGURA 3.2. Diagrama esquemático do sistema FIA para determinação
espectrofotométrica de captopril.......................................................................
40
FIGURA 3.3. Diagrama esquemático do sistema FIA com zonas
coalescentes para determinação espectrofotométrica de N-acetilcisteína e
captopril............................................................................................................
42
FIGURA 3.4. Diagrama esquemático do sistema FIA com zonas
coalescentes e fluxo intermitente para determinação turbidimétrica de
cloridrato de fluoxetina......................................................................................
46
FIGURA 3.5. Diagrama esquemático do sistema FIA com zonas
coalescentes para determinação espectrofotométrica de dipirona...................
49
FIGURA 3.6. Equipamento a laser utilizado para o corte das cerâmicas.........
51
FIGURA 3.7. Prensa hidráulica para a laminação das cerâmicas....................
52
FIGURA 3.8. Camadas desenhadas em um programa CAD para a
construção do microssistema analítico utilizando tecnologia LTCC.................
53
FIGURA 3.9. Esquema para a conexão das entradas e saída no
microssistema analítico.....................................................................................
54
FIGURA 3.10. Microssistema analítico sinterizado sem os conectores e os
vidros................................................................................................................
54
xiv
FIGURA 3.11. Microssistema analítico construído com LTCC ao lado de
uma moeda de 50 centavos de real para mostrar a dimensão reduzida do
microssistema...................................................................................................
55
FIGURA 3.12. Suporte de acrílico utilizado...................................................... 55
FIGURA 3.13. Microssistema analítico acoplado entre a fibra óptica e o LED.
55
FIGURA 3.14. Diagrama esquemático do sistema FIA para determinação
espectrofotométrica de dipirona utilizando um microssistema analítico
construído com LTCC.......................................................................................
56
FIGURA 4.1. Estudo da concentração da solução transportadora borato de
sódio.................................................................................................................
60
FIGURA 4.2. Estudo da concentração do reagente vermelho de alizarina S...
61
FIGURA 4.3. Estudo da composição m/m de Zn
3
(PO
4
)
2
e resina poliéster......
62
FIGURA 4.4. Estudo do comprimento do RFS contendo Zn
3
(PO
4
)
2
.................
63
FIGURA 4.5. Estudo do volume da alça de amostragem.................................
64
FIGURA 4.6. Estudo do comprimento da bobina helicoidal..............................
65
FIGURA 4.7. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de N-
acetilcisteína.....................................................................................................
69
FIGURA 4.8. Curva analítica para a determinação de N-acetilcisteína............
69
FIGURA 4.9. Sinais transientes em triplicatas obtidos na determinação de N-
acetilcisteína.....................................................................................................
70
FIGURA 4.10. Estudo da concentração do Fe(III)............................................
74
FIGURA 4.11. Estudo do comprimento do RFS contendo cloranilato de prata
76
FIGURA 4.12. Estudo da vazão do Fe(III) sobre o sinal analítico....................
77
FIGURA 4.13. Estudo do volume da alça de amostragem...............................
78
FIGURA 4.14. Estudo do comprimento da bobina helicoidal............................
78
FIGURA 4.15. Curvas analíticas para a determinação de captopril.................
79
FIGURA 4.16. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de
captopril............................................................................................................
83
FIGURA 4.17. Curva analítica para a determinação de captopril.....................
83
xv
FIGURA 4.18. Sinais transientes em triplicatas das soluções de referência
de captopril.......................................................................................................
84
FIGURA 4.19. Estudo da concentração do reagente Fe(III).............................
88
FIGURA 4.20. Estudo da vazão da solução transportadora.............................
89
FIGURA 4.21. Estudo da vazão do hexacianoferrato.......................................
89
FIGURA 4.22. Estudo dos volumes das alças L1 e L2.....................................
90
FIGURA 4.23. Estudo do comprimento da bobina helicoidal B1......................
91
FIGURA 4.24. Estudo do comprimento da bobina helicoidal B2......................
92
FIGURA 4.25. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de N-
acetilcisteína e de captopril...............................................................................
94
FIGURA 4.26. Curvas analíticas para determinação de N-acetilcisteína e
captopril............................................................................................................
95
FIGURA 4.27. Sinais transientes em triplicatas das soluções de referência
de N-acetilcisteína e captopril...........................................................................
95
FIGURA 4.28. Estudo do volume das alças L1e L2.........................................
99
FIGURA 4.29. Efeito do comprimento da bobina helicoidal..............................
101
FIGURA 4.30. Estudo da vazão da solução transportadora de ácido nítrico...
101
FIGURA 4.31. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de
cloridrato de fluoxetina......................................................................................
104
FIGURA 4.32. Curva analítica para determinação de cloridrato de fluoxetina.
105
FIGURA 4.33. Sinais transientes em triplicatas das soluções de referência
de cloridrato de fluoxetina.................................................................................
105
FIGURA 4.34. Estrutura molecular da 1-fenilpirazolina-5-ona..........................
107
FIGURA 4.35. Espectro de absorção molecular na região do visível do
cromóforo gerado na reação entre o Fe(III) e a dipirona..................................
108
FIGURA 4.36. Espectro de absorção em três dimensões do branco...............
108
FIGURA 4.37. Espectro de absorção em três dimensões................................
109
FIGURA 4.38. Efeito da concentração de Fe(III)..............................................
110
FIGURA 4.39. Estudo do volume das alças L1 e L2........................................
111
xvi
FIGURA 4.40. Estudo da repetibilidade dos sinais analíticos empregando o
microssistema analítico.....................................................................................
113
FIGURA 4.41. Estudo da repetibilidade dos sinais analíticos empregando o
sistema FIA com zonas coalescentes...............................................................
114
FIGURA 4.42. Curva analítica para a determinação de dipirona utilizando o
sistema FIA empregando o microssistema analítico construído com
LTCC.................................................................................................................
115
FIGURA 4.43. Curva analítica para a determinação de dipirona utilizando o
sistema FIA com zonas coalescentes...............................................................
115
FIGURA 4.44. Sinais transientes obtidos empregando o microssistema.........
116
FIGURA 4.45. Sinais transientes obtidos empregando o sistema FIA com
zonas coalescentes..........................................................................................
116
xvii
RESUMO
DESENVOLVIMENTO DE PROCEDIMENTOS EM FLUXO ENVOLVENDO
REATORES EM FASE SÓLIDA E MICROSSISTEMA ANALÍTICO CONSTRUÍDO
COM LTCC (LOW TEMPERATURE CO-FIRED CERAMICS) PARA A
DETERMINAÇÃO DE ANALITOS DE INTERESSE FARMACÊUTICO. O emprego de
sistemas de análise por injeção em fluxo para a determinação de N-acetilcisteína,
captopril, dipirona e cloridrato de fluoxetina em formulações farmacêuticas foi
investigado. A N-acetilcisteína foi determinada empregando um reator em fase sólida
contendo fosfato de zinco imobilizado em resina poliéster acoplado ao sistema FIA.
O procedimento baseou-se na complexação dos íons Zn(II) pela N-acetilcisteína no
reator em fase sólida, com consequente remoção do complexo Zn(II)-N-acetilcisteína
do reator, esse complexo reagiu com o regente vermelho de alizarina S (VA), em
tampão borato pH 9,0, formando o complexo Zn(VA-BO
3
)
3
cuja absorbância foi
monitorada espectrofotometricamente em 540 nm. O segundo procedimento
desenvolvido foi a determinação de captopril empregando um reator em fase sólida
contendo cloranilato de prata (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
)
imobilizado em resina poliéster. Esse
sistema baseou-se na reação de precipitação do captopril com Ag(I), gerando no
reator um sal insolúvel entre o captopril e Ag(I) devido à menor solubilidade do sal
formado em relação ao Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
. Após a formação do sal insolúvel no reator
ocorreu o deslocamento do ânion cloranilato, C
6
Cl
2
O
4
2-
, que reagiu com o Fe(III) em
um ponto de confluência do sistema em fluxo produzindo o complexo FeC
6
Cl
2
O
4
+
que foi monitorado espectrofotometricamente em 528 nm. Em um outro
procedimento, a N-acetilcisteína e o captopril foram determinados separadamente
em um sistema de análise por injeção em fluxo através da formação em linha do
azul da Prússia. Nesse procedimento, a N-acetilcisteína ou o captopril foram
oxidados pelo Fe(III), produzindo Fe(II) que reagiu com hexacianoferrato(III) em um
ponto de confluência do sistema FIA, gerando o azul da Prússia (Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
),
que
foi monitorado espectrofotometricamente em 700 nm. Foi proposto também um
sistema de análise por injeção em fluxo com zonas coalescentes e fluxo intermitente
com detecção turbidimétrica para a determinação de cloridrato de fluoxetina em
produtos farmacêuticos. O sistema baseou-se na reação entre o cloreto do cloridrato
de fluoxetina e o nitrato de prata (AgNO
3
), formando o (AgCl
(s)
), que foi monitorado
turbidimetricamente em 420 nm. Por último, foram desenvolvidos dois procedimentos
empregando sistema de análise por injeção em fluxo para a determinação de
xviii
dipirona em formulações farmacêuticas utilizando Fe(III) como reagente
cromogênico. No primeiro procedimento foi empregado um microssistema analítico
construído com LTCC e no segundo foi utilizado um sistema FIA com zonas
coalescentes sem o acoplamento do microssistema. Nesses sistemas, sucedeu a
formação em linha de um cromóforo azul, a partir da reação entre o Fe(III) e a
dipirona, que foi monitorado espectrofotometricamente em 622 nm.
xix
ABSTRACT
DEVELOPMENT OF FLOW PROCEDURES INVOLVING SOLID-PHASE
REACTOR AND ANALYTICAL MICROSYSTEM CONSTRUCTED WITH LTCC
(LOW TEMPERATURE CO-FIRED CERAMICS) TO DETERMINATION OF
ANALYTES OF PHARMACEUTICAL INTEREST. The employment of flow injection
systems to determination of N-acetylcysteine, captopril, dipyrone and fluoxetine
hydrochloride in pharmaceutical formulations was investigated. The N-acetylcysteine
was determinated employing a solid-phase reactor containing Zn
3
(PO
4
)
2
immobilized
in a polyester resin coupled to a flow injection system. The procedure was based on
the chelation of Zn(II) ions with N-acetylcysteine in the solid-phase reactor, with
consequent releasing of the complex Zn(II)-N-acetylcysteine of the reactor, this
complex reacted with alizarin red S (VA) in borate buffer pH 9.0 generating the
complex Zn(VA-BO
3
)
3
which absorbance was measured spectrophotometrically at
540 nm. The second developed procedure was the determination of captopril (CAP)
in pharmaceutical formulations employing a solid-phase reactor containing silver
chrolanilate (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
) immobilized in a polyester resin. In this system occured
the precipitation reaction of captopril with the Ag(I), producing in the reactor an
insoluble salt between the CAP and the Ag(I) due to the lower solubility of the formed
salt related to Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
. After the formation of the insoluble salt in the reactor
occured the releasing of chloranilate anion, C
6
Cl
2
O
4
2-
, that reacted with the Fe(III)
producing the complex FeC
6
Cl
2
O
4
+
which was monitored spectrophotometrically at
528 nm. In another procedure, the N-acetylcysteine and captopril were determined
separately in a flow injection system through the on-line of the Prussian blue
formation. In this procedure, the N-acetylcysteine or the captopril were oxidized by
Fe(III), producing Fe(II) that reacted with hexacyanoferrate(III) in a point of flow
system, generating the Prussian blue (Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
), that was monitored
spectrophotometrically at 700 nm. It was also proposed a flow injection system with
merging zones and intermittent flow with turbidimetric detection to determination of
fluoxetine hydrochloride in pharmaceuticals. This system was based on the
formation of an insoluble salt (AgCl
(s)
) between the AgNO
3
and the chloride of the
hydrochloride of the fluoxetine molecule that was turbidimetrically detected at 420
nm. Finally, two procedures were developed employing a flow injection system to
determination of dipyrone in pharmaceuticals using Fe(III) as chromogenic reagent.
In the first procedure, it was employed an analytical microsystem constructed with
xx
LTCC and in the second one, it was used a flow injection system with merging zones
without the use of microsystem. In these systems, occured the formation on-line of
an blue chromophore between Fe(III) and the dipyrone that was monitored
spectrophotometrically at 622 nm.
CAPÍTULO1‐INTRODUÇÃO
Introdução
_________________________________________________________________
2
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
1.1. Automatização de Sistemas Analíticos
A crescente necessidade de automatização de procedimentos
analíticos se deve ao grande aumento do número de amostras laboratoriais a serem
analisadas, principalmente nas áreas clínicas e ambientais, e à demanda por
técnicas rápidas e confiáveis permitindo, assim, a aquisição de um maior número de
informações utilizando menor tempo e esforço humano
1,2
.
O desenvolvimento de novos procedimentos automatizados para a
determinação de fármacos na forma livre ou na presença de outras substâncias,
especialmente os genéricos e aqueles que apresentam importância farmacológica e
de saúde pública, deve-se ao fato da grande produção desses medicamentos na
indústria farmacêutica, as quais necessitam de procedimentos rápidos, precisos, de
baixo custo e alta seletividade para tal determinação
3
. Isso vem ocorrendo devido ao
crescimento da demanda destes produtos ocasionado pelo crescimento populacional
em países em desenvolvimento e o crescimento de doenças relacionadas à terceira
idade.
Sistema de análise por injeção em fluxo apresenta-se prontamente
para a automatização da área de controle analítico, devido à sua flexibilidade e
robustez requeridas para suportar o trabalho de rotina típico de uma indústria ou de
um laboratório farmacêutico
3,4
. Indícios da consolidação alcançada pelo sistemas em
fluxo podem ser confirmadas pelo grande número de artigos publicados nas últimas
décadas e até mesmo a Farmacopéia Americana (USP XXIII)
5
, que preconiza o
emprego de um sistema em fluxo com detecção espectrofotométrica para a
determinação indireta de iodeto empregando a reação com ácido arsenoso e Ce(IV).
A análise por injeção em fluxo é uma técnica que permite automatizar a
manipulação de soluções, visando economizar tempo, minimizar o consumo de
reagentes e amostras, diminuir ou eliminar contaminação da amostra durante a
operação, minimizar a instabilidade de produtos e/ou reagentes, aumentar a
precisão e diminuir o custo operacional. Além disso, é caracterizada por alta
simplicidade, versatilidade e pode ser implementada com instrumentação de baixo
custo em qualquer laboratório analítico
6-9
.
Introdução
_________________________________________________________________
3
1.2. Miniaturização de Sistemas Analíticos
Desde a década de sessenta, quando do início do desenvolvimento de
equipamentos eletrônicos, a miniaturização tornou-se uma realidade que nos
acompanha e tem propiciado avanços tecnológicos extremamente importantes para
a vida dos seres humanos em todas as áreas. Os exemplos mais significativos são
os avanços da eletrônica e da informática. Essa tendência, entretanto, também se
faz evidente em outras áreas do conhecimento como na física, medicina, biologia e
na química.
O primeiro dispositivo analítico miniaturizado foi proposto por
TERRI
10,11
em 1975, na qual esse pesquisador propôs em sua tese de doutorado um
sistema de cromatografia em fase gasosa construído com silício. Entretanto, esse
trabalho não teve muito impacto, pois o conceito de miniaturização ainda não estava
consolidado entre os grupos de pesquisa espalhados pelo mundo.
A partir da década de noventa quando MANZ et al.
12,13
propuseram o
microssistema de análise total (μ-TAS), um grande desenvolvimento na construção,
elaboração e o emprego de novas tecnologias para a construção de dispositivos
miniaturizados vem sendo divulgado.
Na química analítica, a utilização dos μ-TAS permitiu integrar várias
etapas analíticas, como introdução da amostra e pré-tratamento das amostras,
execução de reações químicas, separação analítica e detecção em um único
dispositivo. Todos esses fatores, aliados à portabilidade, impulsionaram o
desenvolvimento dos microssistemas analíticos nos últimos anos.
O emprego de microssistemas analíticos oferece um grande número de
vantagens, entre as quais a possibilidade de produção em larga escala acarretando
na redução dos custos de produção, diminuição no consumo de reagentes e no
volume de resíduos gerados, alta frequência de amostragem e também a
portabilidade, a qual permite ao usuário realizar análises in-situ em lugares onde
dificilmente se poderiam utilizar equipamentos de grandes dimensões e obter a
informação analítica em tempo real
14-16
.
São diversas as técnicas e os materiais utilizados para se fazer a
miniaturização dos sistemas de análise química. O silício e o vidro vêm sendo os
materiais mais utilizados para essa finalidade, não somente devido às suas
propriedades físico-químicas, como também ao alto grau de desenvolvimento que
Introdução
_________________________________________________________________
4
vêm adquirindo em suas tecnologias associadas
17
. Recentemente, porém, os
polímeros têm se tornado o material mais empregado para a microfabricação,
devido, especialmente, a seu baixo custo
18
.
1.3. LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)
LTCC é uma tecnologia de multi-camadas que há muitos anos vêm
sendo empregada na construção de microeletrônicos assim como, na área militar e
automotiva. Essa tecnologia consiste na sobreposição de camadas em um
alinhamento preciso antes do processo de sinterização. Essa tecnologia também
vem sendo utilizada na construção de circuitos integrados híbridos, que incluem
resistores, indutores, capacitores e componentes ativos em um mesmo substrato.
Essa tecnologia apresenta diversas vantagens em relação a outras tecnologias de
empacotamento (e.g. HTCC), como: a cerâmica é sinterizada a temperatura abaixo
de 1000
°
C devido a sua composição especial e permite a sinterização com materiais
de alta condutividade (prata, cobre e ouro).
A tecnologia denominada LTCC, também conhecida como cerâmicas
verdes é um compósito composto de vidro, solventes orgânicos e cerâmica (mais
comumente utilizada é a alumina). A Figura 1.1. mostra a rampa de temperatura
empregada para a sinterização das cerâmicas verdes.
0 50 100 150 200 250 300
0
200
400
600
800
1000
5
0
C / min
10
0
C / min
10
0
C / min
350
0
C
850
0
C
Temperatura /
o
Celsius
Tempo / min
FIGURA 1.1. Rampa de temperatura para a sinterização das cerâmicas.
A principal característica é a presença de duas etapas constantes, de
30 minutos de duração cada uma. Na primeira em 350
º
C, ocorre a volatilização total
dos compostos orgânicos presentes na cerâmica. Na segunda em 850
º
C, se
Introdução
_________________________________________________________________
5
encontra a temperatura de transição vítrea da maioria dos vidros. Nessa temperatura
ocorre a interpenetração da alumina entre as camadas. Por fim, a etapa de
resfriamento a 5
º
C/min obtendo-se um microssistema analítico rígido e duro após o
termino da sinterização.
O uso dessas cerâmicas facilita o projeto e a construção de
microssistemas, permitindo a construção de dispositivos miniaturizados sem a
necessidade de trabalhar em condições de laboratório estritamente controladas,
como por exemplo, salas limpas, ou com pessoas altamente qualificadas. É possível
utilizar tanto uma microfresadora como equipamentos a laser para a construção de
canais e cavidades dos dispositivos. Ademais, o processo de fabricação do
dispositivo é muito rápido. Além disso, a metodologia de sobrepor camada sobre
camada permite desenhar com maior facilidade dispositivos com estruturas
tridimensionais complexas, simplificando a miniaturização e a integração das
diferentes etapas de tratamento das amostras (mistura de reagentes, separação,
pré-concentração, etc.), que são necessárias em determinadas análises. Com a
integração do sistema de detecção e fluídico em um mesmo dispositivo construído
com LTCC é possível, com grande versatilidade, integrar diferentes tipos de
detectores como eletroquímicos (potenciométricos e amperométricos) e ópticos
(espectrofométricos e quimiluminescentes)
19-24
.
1.4. Controle da Qualidade de Medicamentos
A Secretaria de Vigilância Sanitária
25
e a Farmacopéia Brasileira
26
definem medicamento de maneira genérica como produto farmacêutico,
tecnicamente obtido ou elaborado, com finalidade profilática, curativa, paliativa ou
para fins de diagnóstico.
O Ministério da Saúde baixou normas e aperfeiçoou mecanismos
destinados a garantir ao consumidor a qualidade dos medicamentos, tendo em conta
a identidade, atividade, pureza, eficácia e inocuidade dos produtos e abrangendo as
especificações de qualidade e a fiscalização de produção
27
.
O controle de qualidade é fundamental para garantir a qualidade dos
medicamentos consumidos pela população. Durante as análises vários parâmetros
são avaliados como presença e concentração do princípio ativo, uniformidade de
dose, etc. Atualmente vários estabelecimentos não autorizados vendem
Introdução
_________________________________________________________________
6
medicamentos, isto gera a necessidade de fiscalização e apreensão por parte dos
órgãos competentes
28
.
1.4.1. Algumas Considerações Sobre Medicamentos
1.4.1.1. Prazo de Validade
O prazo de validade limita o tempo durante o qual o produto poderá ser
usado. Os produtos deverão indicar nos rótulos, quando tecnicamente possível, a
data do término do prazo de validade. Essa data identifica o tempo durante o qual o
fármaco estará de acordo com as exigências da monografia farmacopeica, quando
mantidos sob as condições de conservação indicadas. Quando o prazo de validade
for indicado apenas pelo mês e ano, entende-se com o vencimento do prazo, o
último dia desse mês. O prazo de validade é resultado dos estudos de estabilidade
feitos nos produtos após a fabricação, este deve acompanhar o relatório técnico do
fármaco, quando do registro na ANVISA
29
.
1.4.1.2. Rotulagem
É a identificação impressa, bem como dizeres pintados ou gravados a
fogo, pressão ou decalques aplicados diretamente sobre recipientes, vasilhames,
invólucro, envoltórios ou qualquer outro material de acondicionamento. Os rótulos
terão dimensões necessárias à fácil leitura e serão redigidos de modo a facilitar o
entendimento ao consumidor. A confecção dos rótulos deverá seguir as normas da
ANVISA
30
.
1.5. Fármacos Estudados
Os fármacos que foram estudados nessa tese de doutorado foram N-
acetilcisteína (agente mucolítico), captopril (antihipertensivo), dipirona (analgésico e
antipirético) e cloridrato de fluoxetina (antidepressivo).
1.6. N-acetilcisteína
1.6.1. Aspectos Gerais
Introdução
_________________________________________________________________
7
HS
O
NH
OH
O
A N-acetilcisteína (Figura 1.2) (L-α-acetamido-β-ácido
mercaptopropiônico) é um pó cristalino branco, tendo leve odor acético. É facilmente
solúvel em água e em álcool; praticamente insolúvel em clorofórmio e éter. Foi
introduzida no mercado na década de sessenta e foi o primeiro agente chamado
como mucolítico
31
.
Figura 1.2. Estrutura molecular da N-acetilcisteína
A N-acetilcisteína é um agente redutor, sendo degradada por agentes
oxidantes. Nos estudos in vitro em pH entre 7 e 9, esse tiól é capaz de promover
mucólise em poucos minutos. N-acetilcisteína é o precursor acetilado dos
aminoácidos L-cisteína e glutationa reduzida (GSH). Historicamente, a N-
acetilcisteína tem sido usada como um agente mucolítico em doenças respiratórias
crônicas e também como um antídoto para intoxicação por paracetamol. A molécula
da N-acetilcisteína possui um grupo sulfídrico livre ao qual é atribuída a propriedade
de romper as pontes ou as ligações dissulfeto das mucoproteínas que outorgam
viscosidade ao muco das secreções pulmonares. Este mecanismo explicaria a sua
ação mucolítica
32
.
Recentemente, estudos em animais e humanos têm mostrado ser a N-
acetilcisteína um poderoso antioxidante e um agente terapêutico potente no
tratamento do câncer, doenças do coração, infecção com o vírus do HIV, intoxicação
com metais pesados, e outras doenças caracterizadas por radicais livres. N-
acetilcisteína tem-se mostrado eficaz também no tratamento da síndrome de
Sjogren, gripes, hepatite C e nos males causados pelo hábito de fumar
33-36
.
1.6.2. Procedimentos para Determinação de N-acetilcisteína
Diversos procedimentos analíticos são descritos na literatura para a
determinação de N-acetilcisteína em formulações farmacêuticas. Estes
procedimentos incluem: espectrofotometria
37-45
, potenciometria
46
, voltametria
47-50
,
Introdução
_________________________________________________________________
8
quimiluminescência
51,52
, fluorumetria
53
, condutometria
54
, cromatografia líquida de alta
eficiência
55
e turbidimetria
56
.
O emprego de sistema de análise por injeção em fluxo para a
determinação de N-acetilcisteína em formulações farmacêuticas é amplamente
descrito na literatura. A maioria desses procedimentos é baseada na quantificação
indireta
37,38,42,43
de N-acetilcisteína ou a partir de uma reação de complexação
39
.
O nosso grupo de pesquisa propôs vários procedimentos empregando
sistema de análise por injeção em fluxo para determinação de N-acetilcisteína em
amostras comerciais. Um sistema FIA com zonas coalescentes foi proposto por
FORNAZARI et al.
42
O procedimento baseou-se na reação de oxidação da N-
acetilcisteína com o Fe(III), produzindo Fe(II). Este, ao reagir com a 1,10-
ortofenantrolina forma o cromóforo (tris (1,10-ortofenantrolina) ferro (II)), que foi
monitorado espectrofotometricamente em 515 nm. O emprego de Cério(IV) como
reagente oxidante e ferroína como reagente cromogênico foi proposto por VIEIRA &
FATIBELLO
43
. Para esse sistema, a curva analítica foi linear na faixa de
concentração de N-acetilcisteína de 6,5 × 10
-6
a 1,3 × 10
-4
mol L
-1
e apresentou um
limite de detecção de 5,0 × 10
-6
mol L
-1
. Um procedimento de análise por injeção em
fluxo com detecção turbidimétrica foi descrito por SUAREZ et al.
56
O procedimento
baseou-se na precipitação da N-acetilcisteína com Ag(I) em meio ácido e o sal
insolúvel produzido foi monitorado em 410 nm. A curva analítica para a N-
acetilcisteína foi linear no intervalo de concentração de 1,0 × 10
-4
a 1,0 × 10
-3
mol L
-1
e um limite de detecção de 5,0 × 10
-5
mol L
-1
foi obtido.
Um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção no UV foi
proposto por SÀNCHES-PEDREÑO et al
39
. Nesse sistema, a N-acetilcisteína foi
determinada diretamente a partir da formação de um complexo amarelo estável
entre e o paládio (II) em meio de HCl 1 mol L
-1
.
DU et al.
51
desenvolveram um procedimento em fluxo com detecção
quimiluminescente baseado no aumento da intensidade quimiluminescente na
presença de N-acetilcisteína a partir do sistema luminol-H
2
O
2
em meio alcalino.
Um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção
potenciométrica foi proposto por KOLAR & DOBCNIK
46
. Esses pesquisadores
imergiram um fio de prata em uma solução contendo cloreto de mercúrio (II), em
seguida o eletrodo foi posto em uma solução de iodeto. Este pré-tratamento químico
da superfície do eletrodo serviu para formar uma fina camada de iodeto de prata,
Introdução
_________________________________________________________________
9
que o transformou em um eletrodo íon-seletível para iodeto. O eletrodo foi usado
como um sensor potenciométrico para determinação de N-acetilcisteína em um fluxo
carregador contendo iodo a uma vazão de 1,0 mL min
-1
.
ALVAREZ-COQUE et al.
40
descreveram um procedimento para
determinação de N-acetilcisteína, baseado na reação de derivatização entre a
N-acetilcisteína com o-ftalaldeído e isoleucina em pH 9,5, sendo o produto da reação
monitorado espectrofotometricamente em 335 nm. A curva analítica foi linear no
intervalo de concentração de N-acetilcisteína entre 5,0 × 10
-7
e 4,9 × 10
-5
mol L
-1
e
apresentou um limite de detecção de 9,1 × 10
-7
mol L
-1
.
1.6.3. Métodos Oficiais
A Farmacopéia Americana
57
preconiza a cromatrografia líquida de alta
eficiência empregando uma solução de bissulfito de sódio como padrão interno para
a determinação quantitativa de N-acetilcisteína com detecção em 214 nm, enquanto
a Farmacopéia Brasileira
26
recomenda a titulação potenciométrica empregando
nitrato de mercúrio (II) como titulante, fio de ouro como eletrodo indicador e
calomelano como eletrodo de referência.
1.7. Captopril
1.7.1. Aspectos Gerais
O captopril (Figura 1.3) é uma substância do grupo chamado inibidores
da enzima conversora da angiotensina (ECA) e age diminuindo a pressão arterial
58
.
Este fármaco demonstra excelente efetividade no tratamento da hipertensão arterial,
sendo considerado o medicamento de primeira escolha.
Normalmente, ocorrem reduções máximas da pressão arterial 60 a 90
minutos após a ingestão da dose. A diminuição da pressão arterial pode ser
progressiva; assim, para se obter melhores resultados, podem ser necessárias
várias semanas de tratamento
59
.
Introdução
_________________________________________________________________
10
N
O
HS
COOH
H
Figura 1.3. Estrutura molecular do captopril
1.7.2. Procedimentos para a Determinação de Captopril
Na literatura são relatados diversos métodos para determinação de
captopril em formulações farmacêuticas, como, fluorimetria
60,61
, voltametria
62,63
,
potenciometria
64-66
, condutometria
67,68
, espectrofotometria
69-78
, quimiluminescência
79-
85
, biamperometria
86
e cromatografia líquida de alta eficiência com detecção
espectrofotométrica
87
.
A seguir são descritos alguns trabalhos empregando sistemas em fluxo
para a determinação de captopril em formulações farmacêuticas.
Um sistema FIA com detecção espectrofotométrica foi descrito por
TZANARAS et al.
69
para a determinação de captopril em formulações farmacêuticas.
Este procedimento foi baseado na oxidação do captopril pelo Fe(III). O Fe(II) gerado
nessa reação reagiu com 2,2-dipiridil-2-piridilhidrazona em meio ácido produzindo
um complexo que foi monitorado espectrofotometricamente em 535 nm. A curva
analítica foi linear na região de concentração de 3,2 × 10
-5
a 4,6 × 10
-3
mol L
-1
,
apresentou um limite de detecção de 1,8 × 10
-5
mol L
-1
e uma frequência de
amostragem de 120 h
-1
. Em um outro trabalho publicado
70
pelo mesmo grupo de
pesquisa, o captopril foi determinado empregando um sistema de análise por injeção
em fluxo reverso utilizando o efeito inibitório do captopril sobre o complexo Co(II)-
2,2-dipiridil-2-piridilhidrazona.
Dentro do nosso grupo de pesquisa, foi desenvolvido um procedimento
para a determinação de captopril empregando espectrofotometria e sistema de
análise por injeção em fluxo. SUAREZ et al.
73
desenvolveram um procedimento em
fluxo com detecção espectrofotométrica para a determinação de captopril baseando-
se na oxidação do captopril pelo Fe(III) produzindo Fe(II) que foi monitorado como
complexo (tris (1,10-ortofenantrolina) ferro (II)) em 515 nm. Para esse procedimento
Introdução
_________________________________________________________________
11
a curva analítica para o captopril foi linear no intervalo de concentração de
1,0 × 10
-5
a 8,0 × 10
-4
mol L
-1
, limite de detecção de 5,0 × 10
-6
mol L
-1
e uma
frequência de amostragem de 60 h
-1
.
Um sistema FIA empregando o reagente Folin-Ciocalteau foi proposto
por KARLICEK & SOLICH
74
. O procedimento baseou-se na formação de um
cromóforo azul entre o reagente e o captopril que foi monitorado
espectrofotométricamente em 740 nm. A curva analítica foi linear na região de
concentração de 2,0 a 50 μg mL
-1
e uma frequência de amostragem de 60 h
-1
foi
alcançada.
A capacidade de formação de um complexo entre o captopril com
Pd(II) serviu de base para PIMENTA et al.
75
desenvolverem um procedimento
utilizando análise por injeção sequencial (SIA) e ALBERO et al.
76
utilizarem um
sistema de análise por injeção em fluxo para a determinação de captopril em
amostras comerciais.
Reações quimiluminescentes também foram empregadas utilizando
sistema em fluxo para a quantificação de captopril. ECONOMOU et al.
81
descreveram um procedimento em fluxo com detecção quimiluminescente baseado
no aumento da radiação quimiluminescente após a reação do captopril com o
luminol e o peróxido de hidrogênio.
XIRONG et al.
82
propuseram um sistema na qual
o captopril inibia a radiação luminescente do sistema luminol-H
2
O
2
-Cu(II). Um
sistema com parada de fluxo empregando a reação entre o captopril e o
permanganato de potássio em meio ácido, foi investigado por PULGARÍN et al.
83
para a geração de quimiluminescência, que foi intensificada com a adição de
formaldeído como reagente fluorescente.
Um sistema FIA com detecção biamperométrica indireta de captopril
empregando o sistema redox Fe(III)/Fe(II) foi desenvolvido. Para esse sistema a
curva analítica foi linear no intervalo de concentração de 0,03 a 3,6 μg mL
-1
e uma
frequência de amostragem de 60 h
-1
foi obtida
86
.
1.7.3. Método Oficial
A Farmacopéia Americana
88
recomenda a iodimetria para a
determinação quantitativa de captopril.
Introdução
_________________________________________________________________
12
1.8. Dipirona Sódica
1.8.1. Aspectos Gerais
A dipirona (sal de sódio do 1-fenil-2,3-dimetil-4-metil
aminometanossulfonato-5-pirazolona, Figura 1.4). É um pó cristalino de coloração
branca solúvel em água e álcool, ligeiramente solúvel em clorofórmio e praticamente
insolúvel em éter. Quimicamente, a dipirona é um derivado 5-pirazolônico com a
presença de um grupo metanossulfônico na estrutura. É comercializada
principalmente na forma sódica em diferentes formas farmacêuticas (solução oral,
injetável, comprimidos e supositórios)
89
.
C
6
H
5
N
N
O
CH
3
CH
3
N
CH
3
CH
2
SO
3
Na
Figura 1.4. Estrutura molecular da dipirona sódica
A dipirona sódica é um medicamento com propriedades analgésicas e
antipiréticas indicado no tratamento sintomático da dor e febre, age simultaneamente
a nível central e periférico, sua absorção é rápida, uniforme e quase completa. Cerca
de 58 % da dose liga-se às proteínas plasmáticas, proporcionando o efeito do
fármaco em aproximadamente 15 minutos após a administração do medicamento. A
biotransformação da droga ocorre a nível hepático, com duração do efeito de
aproximadamente 4 a 7 horas. A eliminação da droga ocorre a nível renal sendo
cerca de 70 % de uma dose excretada pela urina após 24 horas da ingestão
90
.
Após a ingestão de dipirona, pelo menos sete metabólitos poderão ser
detectados no plasma, e seis destes na urina. Os metabólitos mais importantes são
4-N-metilaminofenazona, 4-aminofenazona, 4-N-acetilaminofenazona e 4-N-
formilaminofenazona. Na urina, os metabólitos mais significativos encontrados são
os derivados formil e acetil. Circunstancialmente, uma coloração avermelhada da
urina pode revelar a existência de outro metabólito da dipirona, o ácido rubazônico.
Esta coloração avermelhada não tem significado clínico ou toxicológico
90
.
Introdução
_________________________________________________________________
13
1.8.2. Procedimentos para a Determinação de Dipirona
Diversos procedimentos espectrofotométricos foram descritos para a
determinação de dipirona em formulações farmacêuticas
91-95
. Sistemas de análise
por injeção em fluxo foram desenvolvidos para a determinação de dipirona com
detecção na região do UV-visível utilizando diferentes reagentes como,
p-dimetilaminocimaldeido
96
, p-dimetilaminobenzaldeido
97
, I
3
-98
e molidato de
amônio
99
. Além desses procedimentos, a dipirona foi determinada em formulações
farmacêuticas empregando sistema de análise por injeção em fluxo com detecção
coulométrica
100
, absorção atômica
101
, turbidimétrica
102
, amperométrica
103,104
,
biamperométrica
105
, quimiluminescente
106
e fluorimétrica
107
.
WEINERT et al.
96
propuseram um procedimento empregando sistema
de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica para a
determinação de dipirona em formulações farmacêuticas. O procedimento envolveu
a reação entre a dipirona e o p-dimetilaminocimaldeido (p-DAC) em meio ácido
empregando dodecil sulfato de sódio como meio micelar. Com o emprego deste
reagente houve um aumento de quase seis vezes na sensibilidade do procedimento.
LIMA et al.
97
propuseram um sistema em fluxo utilizando micro-bombas
para a determinação de dipirona em formulações empregando p-
dimetilaminobenzaldeido (PDBA) como reagente cromôgenico. A curva analítica foi
linear na região de concentração de 10 a 400 mg L
-1
. O limite de detecção e o limite
de quantificação obtidos foram de 1,0 e 4,0 mg L
-1
, respectivamente e frequência de
amostragem obtida foi de 50 h
-1
.
PEREIRA et al.
98
desenvolveram um procedimento para determinação
de dipirona baseado na geração de íons triiodeto num sistema de análise por injeção
em fluxo pela mistura de soluções de iodato e iodeto-amido. Os íons triiodeto
gerados em linha ao reagirem com a dipirona injetada no sistema oxidam o grupo
metanossulfônico do fármaco a sulfato. O consumo de íons I
3
-
pela dipirona provoca
um decréscimo da absorbância do complexo triiodeto-amido que foi monitorado
espectrofotometricamente em 580 nm. O limite de detecção encontrado foi de
6,0 × 10
-5
mol L
-1
com uma frequência de amostragem de 60 h
-1
.
Alguns procedimentos foram desenvolvidos pelo nosso grupo de
pesquisa empregando sistema em fluxo para a determinação de dipirona. Um
sistema de análise por injeção em fluxo de linha única utilizando o molibdato de
Introdução
_________________________________________________________________
14
amônio como reagente cromogênico foi desenvolvido
99
. O procedimento foi baseado
na reação de formação do ácido molíbdico a partir da reação do molibdato de
amônio em meio ácido, e em seguida a redução do ácido molíbdico pela dipirona
formando o azul de molibdênio que foi monitorado espectrofotometricamente em 620
nm. O procedimento foi linear no intervalo de concentração de dipirona de
5,0 × 10
-4
a 8,0 × 10
-3
mol L
-1
com um limite de detecção de 9,6 × 10
-5
mol L
-1
. O
desvio padrão relativo de 10 determinações sucessivas de dipirona 5,0 × 10
-3
mol L
-1
foi de 1,7 % e a frequência de amostragem alcançada foi de 60 h
-1
.
Um reator em fase sólida contendo AgCl
(s)
foi inserido em um sistema
FIA de linha única, para atuar como fonte de íons Ag
+
. O procedimento baseou-se
na propriedade redutora da dipirona
102
. Os íons Ag
+
contidos no reator foram
reduzidos pela dipirona a Ag
º
que foi, então, detectada turbidimetricamente em 425
nm. A concentração de dipirona injetada no sistema foi proporcional à quantidade de
Ag
º
gerada. A curva analítica foi linear no intervalo de concentração de dipirona entre
5,0 × 10
-4
e 2,5 × 10
-3
mol L
-1
com um limite de detecção de 1,3 × 10
-4
mol L
-1
. O
desvio padrão relativo de 10 determinações sucessivas de dipirona 1,0 × 10
-3
mol L
-1
foi de 1,8% e a frequência de amostragem alcançada foi de 45 h
-1
.
Um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção
amperométrica utilizando microeletrodos foi proposto por MATOS et al.
103
para a
determinação simultânea de dipirona, ácido ascórbico, dopamina e adrenalina. O
método baseou-se em um sistema de multicanais de detecção acoplados a uma
célula de fluxo contendo um arranjo de microeletrodos modificados pela
eletrodeposição de diferentes metais nobres.
PEREZ-RUIZ et al.
104
utilizaram um eletrodo de carbono vítreo para a
determinação de dipirona em um sistema de análise por injeção em fluxo. O método
baseou-se na oxidação da dipirona sobre a superfície do eletrodo em um potencial
de 0,4 V vs. Ag/AgCl em tampão amônio (pH 9,0). A frequência de amostragem
alcançada foi de 54 h
-1
com uma curva de calibração linear no intervalo de 3,0 × 10
-6
a 3,0 × 10
-5
mol L
-1
.
NASCIMENTO et al.
105
desenvolveram um procedimento em fluxo com
detecção biamperométrica empregando dois sistema redox Fe(III)/Fe(II) e I
2
/I
-
para a
determinação de dipirona em formulações farmacêuticas. A frequência de
amostragem obtida foi de 71 h
-1
e um RSD de 1,6% foi obtido para uma
Introdução
_________________________________________________________________
15
concentração de dipirona de 14 mg L
-1
. A curva analítica foi linear na região de
concentração de dipirona de 10 a 50 mg L
-1
.
1.8.3. Método Oficial
A Farmacopéia Brasileira preconiza a iodimetria para a determinação
quantitativa de dipirona sódica
108
.
1.9. Cloridrato de Fluoxetina
1.9.1. Aspectos Gerais
Nos últimos anos vários antidepressivos foram introduzidos no
mercado, principalmente os inibidores seletivos da recaptação da serotonina (ISRS).
Esses fármacos alteraram radicalmente o tratamento da depressão por serem mais
aceitáveis em termos de tolerabilidade e toxicidade. Os 5 ISRSs atualmente
disponíveis no mercado são: a fluoxetina, a sertralina, a paroxetina, o citalopram e a
fluoroxamina
109
.
O cloridrato de fluoxetina (FXT), (±)-N-metil-3-fenil-3-[(α,α,α-trifluor-p-
toluil)-oxi]propilamina, cuja estrutura química é mostrada na Figura 1.5, é uma droga
antidepressiva, amplamente prescrita no tratamento de várias condições médicas,
como depressão, ansiedade, bulimia, transtorno obsessivo compulsivo, transtorno
do pânico, fobia social e transtorno pós-traumático
109
.
F
3
C
O
CH CH
2
CH
2
N
H
CH
3
.
HCl
A presença do substituinte p-trifluorometil na molécula parece contribuir
para a alta seletividade do fármaco e sua potencialidade para a inibição da
recaptação de serotonina, possivelmente como resultado do efeito de repulsão
eletrônica ou de lipofilicidade
110
.
Figura 1.5. Estrutura molecular do cloridrato de fluoxetina
A fluoxetina é extremamente ativa como bloqueador do transporte da
serotonina pelo sistema nervoso central. Sendo uma amina secundária é
Introdução
_________________________________________________________________
16
desmetilada a norfluoxetina, composto também ativo. Ela não exibe efeitos
anticolinérgicos e hipotensores como os antidepressivos tricíclicos (ADT), pois não
bloqueia os receptores muscarínicos, H
1
-histaminérgicos e α
1
-adrenérgicos. As
reações adversas mais comuns relacionados a fluoxetina são boca seca, sudorese,
cefaléia, diarréia, sonolência e insônia
110
.
Devido à sua importância farmacológica e terapêutica, além de relativa
ausência de reações adversas graves e baixo potencial de abuso, o cloridrato de
fluoxetina tornou-se um dos antidepressivos mais utilizados no tratamento de alguns
transtornos neurológicos. Dessa forma, há um interesse no desenvolvimento de
métodos analíticos simples e viáveis para a determinação deste analito em amostras
comerciais, uma vez que não contendo o princípio ativo em quantidade apropriada
ao consumo acarreta um sério problema de saúde pública em todo o mundo.
1.9.2. Procedimentos para a Determinação de Cloridrato de Fluoxetina
Um grande número de procedimentos analíticos para a determinação
de fluoxetina tem sido publicado desde a sua introdução no mercado na década de
oitenta. Estes procedimentos incluem espectrofotometria
111-115
, voltametria
116,117
e
cromatograifia líquida com detecção fluorimétrica
118
.
Poucos procedimentos empregando análise por injeção em fluxo são
descritos na literatura para a determinação de cloridrato de fluoxetina em
formulações farmacêuticas.
SHAH et al.
119
desenvolveram um procedimento em fluxo baseado na
hidrólise da fluoxetina. O produto da hidrólise, metilamina, ao reagir com o
nitroprussiato de sódio, em um ponto de confluência do sistema FIA, gerou um
cromóforo que foi monitorado espectrofotometricamente em 510 nm. A curva
analítica foi linear na região de concentração de 0,5 a 25 mg L
-1
e um limite de
detecção de 0,15 mg L
-1
foi obtido.
Um procedimento para a determinação fluorimétrica de fluoxetina
empregando um sistema FIA foi proposto por MARTIN & PEREZ
120
. O procedimento
baseou-se na hidrólise ácida da fluoxetina. O produto fluorescente apresentou um
espectro máximo de excitação e emissão de 253 e 306 nm, respectivamente.
NOUWS et al.
121
descreveram um procedimento empregando
voltametria de redissolução por onda quadrada para a determinação de fluoxetina
em formulações farmacêuticas. O procedimento foi baseado na redução da
Introdução
_________________________________________________________________
17
fluoxetina em um eletrodo de mercúrio em um potencial de -1,2 V versus Ag/AgCl
em tampão fosfato pH 12. Este procedimento apresentou uma frequência de
amostragem de 120 h
-1
.
A determinação de fluoxetina em amostras comerciais foi proposta por
MARQUES et al.
122
empregando um sistema em fluxo com detecção
quimiluminescente empregando luminol e hipoclorito. Esse trabalho baseou-se na
capacidade da fluoxetina inibir a luminescência gerada da reação do luminol com
hipoclorito. O limite de detecção de 0,31 mg L
-1
e uma frequência de amostragem de
136 h
-1
foram obtidos.
AFKHAMI et al.
123
propuseram um sistema de análise por injeção em
fluxo com detecção espectrofotométrica para a determinação de fluoxetina. Esses
pesquisadores empregaram a reação de complexação da fluoxetina com o complexo
fenolftaleína-β-ciclodextrina. Após a inserção da fluoxetina no meio reacional houve
o aumento da absorbância, devido ao deslocamento da fenolftaleína do complexo,
gerando o complexo fluoxetina-β-ciclodextrina que possui uma absortividade molar
maior do que o complexo fenolftaleína-β-ciclodextrina. Esse procedimento
apresentou uma curva analítica linear na região de concentração de 5,0 × 10
-5
a
1,0 × 10
-2
mol L
-1
e uma frequência de amostragem de 80 h
-1
.
1.9.3. Método Oficial
A Farmacopéia Americana
124
recomendada a cromatrografia líquida de
alta eficiência para a determinação quantitativa de cloridrato de fluoxetina com
detecção espectrofotométrica em 227 nm.
1.9.4. Objetivos
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de métodos
mecanizados utilizando sistemas de análise por injeção em fluxo com detecção
espectrofotométrica e turbidimétrica, reatores em fase acoplados ao sistema FIA e
microssistema analítico construído com LTCC para a determinação de
N-acetilcisteína, captopril, dipirona e cloridrato de fluoxetina em formulações
farmacêuticas. Esses fármacos foram selecionados devido a importância
farmacológica e por serem de amplo consumo da população.
CAPÍTULO2–FUNDAMENTOSTEÓRICOS
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
19
CAPÍTULO 2 – FUNDAMENTOS TEÓRICOS
2.1. Sistema de Análise por Injeção em Fluxo (FIA)
2.1.1. Princípios Fundamentais
No processo de análise por injeção em fluxo, alíquotas de amostra (e
eventualmente de reagentes) são inseridas em um fluido transportador, que a
transporta em direção ao detector. No decorrer do processo, a amostra sofre
dispersão na solução transportadora, produzindo uma zona de amostra
caracterizada pela existência de gradientes de concentração. O grau de dispersão é
um dos principais aspectos relacionados com o desempenho de um sistema em
fluxo, porque ele determina os graus de diluição e de mistura, bem como a
frequência com que as amostras podem ser introduzidas sem que os sinais sejam
afetados pela amostra precedente
125
.
Caso necessário, reações químicas podem ocorrer durante o
transporte da zona de amostra em direção ao sistema de detecção. Em função da
existência dos gradientes de concentração e da medida ser feita com a zona de
amostra em movimento em relação ao sistema de detecção, obtém-se um sinal
transiente, cuja altura pode ser relacionada à concentração inicial da espécie de
interesse
125
.
2.1.2. Constituição
Os sistemas FIA são constituídos por uma unidade propulsora de
fluídos, de inserção da amostra, de reação/mistura e de detecção (Figura 2.1).
Opcionalmente, estas unidades podem ser controladas por uma unidade de controle
de aquisição de dados, a qual pode estar acoplada a uma unidade de
processamento e arquivo.
A unidade propulsora na maior parte dos sistemas é constituída de
uma bomba peristáltica. Outras formas de propulsão incluem as bombas tipo seringa
de pistão, através de pressão por gases e mesmo por gravidade. Sua função é
movimentar constante e uniformemente os reagentes, amostras e fluidos
transportadores. Caso se utilize como unidade de propulsão uma bomba peristáltica,
a escolha dos tubos de bombeamento é muito importante. Diferentes materiais para
os tubos são oferecidos, dependendo do tipo de solvente e concentração das
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
20
soluções. Tubos de Tygon são adequados para soluções aquosas ácidas ou
alcalinas diluídas. Em bombas com velocidade de rotação fixa, os diâmetros internos
dos tubos determinam a magnitude da vazão.
A bomba peristáltica deve possuir torque suficiente para manter a
vazão constante, mesmo que ocorram variações na impedância hidrodinâmica do
sistema. A impedância hidrodinâmica aumenta com o comprimento do percurso
analítico, com a viscosidade das soluções e com a diminuição do diâmetro interno
da tubulação
125
.
T
1
2
3
4
D
FIGURA 2.1. Representação esquemática de um sistema FIA simples de linha única.
Onde: T é a solução transportadora; 1, unidade de propulsão; 2, unidade de
comutação; 3, unidade de reação; 4, unidade de detecção e D, descarte.
O injetor é um dispositivo fundamental do sistema de análise por
injeção em fluxo, serve para introduzir um volume discreto e reprodutível de uma
amostra no percurso analítico. A seleção e a inserção de alíquotas podem ser feitas
empregando-se diversos dispositivos, entre os quais se destaca o injetor
proporcional devido à simplicidade e versatilidade. Esse injetor é constituído por três
peças de acrílico, sendo duas fixas e uma central móvel, que por meio de
movimentos para frente e para trás, ou vice-versa, o injetor coleta a amostra e a
insere no percurso analítico
126
.
O percurso analítico é a unidade do sistema FIA onde ocorrem às
etapas de reação e/ou mistura. No dimensionamento do percurso analítico deve se
levar em conta, o tempo de residência da amostra e, portanto, as vazões do
transportador e dos reagentes, que estão intimamente ligados à frequência de
amostragem. O aumento do percurso analítico implica na diminuição do sinal
analítico, o que ocorre devido ao processo de dispersão da zona da amostra.
Entretanto, se a cinética da reação for lenta ocorre o aumento do sinal analítico com
o aumento do percurso analítico. O processo de dispersão da amostra, intrínseco
aos sistemas de análise por injeção em fluxo, é dependente das características
físico-químicas das soluções (e.g. viscosidade), bem como das dimensões dos
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
21
componentes do sistema (volume da alça de amostragem, material, diâmetro e
comprimento dos tubos que constituem o percurso analítico)
8,125
. Usualmente, as
medidas são efetuadas com esses parâmetros mantidos constantes, permitindo a
obtenção de resultados caracterizados por alta repetibilidade.
A unidade de detecção deve possuir baixa histerese, alta repetibilidade
e reprodutibilidade dos sinais. De acordo com a espécie a ser quantificada, tem sido
empregadas, praticamente, todas as técnicas usuais em química analítica, a saber:
espectrofotometria no ultravioleta-vísivel, absorção e emissão atômica,
potenciometria, amperometria, turbidimetria, quimilumescência entre outras
127
.
2.1.3. Configurações Elementares
As configurações dos sistemas FIA mais elementares são os sistemas
de linha única, sistemas em confluência e sistemas com zonas coalescentes (Figura
2.2. a, b e c). Os sistemas FIA também podem ser ainda projetados a partir de
implementações de outras variáveis nos sistemas elementares. Exemplos dessas
implementações são os sistemas com fluxo intermitente (Figura 2.2. d),
aprisionamento de zona de amostra, amostragem na zona de amostra, etc.
c
D
W
T
A
L
B
I
BP
W
W
T
I
BP
W
c
T
c
B
D
A
R
W
c
D
W
T
A
L
B
I
BP
W
R
W
T
I
BP
W
c
T
c
B
D
A
R
W
X
XY
X
]
L
L1
L1
L
a
b
c
d
FI
FIGURA 2.2. Configurações de sistemas FIA. (a) sistema de linha única, (b) sistema
com confluência, (c) sistema com zonas coalescentes e (d) sistema com zonas
coalescentes e fluxo intermitente. R, reagente; A, amostra; L, alça de amostragem;
L1, alça do reagente; B, bobina helicoidal; X e Y pontos de confluência; T, solução
transportadora; BP, bomba peristáltica; I, injetor proporcional; D, detector e W,
descarte.
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
22
2.1.3.1. Sistema de Linha Única
O sistema FIA de linha única é o sistema mais simples (Figura 2.2a), o
qual não apresenta pontos de confluência no percurso analítico. O fluido
transportador é em geral, uma solução quimicamente inerte, cuja função principal é
transportar a amostra injetada até a unidade de detecção, promovendo dispersão
controlada da amostra e posteriormente limpando o percurso analítico.
Eventualmente, o fluido transportador pode ser uma solução reagente, o qual reage
com a amostra devido ao fenômeno de dispersão. Entretanto, nessa situação o
reagente não é idealmente utilizado. Sistemas de linha única são frequentemente
empregados em conexão com espectrometria de absorção atômica, potenciometria,
métodos que não requerem adição de reagentes ou naqueles envolvendo alta
diluição da amostra
125
.
2.1.3.2. Sistema com Confluência
No sistema com confluência ideal a amostra é injetada em um fluido
transportador quimicamente inerte, o qual apresenta características matriciais
semelhantes à amostra. A adição de reagentes ocorre via pontos de confluência
(Figura 2.2b). O reagente adicionado por confluência, logo após o injetor, permite
que cada fração da amostra receba a mesma quantidade de reagente. A partir da
confluência somam-se as vazões do transportador e do reagente, então a amostra é
distribuída em um espaço maior que o ocupado anteriormente, o que corresponde a
uma diluição. Neste caso, a amostra ocupa uma maior fração do percurso analítico,
o que é equivalente ao emprego de uma alça de amostragem mais longa, e isso
aumenta a dispersão. É conveniente que se conheça em que extensão a vazão
confluente afeta a magnitude da medida
125
.
2.1.3.3. Sistema com Zonas Coalescentes
Nestes sistemas, tanto a amostra como o reagente são introduzidos
simultaneamente, com sua interação ocorrendo por um ponto de confluência dos
respectivos fluidos transportadores (Figura 2.2c). O emprego de zonas coalescentes
leva a uma economia significativa de reagentes, em comparação com os sistemas
em linha única e por confluência, uma vez que o reagente somente é consumido em
presença da amostra, sendo recuperado durante a limpeza do percurso analítico
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
23
pelos fluidos transportadores. Zonas coalescentes têm sido utilizadas ainda,
visando: maior estabilidade da linha base com consequente melhoria na precisão da
medida, determinações simultâneas, utilizando um único módulo de análise,
preparação em linha de reagentes instáveis, mecanização do método das adições
de padrão, facilidade em estudos de interferência sem a necessidade de se preparar
um número excessivo de soluções padrão misto, determinação de altas
concentrações de espécies químicas sem pré-diluição de amostras
125,129,130
.
2.1.3.4. Sistema com Fluxo Intermitente
O emprego de fluxo intermitente (Figura 2.2d), em um sistema FIA,
geralmente é utilizado para a limpeza do percurso analítico e da cela de fluxo, o que
ocasiona a estabilidade na linha base e repetibilidade dos sinais analíticos. A
entrada do fluxo intermitente se da quando o injetor está na posição de amostragem.
Uma das grandes vantagens da utilização do fluxo intermitente é evitar o fluxo
contínuo, por exemplo, de reagentes tóxicos, pois em fluxo contínuo a geração de
resíduos é muito grande. Outra possibilidade é a regeneração de um reator em fase
sólida quando este vai sendo consumido pela ação do analito
56,131
.
2.2. Reatores em Fase Sólida (RFS)
Uma das grandes vantagens dos procedimentos em fluxo é a facilidade
com que novos componentes podem ser adicionados ao sistema para atingir um
objetivo analítico particular. Um exemplo disso é a incorporação de RFS
posicionados num dado ponto do sistema com a finalidade de tornar uma espécie
detectável através de uma simples pré-concentração ou de reações na interface
sólido-solução
132
.
Desde as primeiras investigações envolvendo o uso de um RFS
acoplado ao sistema FIA, o uso deste implemento tem sido amplamente explorado
tornando-se uma das modificações mais interessantes nesse tipo de sistema.
Trocadores iônicos vêm sendo usados como RFS com diversas finalidades como a
pré-concentração de analitos, ou para remover componentes da matriz que
causariam interferência na detecção, ou ainda para converter uma amostra em uma
espécie detectável. O uso de enzimas imobilizadas vem crescendo devido à grande
seletividade dessas proteínas, além do uso de agentes redutores e oxidantes,
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
24
principalmente na forma de colunas de cádmio cuperizado e sais e óxidos,
respectivamente.
O confinamento de reagentes num RFS pode ser alcançado pela
utilização direta de reagentes insolúveis nas soluções que fluem através do reator,
denominada imobilização natural, ou pela retenção dos reagentes em suportes
sólidos através de um mecanismo físico ou químico.
Reagentes imobilizados e suportes de imobilização podem ser
combinados adequadamente para dar lugar a uma grande variedade de
possibilidades analíticas. Na preparação dos reagentes em fase sólida deve-se
considerar tanto o mecanismo físico-químico empregado na imobilização como a
configuração interna do reator.
2.2.1. Vantagens do Emprego de Reatores em Fase Sólida
A razão do emprego de reagentes sólidos ao invés de soluções pode
ser justificada por algumas vantagens oferecidas pelo acoplamento de RFS em
sistema por injeção em fluxo
4,133
:
a) aumento da sensibilidade como resultado da diminuição da dispersão da amostra.
A transferência radial de massa em um RFS é mais intensa e a espécie de interesse
que passa pelo reator (analito ou reagente) é convertida mais prontamente em um
ponto do sistema onde nenhuma dispersão ocorre. Esses fatores resultam em um
aumento do sinal analítico e na possibilidade da diminuição do volume da amostra
injetado;
b) simplificação do sistema, uma vez que dispensa um canal adicional que deveria
conduzir a solução do reagente. A miniaturização de sistema por injeção em fluxo é
possível principalmente quando a imobilização do reagente é na célula de fluxo de
um detector óptico;
c) a economia de reagentes é uma consequência das pequenas quantidades
requeridas com reagentes sólidos e, de modo ideal, o reagente só deve ser
consumido durante a passagem da espécie de interesse pelo reator;
d) emprego de RFS quando o reagente não existe na forma solúvel como é o caso
de amálgamas e resinas de troca-iônica que são disponíveis apenas na forma de
partículas sólidas.
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
25
2.2.2. Posições dos RFS no Sistema FIA
Um fator importante no estudo de sistemas de analise por injeção em
fluxo com uso de RFS é a posição do reator no sistema, que depende de sua função
no processo analítico
4,133
.
De acordo com as posições indicadas na Figura 2.3 (a, b, c, d e e), os
RFS podem ser utilizados com as seguintes finalidades:
a) pré-tratamento de reagente. Nesta posição, o reator pode tanto remover
impurezas do reagente como liberar ou gerar reagentes instáveis;
b) na alça de amostragem, com o propósito de conversão da amostra, podendo-se
fazer também pré-concentração da amostra e multi-determinação;
c) antes do sistema de injeção, com a finalidade de pré-tratamento da amostra;
d) como optossensor, ou seja, reagente imobilizado no sistema de detecção. A
finalidade é explorar as vantagens desse tipo de configuração como o aumento da
sensibilidade, seletividade e miniaturização;
e) entre o injetor e o detector, servindo assim para a conversão da amostra. É a
posição mais utilizada para o posicionamento dos reatores no sistema em fluxo.
c
D
W
T
A
L
B
I
BP
W
a
X
RFS
c
D
W
T
L
B
I
BP
W
c
X
A
T
BP
W
D
W
A
B
b
RFS
RFS
c
W
T
L
B
I
BP
W
d
RFS
A
c
D
T
L
B
I
BP
W
A
RFS
W
e
FIGURA 2.3. Esquema demonstrativo das principais posições dos RFSs
empregadas em sistemas de análises por injeção em fluxo. A, amostra; B, bobina
helicoidal; L, alça de amostragem; T, solução transportadora; RFS, reator em fase
sólida; X, ponto de confluência; BP, bomba peristáltica; I, injetor proporcional; D,
detector e W, descarte.
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
26
2.2.3. Características dos Reagentes Imobilizados e dos Suportes
Quando se busca uma metodologia que empregue o uso de RFS,
deve-se levar em conta algumas características importantes
4,133
:
a) o tamanho de partícula deve ser compatível com a pressão hidrodinâmica do
sistema FIA, além de permitir que as soluções passem livremente pelo reator;
b) a reação deve se proceder de forma rápida, para que a máxima conversão do
analito seja alcançada no reator, que também deve ser quimicamente inerte às
soluções que passem por ele, aumentando assim o seu tempo de vida útil;
c) as partículas imobilizadas no reator devem ser mecanicamente resistentes ao
fluxo, para que não ocorra o aparecimento de espaços livres com o passar do
tempo, o que aumentaria a dispersão da amostra no sistema. Além disso, a
fragilidade das partículas poderia ocasionar uma quebra das mesmas e,
consequentemente, um aumento na pressão hidrodinâmica do sistema. Isso
acarretaria em mudanças no grau de conversão da amostra pelas variações na
superfície de contato.
2.2.3.1. Imobilização em Suportes
2.2.3.1.1. Imobilização em Polímeros
A imobilização por “aprisionamento” ou retenção física em polímeros foi
proposta por ZAMORA et al.
133
O processo consiste na mistura do reagente de
interesse com uma solução do monômero de poliéster e, após a polimerização e
consequente solidificação do polímero, o reagente fica confinado em um bloco rígido
e pode ser manipulado a fim de se obter partículas com granulometria adequada
para o sistema em fluxo. Após o primeiro trabalho, tratando da imobilização de MnO
2
em resina poliéster para a determinação de isoniazida por absorção atômica, um
número muito grande de trabalhos foi proposto utilizando RFS para a determinação
de analitos de interesse farmacêutico. Na Tabela 2.1, são indicados alguns trabalhos
onde os reagentes sólidos foram imobilizados em resinas poliméricas.
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
27
Tabela 2.1. Trabalhos propostos na literatura empregando resina polimérica para a
imobilização de reagentes.
Reagente Analito Detector Ref.
MnO
2(s)
isoniazida AAS 133
CuCO
3(s)
ácido salicílico AAS 134
Cu
3
(PO
4
)
2(s)
ácido ascórbico UV-Vis 135
Zn
3
(PO
4
)
2(s)
aspartame UV-Vis 136
CoCO
3(s)
cisteína UV-Vis 137
Fe(OH)
3(s)
ácido ascórbico UV-Vis 138
AgCl
(s)
dipirona UV-Vis 102
PbO
2(s)
adrenalina UV-Vis 139
CoCO
3(s)
penicilamina UV-Vis 140
PbO
2(s)
L-dopa UV-Vis 141
MnO
2(s)
isoproterenol UV-Vis 142
AAS = Espectrometria de Absorção Atômica
2.2.3.1.2. Imobilização Natural
Na imobilização natural
133
, reagentes sólidos e de baixa solubilidade
(sais, óxidos, metais, amálgamas), resinas de troca-iônica, adsorventes e enzimas
em seus ambientes naturais (células, tecidos, bactérias) são utilizados em colunas e
acopladas diretamente aos sistemas de análise por injeção em fluxo.
As limitações da imobilização natural são o aumento da pressão
hidrodinâmica do sistema em fluxo, decorrente do tamanho reduzido da partícula
com consequente incompatibilidade com as baixas pressões características de
sistemas de análise por injeção em fluxo e ainda, a reatividade química (solubilidade
no meio reacional).
2.2.3.1.3. Imobilização de Reagentes em Resinas de Troca-Iônica
A imobilização de reagentes em suportes sólidos pode envolver o
confinamento do reagente em membranas microporosas, resinas de troca-iônica
através de ligações eletrostáticas, bem como ligação covalente sobre carbono ou
esferas de vidro de porosidade controlada após a silanização (e.g. imobilização de
enzimas)
133
. As resinas de troca-iônica têm sido amplamente utilizadas como
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
28
suporte de reagentes na preparação de reatores em fase sólida. As resinas
trocadoras ácidas são preparadas por sulfonação do anel benzênico com ácido
sulfúrico concentrado ou ácido clorosulfônico. As resinas aniônicas são preparadas
pela clorometilação seguida por uma reação com uma amina terciária ou outro
reagente apropriado
143
. O emprego de resinas aniônicas na imobilização de
reagentes tem se mostrado muito vantajoso na eliminação de interferentes
presentes nas amostras
144-146
.
2.3. Métodos de Análise
2.3.1. Espectrofotometria no UV-vísivel
147,148
A palavra espectrofotometria no UV-vísivel designa uma técnica de
análise baseada em medidas de absorção de radiação eletromagnética, sendo
restrita a uma pequena região de comprimento de onda da radiação
eletromagnética, que corresponde a luz visível e ultra-violeta variando entre 200 e
760 nm.
A luz tem radiações eletromagnéticas para as quais a vista é sensível,
a luz branca é composta por todos os comprimentos de onda do espectro visível que
abrange um intervalo de 400 a 760 nm. A percepção visual das cores é provocada
pela absorção seletiva, por um objeto que absorve certos comprimentos de onda da
luz incidente. Outros comprimentos de onda ou são refletidos ou transmitidos, de
acordo com a natureza do objeto, e são percebidos pela vista humana como a cor
do objeto. A Tabela 2.2 apresenta os comprimentos de onda aproximados para as
cores no espectro na região do visível.
TABELA 2.2. Relação para várias partes do espectro visível
Região de comprimento
de onda absorvida, nm
cor da luz absorvida cor complementar
transmitida
400 – 435 violeta amarela-esverdeada
435 – 480 azul amarela
480 – 490 azul-esverdeada laranja
490 – 500 verde-azulada vermelha
500 – 560 verde púrpura
560 – 580 amarela-esverdeada violeta
580 - 595 amarela azul
595 - 650 laranja azul-esverdeada
650 - 750 vermelha verde-azulada
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
29
A variação da intensidade da cor de um sistema com a modificação da
concentração de um componente constitui a base da análise espectrofotométrica. A
cor é provocada pela formação de um cromóforo, resultante da adição de um
reagente apropriado ou pode ser propriedade intrínseca do analito.
A intensidade da cor pode ser comparada com a que se obtém pelo
tratamento idêntico de uma quantidade conhecida da substância. A equação
fundamental (Equação 2.1) que rege a espectrofotometria é a Lei de Lambert-Beer.
Lambert-Beer estudaram o efeito da concentração do cromóforo numa solução,
sobre a transmissão ou absorção da luz e descobriram que a intensidade de um
feixe de luz monocromática diminui exponencialmente com a concentração da
substância que absorve a luz. Ou seja:
A = log I0 / It = ε b C (2.1)
Onde A é a absorbância, I
0
é a luz incidente, I
t
é a luz transmitida, ε é o
coeficiente da absortividade molar (L cm
-1
mol
-1
), b, o caminho óptico (cm) e C a
concentração do cromóforo (mol L
-1
). Como o coeficiente de absortividade molar é
um valor intrínseco da substância e, portanto constante, o mesmo ocorrendo para o
caminho óptico, a absorbância medida deve ser proporcional à concentração de uma
espécie de interesse, obtendo-se assim uma dependência linear entre as duas
variáveis onde o coeficiente angular da reta é o produto εb.
2.3.2. Turbidimetria
149,150
Turbidimetria é um método que se baseia na determinação de um
analito de interesse na forma de um composto insolúvel em suspensão. O método
depende do espalhamento elástico da luz quando um feixe de luz passa através de
uma solução contendo o material particulado em suspensão
149
.
Assim, nos métodos turbidimétricos o decréscimo da intensidade de luz
em função da concentração do material particulado em solução é determinado
medindo-se a radiação transmitida em uma cela contendo a amostra com o detector
posicionado na mesma direção da luz incidente (ângulo de 0
º
).
A equação empregada em análise turbidimétrica (Equação 2.2) é
exatamente a mesma que rege a análise espectrofotométrica (Lei de Lambert-Beer).
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
30
Quando um feixe de radiação de intensidade I
o
passa através de um meio não
absorvente que espalha a luz, a intensidade transmitida I é dada pela expressão:
I = I
o
e
-Tb
Onde T é a turbidez, ou coeficiente de turbidez, e b o caminho óptico
do meio turbido. A turbidez T pode ser linearmente relacionada com a concentração
C do espalhamento das partículas, sendo k = 2,303 T / C. Assim, a relação com a
Lei de Beer pode ser aplicada, ou seja,
T = -log I / I
o
= k b C (2.2)
A turbidimetria é o método mais indicado quando se trabalha com
concentrações elevadas das partículas em suspensão. Nesse caso, um simples
espectrofotômetro poderá ser empregado nessas determinações. Na turbidimetria
para que se tenha uma boa reprodutibilidade dos resultados há necessidade de se
controlar rigorosamente a granulometria das partículas selecionando-se as
concentrações de analito e reagente, velocidade de misturas dessas soluções,
concentração de outras espécies ou compostos químicos presentes (especialmente
protetores de colóides como gelatina, goma-arábica, dextrinas, glicóis, PVC, álcool
polivinílico, etc) e temperatura
150
.
O emprego da turbidimetria em sistema FIA tem sido possível uma vez
que a detecção em sistemas em fluxo é realizada com a amostra em movimento,
evitando a sedimentação das partículas formadas em linha. Além disso, o emprego
de surfactantes ao meio reacional contribui para que o tamanho das partículas seja o
mais uniforme possível, além de manter o precipitado em suspensão, tornando o
método eficiente e reprodutível.
Krug et al.
151
foram os primeiros a relatar o uso da turbidimetria em
sistemas FIA. Os autores empregaram cloreto de bário e álcool polivinílico
(surfactante) para a determinação de sulfato por meio do monitoramento da
suspensão de sulfato de bário gerado em linha.
Alguns exemplos de aplicações que foram desenvolvidas pelo nosso
grupo de pesquisa empregando sistema em fluxo com detecção turbidimétrica para
a determinação de analitos de interesse farmacêutico são mostrados na Tabela 2.3.
Fundamentos Teóricos
_________________________________________________________________
31
TABELA 2.3. Alguns exemplos do emprego de sistemas FIA com detecção
turbidimétrica para a determinação de fármacos descritos na literatura.
Analito Reagente Precipitado Ref.
N-acetilcisteína Ag
+
acetilcisteínato de prata
56
dipirona Ag
+
suspensão coloidal Ag
º
102
tiamina
ácido silicontugístico [Tiamina]
2
[Si(W
3
O
10
)]
4
152
metilbrometo de
homatropina
ácido silicontugístico [homatropina]
4
[Si(W
3
O
10
)]
4
153
CAPÍTULO3‐PARTEEXPERIMENTAL
Parte Experimental
_________________________________________________________________
33
CAPÍTULO 3 - PARTE EXPERIMENTAL
3.1. Instrumentação
3.1.1. Balança Analítica
Todas as medidas de massa foram realizadas utilizando-se uma
balança analítica Mettler, modelo H10 com precisão de ± 0,1 mg.
3.1.2. pHmetro
As medidas de pH das soluções foram realizadas utilizando-se um
pHmetro Orion modelo EA 940.
3.1.3. Eletrodo de Vidro Combinado
As medidas de pH foram realizadas utilizando-se um eletrodo de vidro
combinado Analion, modelo V620, com um eletrodo de referência interno de
Ag/AgCl, contendo uma solução de KCl 3,0 mol L
-1
.
3.1.4. Bomba Peristáltica
Para a propulsão das soluções de amostras e reagentes, utilizou-se
uma bomba peristáltica Ismatec IPC-12 (Zurique, Suíça) com 12 canais.
3.1.5. Tubos e Conexões
Foram empregados tubos e conexões de polietileno com diâmetro
interno de 0,8 mm para confecção das bobinas helicoidais, alças de amostragem e
linhas de condução de soluções de referência, amostras e reagentes. Os tubos de
propulsão utilizados foram de Tygon
®
de diferentes diâmetros internos.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
34
3.1.6. Injetor Comutador
As soluções de referência, das amostras, e dos reagentes foram
introduzidas no sistema em fluxo utilizando-se um duplo injetor comutador manual
2-3-2 construído em acrílico
126
.
3.1.7. Registrador
Para registros dos sinais analíticos obtidos utilizou-se um registrador x-t
de dois canais (Cole Parmer, Niles, IL, USA, modelo 1202.0000).
3.1.8. Espectrofotômetros
As medidas dos espectros de absorção molecular foram feitas em um
espectrofotômetro com arranjo linear de diodos Multispec 1501 (Shimadzu, Japão),
empregando-se uma cubeta de quartzo de 1,00 cm de caminho óptico e volume de
4 mL.
Nos sistemas em fluxo desenvolvidos neste trabalho, nos quais não foi
utilizado o microssistema analítico construído com LTCC, utilizou-se um
espectrofotômetro de feixe simples (Femto, modelo 435) com cela de fluxo
construída em vidro com caminho óptico de 1,00 cm e volume de 80 μL.
Para as medidas espectrofotométricas utilizando o sistema de análise
por injeção em fluxo empregando um microssistema analítico construído com LTCC,
foi utilizado um espectrofotômetro da Ocean-Optics (USB 2000) acoplado ao um
microcomputador para a aquisição dos sinais analíticos gerados.
3.1.9. Cromatógrafo
As análises cromatográficas foram realizadas empregando-se um
cromatógrafo líquido de alta eficiência (Shimadzu) de duplo feixe.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
35
3.1.9.1. Micropipetas
Micropipetas (Eppendorf
®
modelo Research) de 100 a 500 µL e de 1,0
a 5,0 mL foram utilizadas para o preparo das soluções.
3.1.9.2. Fibra óptica e LED
Um cabo de fibra óptica (Ocean Optics, USA) foi utilizado para o
transporte da radiação proveniente de um LED vermelho (λ=622 nm) do
microssistema analítico (LTCC) até o sistema de detecção.
3.2. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína
Utilizando um Reator de Zn
3
(PO
4
)
2
Imobilizado em Resina Poliéster
Acoplado ao Sistema FIA
3.2.1. Reagentes e Soluções
Borato de sódio (Mallinckrodt), tetraborato de sódio (Merck), ácido
bórico (Merck), vermelho de alizarina S (Merck), nitrato de mercúrio (II) (Merck) e
N-acetilcisteína (Sigma), foram reagentes grau analítico. A água utilizada foi
purificada por destilação e pelo sistema Milli-Q da Milli-Pore.
A solução estoque de N-acetilcisteína 1,5 mmol L
-1
foi preparada no
mesmo dia de sua utilização, dissolvendo-se uma massa de 12 mg de
N-acetilcisteína em um balão volumétrico de 50,0 mL e o volume foi completado com
água desionizada. As soluções de referência foram preparadas por diluições
apropriadas da solução estoque em balões volumétricos de 25,0 mL, completando-
se os balões com água desionizada.
A solução tampão borato (pH 9,0) foi preparada pela mistura de
volumes apropriados de tetraborato de sódio 0,4 mol L
−1
e ácido bórico 0,4 mol L
−1
em um balão volumétrico de 500 mL e o volume completado com água desionizada.
A solução de borato de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
(pH 9,0) foi preparada
dissolvendo-se 3,82 g desse reagente em um balão de 1000 mL com água
desionizada.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
36
A solução de vermelho de alizarina S (VAS) 5,0 × 10
-4
mol L
-1
foi
preparada dissolvendo-se 95,0 mg desse reagente em um balão volumétrico de
500 mL e o volume completado com tampão borato (pH 9,0).
3.2.2. Preparação e Análise das Amostras Farmacêuticas
Quatro amostras contendo N-acetilcisteína adquiridas no comércio
local (100 e 200 mg por envelope) na forma granulada foram analisadas com o
emprego do procedimento desenvolvido.
Para a análise dos quatro produtos farmacêuticos, a massa contida em
dez envelopes foi pesada e o pó obtido foi macerado com o auxílio de um almofariz
e pistilo. Uma massa correspondente a 163 mg de N-acetilcisteína foi transferida
para um balão volumétrico de 250 mL, e adicionou-se água desionizada até
completar esse volume. Em seguida, 1,3 mL dessa solução foi transferida para um
balão volumétrico de 50 mL e o volume completado com água desionizada.
Alíquotas de 400 µL dessa solução foram injetadas utilizando um injetor manual. O
teor de N-acetilcisteína nessas amostras foi determinado usando uma curva analítica
obtida empregando-se soluções de referência de N-acetilcisteína e o resultado
obtido comparado com um procedimento descrito na Farmacopéia Brasileira
26
.
3.2.3. Preparação e Imobilização do Zn
3
(PO
4
)
2(s)
Zn
3
(PO
4
)
2(s)
foi preparado gotejando-se a uma vazão de 1,0 mL min
-1
uma solução de ZnSO
4
.7H
2
O 1,5 mol L
-1
em uma solução aquosa de Na
2
HPO
4
1,0 mol L
-1
, sobre agitação constante durante dez minutos. O sólido branco
produzido de Zn
3
(PO
4
)
2(s)
foi filtrado, e em seguida lavado com água desionizada e
seco a 70
º
C por 4 horas em uma estufa.
Diversas proporções ponderais de resina poliéster e fosfato de zinco
foram misturadas em frascos de polietileno. Após homogeneização manual, 0,5 mL
do catalisador (peróxido de metiletilcetona) foi adicionado. A mistura foi deixada à
temperatura ambiente por 3-4 h. O sólido rígido obtido foi quebrado com martelo e
um moinho multiuso Tecnal (mod. TE 631/1, Piracicaba, SP, Brasil) foi utilizado para
obter partículas de menor granulometria. A seleção do tamanho das partículas foi
realizada usando-se peneiras com granulometria apropriada.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
37
3.2.4. Preparação do Reator em Fase Sólida
As partículas de Zn
3
(PO
4
)
2
imobilizadas em resina poliéster foram
introduzidas por aspiração, com auxilio de uma seringa, em um tubo de PTFE
(70 mm de comprimento × 2,0 mm de diâmetro interno). Para isso foi vedada uma
das extremidades do tubo com lã de vidro para evitar a saída das partículas do
reator. Após o preenchimento total do reator com as partículas de Zn
3
(PO
4
)
2
a outra
extremidade também foi vedada.
3.2.5. Procedimento Experimental
A Figura 3.1, mostra o diagrama esquemático do sistema de análise
por injeção em fluxo para determinação espectrofotométrica de N-acetilcisteína em
formulações farmacêuticas. Esse sistema é baseado na reação de complexação
entre a N-acetilcisteína e o Zn(II) imobilizado em um reator em fase sólida contendo
fosfato de zinco. Os íons Zn(II) foram determinados espectrofotometricamente com o
reagente vermelho de alizarina S (VAS) em tampão borato pH 9,0, formando um
complexo ternário estável cuja razão estequiométrica é 1:3:3 Zn(VAS-BO
3
)
3
.
FIGURA 3.1. Diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo
para determinação espectrofométrica de N-acetilcisteína em formulações
farmacêuticas. As representações são BP bomba peristáltica; I, injetor comutador; A,
solução de amostra ou solução de referência; R, reagente vermelho de alizarina S
(5,0 × 10
-4
mol L
-1
; 0,7 mL min
-1
); L, alça de amostragem (400 μL); C, solução
transportadora (tampão borato pH 9,0; 1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 1,6 mL min
-1
); B, bobina
helicoidal (100 cm); X, ponto de confluência; RFS reator em fase sólida contendo
fosfato de zinco imobilizado em resina poliéster (70 mm de comprimento × 2,0 mm
de diâmetro interno); D, espectrofotômetro em 540 nm e W, descarte.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
38
Alíquotas de 400 μL (soluções de referência ou amostras) foram
injetadas na solução transportadora (tampão borato pH (9,0)) utilizando-se um injetor
comutador-manual. As soluções de N-acetilcisteína quando injetadas na solução
transportadora, passavam pelo reator em fase sólida e o Zn(II) liberado pela
formação do complexo Zn(II)-N-acetilcisteína, reagia com a solução de vermelho de
Alizarina S (VAS) 5,0 × 10
-4
mol L
-1
a partir do ponto de confluência X, gerando o
complexo Zn(VAS-BO
3
)
3
na bobina helicoidal de 100 cm. O complexo Zn(VAS-BO
3
)
3
foi monitorado espectrofotometricamente em 540 nm. O aumento no sinal analítico
foi proporcional à concentração do analito na solução injetada.
3.2.6. Método Oficial
O método oficial descrito na Farmacopéia Brasileira
26
foi empregado
para validar o procedimento em fluxo proposto. Nesse procedimento, uma solução
da amostra foi titulada potenciometricamente com uma solução padrão de nitrato de
mercúrio(II) 1,0 × 10
-1
mol L
-1
, empregando-se eletrodos de fio de ouro e de
calomelano saturado, como eletrodo indicador e de referência, respectivamente.
3.3 Determinação Espectrofotométrica de Captopril Utilizando um
Reator de Cloranilato de Prata Imobilizado em Resina Poliéster
Acoplado ao Sistema FIA.
3.3.1. Reagentes e Soluções
Ácido cloranilico (Fluka), nitrato de prata (Reagen), nitrato de ferro
nonahidratado (Vetec), ácido nítrico (Mallinckrodt), hidróxido de sódio (Chemco),
nitrato de sódio (Reagen) e captopril (Sigma) foram reagentes grau analítico. A água
utilizada foi purificada por destilação e pelo sistema Milli-Q da Milli-Pore.
A solução estoque de captopril 5,0 mmol L
–1
foi preparada diariamente,
dissolvendo-se com água desionizada 108 mg de captopril em um balão volumétrico
de 100 mL. Soluções de referência contendo captopril entre 1,0 × 10
-5
e
5,0 × 10
-4
mol L
-1
foram preparadas por diluição da solução estoque em água
desionizada em balões volumétricos de 25,0 mL.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
39
A solução de nitrato de ferro (III) nonahidratado de concentração
1,0 × 10
-2
mol L
-1
foi preparada diariamente dissolvendo-se aproximadamente 0,2 g
do sal em um balão volumétrico de 50 mL e o volume completado com água
desionizada, sendo, então, padronizada por titulação complexométrica com EDTA
empregando azul de Variamina como indicador. A solução de nitrato de ferro (III) de
concentração 8,0 × 10
-4
mol L
-1
foi obtida diluindo-se apropriadamente a solução
estoque, sendo uma alíquota de ácido nítrico 0,5 mol L
-1
adicionada no balão
volumétrico para obtenção de uma concentração final de ácido nítrico
1,0 × 10
-2
mol L
-1
para evitar a hidrólise do Fe(III).
3.3.2. Preparo e Análise das Amostras
Para a análise de seis amostras contendo captopril que foram
adquiridas no comércio local, dez comprimidos foram pesados e triturados com
auxilio de um almofariz e pistilo até a obtenção de um pó fino. Massas exatamente
determinadas em balança analítica foram transferidas para béqueres de 100 mL e
dissolvidas com água desionizada. Excipientes insolúveis contidos na amostra foram
removidos por filtração simples por gravidade e o filtrado transferido para balões
volumétricos de 100 mL, sendo seus volumes completados com água desionizada,
obtendo-se uma concentração teórica de captopril de 2,0 × 10
-4
mol L
-1
.
Alíquotas de 400 µL dessa solução foram injetadas utilizando um
injetor manual. O teor de captopril nessas amostras foi determinado diretamente em
uma curva analítica obtida empregando soluções de referência de captopril e o
resultado obtido comparado com um procedimento potenciométrico descrito na
literatura
65
.
3.3.3. Preparação e Imobilização do Cloranilato de Prata
O cloranilato de prata (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
) foi preparado adicionando-se a
uma vazão de 1,0 mL min
-1
100 mL de AgNO
3
0,15 mol L
-1
em uma solução de ácido
cloranilico 6,0 mmol L
-1
(1,5 L). Após o término da adição da solução de nitrato de
prata na solução de ácido cloranilico, a solução permaneceu sob agitação constante
durante 24 horas. O sólido violeta de cloranilato de prata (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
) obtido, foi
lavado com água desionizada e seco em ambiente escuro à temperatura ambiente
Parte Experimental
_________________________________________________________________
40
em um dessecador durante dois dias. Para a seleção e obtenção de partículas de
menor granulometria foi utilizado o procedimento descrito no item 3.2.3.
3.3.4. Preparação do Reator em Fase Sólida
As partículas de (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
) imobilizadas em resina poliéster foram
introduzidas em um reator de 50 mm de comprimento × 2,0 mm de diâmetro interno,
como descrito no item 3.2.4.
3.3.5. Procedimento Experimental
A Figura 3.2, mostra o diagrama esquemático do sistema de análise
por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica para a determinação de
captopril em formulações farmacêuticas empregando um reator em fase sólida
contendo cloranilato de prata imobilizado em resina poliéster.
FIGURA 3.2. Diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo
para determinação espectrofotométrica de captopril em formulações farmacêuticas.
As representações são BP, bomba peristáltica; I, injetor comutador; A, amostra ou
solução de referência; R, reagente Fe(NO
3
)
3
.9H
2
O (8,0 × 10
-4
mol L
-1
, 1,2 mL min
-1
);
L, alça de amostragem (400 μL); C, solução transportadora (água desionizada;
3,0 mL min
-1
); RFS reator em fase sólida contendo cloranilato de prata imobilizado
em resina poliéster (50 mm de comprimento × 2,0 mm de diâmetro interno); B,
bobina helicoidal (80 cm); X, ponto de confluência; D, espectrofotômetro em 528 nm
e W, descarte.
Nesse sistema, solução de referência ou amostra de 400 μL foi
introduzida na solução transportadora (água desionizada com uma vazão de
3,0 mL min
-1
) com a ajuda de um injetor-comutador. No momento em que a alíquota
da amostra ou solução de referência entra em contato com o reator em fase sólida
Parte Experimental
_________________________________________________________________
41
contendo cloranilato de prata, ocorre a formação de um sal insolúvel entre a Ag(I) e
o captopril, liberando o ânion cloranilato que é transportado até o ponto de
confluência X onde recebe a solução de nitrato de ferro (III) 8,0 × 10
-4
mol L
-1
a uma
vazão de 1,2 mL min
-1
, formando um complexo violeta estável entre o Fe(III) e o
ânion cloranilato na bobina helicoidal de 80 cm. Este complexo foi monitorado
espectrofotometricamente em 530 nm. O sinal analítico obtido foi diretamente
proporcional à concentração de captopril injetada no sistema em fluxo.
3.3.6. Método Comparativo
Como um método comparativo, as seis amostras de captopril foram
analisadas por um procedimento potenciométrico proposto por Ribeiro et al.
65
As
amostras comerciais de comprimido de captopril foram triturados com o auxilio de
um almofariz e cerca de 217 mg de captopril foi acuradamente pesado e dissolvido
em 40 mL de água desionizada, filtrando-se as partículas sólidas não dissolvidas em
papel de filtro Whatman número 1. A força iônica da solução resultante foi ajustada
com NaNO
3
0,5 mol L
-1
e diluída em uma balão volumétrico de 100 mL. Uma alíquota
de 15 mL dessa solução foi transferida para uma cela de vidro termostatizada
(25 ± 1)
º
C e potenciometricamente titulada com uma solução padrão de NaOH
2,0 × 10
-2
mol L
-1
utilizando um eletrodo de vidro.
3.4. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína e
Captopril em Formulações Farmacêuticas Empregando a Formação
do Azul da Prússia em Linha Utilizando um Sistema FIA com Zonas
Coalescentes
3.4.1. Reagentes e Soluções
Hexacianoferrato de potássio (Ecibra), nitrato de ferro (III)
nonahidratado (Vetec), hidróxido de sódio (Chemco), ácido oxálico (Reagen), ácido
nítrico (Mallinckrodt), N-acetilcisteína (Sigma) e captopril (Sigma), foram reagentes
grau analítico. A água utilizada foi purificada por destilação e pelo sistema Milli-Q da
Milli-Pore.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
42
As soluções estoque de N-acetilcisteína e de captopril foram
preparadas do mesmo modo como descrito nos itens 3.2.1 e 3.3.1, respectivamente.
Para a preparação da solução de limpeza utilizada para limpar as
paredes internas dos tubos de polietileno e da cela de fluxo, 5,0 g de ácido oxálico
foram dissolvidos em um balão volumétrico de 1000 mL com uma solução de
hidróxido de sódio 0,1 mol L
-1
.
A solução de hexacianoferrato de potássio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
foi
preparada dissolvendo-se com água desionizada uma massa de 330 mg do sal em
uma balão volumétrico de 100 mL.
A solução de nitrato de ferro (III) nonahidratado 2,0 mmol L
-1
(padronizada como descrito no item 3.3.1) foi preparada diariamente dissolvendo-se
uma massa de 81 mg do sal com uma solução de HNO
3
5,0 mmol L
-1
e o volume foi
completado com a mesma solução em um balão volumétrico de 100 mL.
3.4.2. Preparação e Análise das Amostras Farmacêuticas
As seis amostras de captopril que foram analisadas no procedimento
proposto foram preparadas como descrito no item 3.3.2.
As amostras sólidas de N-acetilcisteína foram preparadas do mesmo
modo como descrito no item 3.2.2. Para a formulação líquida, uma alíquota de
1,0 mL foi transferida para um balão volumétrico de 50 mL e o volume completado
com água desionizada. Foi realizada uma diluição, objetivando-se obter uma
concentração dentro do intervalo da curva analítica.
3.4.3. Procedimento Experimental
A Figura 3.3. mostra o diagrama esquemático do sistema de análise
por injeção em fluxo com zonas coalescentes e fluxo intermitente empregado para
determinação de N-acetilcisteína e captopril em formulações farmacêuticas
utilizando a formação do azul da prússia em linha.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
43
FIGURA 3.3. Diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo com
zonas coalescentes para determinação espectrofotométrica de N-acetilcisteína e
captopril. As representações são BP, bomba peristáltica; I, injetor comutador; A,
amostra ou solução de referência; R1, reagente Fe(NO
3
).9H
2
O (1,0 mmol L
-1
em
meio de HNO
3
5,0 mmol L
-1
); R2 reagente hexacianoferrato de potássio
(1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 0,6 mL min
-1
); L1, alça de amostragem (450 μL); L2, alça de
reagente (450 μL); C, solução transportadora (água desionizada; 3,4 mL min
-1
); B1,
bobina helicoidal (50 cm); B2, bobina helicoidal 90 cm; X e Z, pontos de confluência;
Y, entrada do fluxo intermitente de ácido oxálico (0,5% m/v) em meio alcalino (NaOH
0,1 mol L
-1
) a vazão de 6,0 mL min
-1
; D, espectrofotômetro em 700 nm e W,
descarte.
Nesse sistema, a solução de amostra (N-acetilcisteína ou captopril) na
alça L1 (450 μL) e o reagente R (Fe(NO
3
)
3
.9H
2
O) de concentração 1,0 mmol L
-1
na
alça L2 (450 μL) são injetados simultaneamente na solução transportadora C (água
desionizada; 3,4 mL min
-1
). As zonas de amostra e reagente percorrem distâncias
iguais até se encontrarem no ponto de confluência X, onde ocorre a redução do
ferro(III) para ferro(II) na bobina helicoidal B1 (50 cm) pela ação do analito. No ponto
Z, a zona de amostra dispersa recebe uma solução de hexacianoferrato de potássio
(1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 0,7 mL min
-1
), promovendo a formação de um complexo azul
(Azul da Prússia) entre o Fe(II) gerado e o hexacianoferrato de potássio na bobina
helicoidal de 90 cm. Este complexo foi monitorado espectrofotometricamente em 700
nm.
Quando o injetor comutador está na posição de amostragem (como
mostrado na Figura 3.3), um fluxo de ácido oxálico (0,5% m/v) em meio alcalino
(NaOH 0,1 mol L
-1
) a vazão de 6,0 mL min
-1
entra no ponto de confluência Y,
efetuando a limpeza das bobinas helicoidas B1 e B2 e da cela de fluxo de caminho
óptico de 1,0 cm.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
44
3.4.4. Método Comparativo
Os procedimentos comparativos empregados para a determinação de
N-acetilcisteína e captopril em formulações farmacêuticas foram aqueles descritos
nos itens 3.2.6 e 3.3.6, respectivamente.
3.5. Determinação Turbidimétrica de Cloridrato de Fluoxetina em
um Sistema FIA com Zonas Coalescentes Empregando Nitrato de
Prata como Reagente Precipitante
3.5.1. Reagentes e Soluções
Nitrato de Prata (Reagen), Triton X-100 (Vetec), ácido nítrico
(Mallinckrodt), cloridrato de fluoxetina (gentilmente cedida pela Lily), foram reagentes
grau analítico. A água utilizada foi purificada por destilação e pelo sistema Milli-Q da
Milli-Pore.
A solução estoque de cloridrato de fluoxetina 5,0 mmol L
-1
foi
preparada momentos antes de seu emprego dissolvendo-se uma massa de 87 mg
de cloridrato de fluoxetina em um balão volumétrico de 50 mL com solução Triton X-
100 0,03 % (v/v), e o volume foi completado com a mesma solução. As soluções de
referência foram preparadas por diluições apropriadas da solução estoque em
balões volumétricos de 25,0 mL, completando-se os balões com solução Triton X-
100 0,03% (v/v) em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
A solução de nitrato de prata 1,0 mmol L
-1
foi preparada dissolvendo-se
uma massa 17,0 mg de nitrato de prata em uma balão volumétrico de 100 mL e o
volume completado com ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
A solução estoque de Triton X-100 0,03% (v/v) foi preparada diluindo-
se uma alíquota da solução concentrada de Triton X-100 em um balão volumétrico
de 2000 mL e o volume completado com ácido nítrico de modo a se obter uma
concentração final desse ácido de 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
45
3.5.2. Preparação e Análise das Amostras Farmacêuticas
Foram realizadas determinações de cloridrato de fluoxetina em cinco
produtos comerciais disponíveis no mercado nacional, sendo três amostras na forma
de cápsulas e duas líquidas.
Na preparação das amostras líquidas, 1,0 mL de cada amostra
contendo cloridrato de fluoxetina foi precisamente transferida para balões
volumétricos de 50,0 mL, completou-se os volumes com solução de Triton X-100
0,03% (v/v) em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
. Em seguida, para a
adequação da concentração da amostra à curva analítica transferiu-se 5,0 mL
dessas soluções para balões volumétricos de 25,0 mL, completando-se o volume
com solução Triton X-100 0,03% (v/v) em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
Para a preparação das amostras sólidas, cinco comprimidos de cada
amostra foram pesados em balança analítica e pulverizados em almofariz. Uma
quantidade adequada do comprimido foi dissolvida em balão volumétrico de 100 mL
com solução de Triton X-100 0,03% (v/v) em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
Os excipientes insolúveis contidos nas amostras foram removidos por filtração
simples em papel de filtro Whatman n
o
1. Uma alíquota adequada do filtrado foi
transferida para balões volumétricos de 50,0 mL, completando-se o volume com
solução de Triton X-100 0,03% (v/v) em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
3.5.3. Procedimento Experimental
O diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo
com zonas coalescentes empregado para determinação turbidimétrica de cloridrato
de fluoxetina em formulações farmacêuticas é mostrado na Figura 3.4.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
46
FIGURA 3.4. Diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo com
zonas coalescentes e fluxo intermitente para determinação turbidimétrica de
cloridrato de fluoxetina em formulações farmacêuticas. As representações são BP,
bomba peristáltica; I, injetor comutador; A, amostra ou solução de referência; R,
reagente AgNO
3
(1,0 mmol L
-1
em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
); L1, alça
de amostragem (350 μL); L2, alça de reagente (350 μL); C, solução transportadora
(ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
em meio de Triton X-100 0,03%; 2,4 mL min
-1
); B,
bobina helicoidal (100 cm); X, ponto de confluência; Y, entrada do fluxo intermitente
de água desionizada a vazão de 6,0 mL min
-1
; D, espectrofotômetro em 420 nm e W,
descarte.
Nesse procedimento, as soluções de referências/amostras de cloridrato
de fluoxetina e do reagente AgNO
3
(1,0 mmol L
-1
) foram introduzidas
simultaneamente com o auxilio do injetor-comutador na solução transportadora
(ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
em meio de Triton X-100 0,03%; 2,4 mL min
-1
)
através de alças de 350 μL. Os volumes injetados da amostra e do reagente
percorreram distâncias iguais até se confluírem no ponto X, onde ocorreu a
formação da suspensão de AgCl
(s)
(reação do cloreto do cloridrato de fluoxetina com
Ag(I)), sendo a seguir monitorada turbidimetricamente em 420 nm. O sinal transiente
obtido foi proporcional à concentração de cloridrato de fluoxetina injetado no sistema
Quando o injetor comutador está na posição de amostragem (como
mostrado na Figura 3.4), um fluxo de água desionizada a vazão de 6,0 mL min
-1
,
entra no ponto de confluência Y, efetuando a limpeza da bobina helicoidal B e da
cela de fluxo de caminho óptico de 1,0 cm.
3.5.4. Método Comparativo
Como procedimento comparativo para validar o procedimento proposto
empregou-se o método cromatográfico (HPLC) recomendado pela Farmacopéia
Parte Experimental
_________________________________________________________________
47
Americana
88
. Esse procedimento preconiza o emprego de uma fase móvel
constituída de tampão trietilamina (pH 6,0): tetrahidrofurano:metanol na proporção
de 6:3:1, coluna C8 (250 mm × 4,6 mm), fluxo de 1,0 mL min
-1
e detecção no
ultravioleta a 227 nm.
3.6. Determinação de Dipirona em Formulações Farmacêuticas
Empregando: Um Sistema de Análise em Fluxo Utilizando um
Microssistema Analítico Construído com LTCC e um Sistema FIA
com Zonas Coalescentes
3.6.1. Reagentes e Soluções
Nitrato de ferro (III) nonahidratado (Vetec), ácido nítrico (Mallinckrodt),
ácido clorídrico (Mallinckrodt), amido (Merck), iodato de sódio (Merck), iodeto de
potássio (Merck) e dipirona (Boheringer Ingelheim), foram reagentes grau analítico.
A água utilizada foi purificada por destilação e pelo sistema Milli-Q da Milli-Pore.
A solução estoque de dipirona 5,0 mmol L
-1
foi preparada diariamente
dissolvendo-se uma massa de 176 mg de dipirona em um balão volumétrico de
100 mL com água desionizada. Soluções de referência foram preparadas por
diluições apropriadas da solução estoque em balões volumétricos de 25,0 mL. Uma
alíquota de ácido nítrico 0,5 mol L
-1
foi adicionada para obtenção de uma
concentração final de ácido nítrico de 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
A solução estoque de nitrato de ferro (III) nonahidratado
3,0 × 10
-2
mol L
-1
(padronizada como descrito no item 3.3.1) foi preparada
diariamente antes das análises, dissolvendo-se uma massa de 1,0 g do sal com uma
solução de HNO
3
1,0 × 10
-2
mol L
-1
e o volume completado com a mesma solução
em um balão volumétrico de 250 mL. O ácido nítrico foi adicionado no balão
volumétrico contendo nitrato de ferro (III) para evitar a hidrólise do Fe(III).
3.6.2. Preparo e Análise das Amostras
Seis amostras contendo dipirona foram adquiridas no comércio e
analisadas pelo método proposto.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
48
Para a análise dos comprimidos, dez comprimidos de cada amostra
foram macerados em um almofariz até a obtenção de um pó fino. Massas
exatamente determinadas do pó foram pesadas em uma balança analítica e
transferidas para béqueres de 100 mL e dissolvidas com alíquotas de
aproximadamente 50,0 mL de HNO
3
1,0 × 10
-2
mol L
-1
. Excipientes insolúveis
contidos na amostra foram removidos por filtração simples e o filtrado transferido
para balões volumétricos de 100 mL, sendo seus volumes completados com HNO
3
1,0 × 10
-2
mol L
-1
, obtendo-se uma concentração aproximada de dipirona de
1,4 × 10
-2
mol L
-1
. Diluições posteriores foram realizadas para obtenção de uma
concentração teórica de 3,0 × 10
-4
mol L
-1
de dipirona.
Para a preparação das amostras líquidas, alíquotas de 1,0 mL de cada
amostra foram transferidas para balões volumétricos de 100 mL com o auxílio de
uma micropipeta e os balões foram completados com HNO
3
1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
Diluições posteriores foram realizadas até a obtenção de uma concentração final
teórica de 3,0 × 10
-4
mol L
-1
de dipirona.
Para a determinação de dipirona utilizando o microssistema construído
com LTCC, as amostras líquidas e sólidas foram preparadas como descrito acima,
porém as diluições posteriores à solubilização das amostras foram realizadas para
uma concentração teórica de dipirona 1,0 × 10
-3
mol L
-1
.
3.6.3. Diagrama Esquemático para a Determinação de Dipirona em
Formulações Farmacêuticas Empregando Ferro (III) como Reagente Utilizando
um Sistema FIA com Zonas Coalescentes
A Figura 3.5, mostra o diagrama esquemático do sistema de análise
por injeção em fluxo com zonas coalescentes empregado para determinação de
dipirona em formulações farmacêuticas utilizando ferro(III) como reagente
cromogênico.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
49
FIGURA 3.5. Diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo com
zonas coalescentes para determinação espectrofotométrica de dipirona em
formulações farmacêuticas. As representações são BP, bomba peristáltica; I, injetor
comutador; A, solução da amostra ou de referência; R, reagente Fe(NO
3
)
3
.9H
2
O
(1,0 × 10
-2
mol L
-1
); L1, alça de amostragem (300 μL); L2, alça de reagente (300 μL);
C, solução transportadora (ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 4,0 mL min
-1
); B, bobina
helicoidal (50 cm); X, ponto de confluência; D, espectrofotômetro em 622 nm e W,
descarte.
Nesse sistema, as amostras ou solução de referência L1 (300 μL) e o
reagente R (Fe(NO3)3.9H
2
O; 1,0 × 10
-2
mol L
-1
) na alça L2 (300 μL) são injetados
simultaneamente com o auxílio de um injetor comutador na solução transportadora C
(ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 4,0 mL min
-1
). As zonas de amostra e do reagente
percorrem distâncias iguais até se confluirem no ponto de confluência X, ocorrendo
a partir desse ponto a formação de um cromóforo azul entre o Fe (III) e a dipirona na
bobina helicoidal B de 50 cm, sendo o cromóforo gerado monitorado em 622 nm. O
aumento da absorbância causada pela formação do cromóforo formado entre o
Fe(III) e a dipirona foi proporcional a concentração de dipirona na solução injetada.
3.6.4. Construção do Microssistema Analítico Construído com LTCC
18-24
Inicialmente é importante destacar algumas características das LTCC
ou cerâmicas verdes, assim chamadas porque são utilizadas em estado não
sinterizado, denominado “em verde”. Nessa fase, são maleáveis ao ponto de se
poder cortá-las com tesoura ou simplesmente com as mãos. A principal vantagem da
tecnologia LTCC é a possibilidade de construção de estruturas tridimensionais de
grande complexidade mediante o uso de diferentes camadas que, uma vez
sobrepostas na ordem correta, dão lugar a uma geometria desejada.
Para a construção dos microssistema analíticos utilizando LTCC são
necessárias algumas etapas básicas:
Parte Experimental
_________________________________________________________________
50
- desenho do microssistema analítico
- corte das cerâmicas
- laminação das cerâmicas
- sinterização das cerâmicas
3.6.4.1. Desenho do Microssistema Analítico
Uma vez decidido o sistema de gestão de fluidos que o microssistema
analítico terá, é necessário desenhá-lo em diferentes camadas utilizando um
programa de desenho. Para a construção do microssistema analítico utilizado nesse
trabalho optou-se pelo software AUTOCAD. Para o desenho do microssistema
utilizando LTCC é necessário que esse seja construído por sobreposição de
camadas e que cada uma delas tenha um desenho particular que ao serem
sobrepostas sigam uma ordem adequada a fim de se obter o microssistema analítico
na forma final desejada.
3.6.4.2. Corte das Cerâmicas
O corte das cerâmicas foi realizado através de um equipamento a laser
(Protolaser®, Figura 3.6). As cerâmicas utilizadas para a construção do
microssistema analítico foi a Dupont 951AX
2
que possui as seguintes características:
- espessura de 254 ± 13 μm
- encolhimento no eixo X-Y: 12,7 ± 0,3%
- encolhimento no eixo Z: 15 ± 0,5%
- rugosidade superficial: < 0,34 μm
As cerâmicas verdes são compostas de 45% de alumina (Al
2
O
3
), 40%
de vidro e 15% de compostos orgânicos.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
51
FIGURA 3.6. Equipamento a laser utilizado para o corte das cerâmicas verdes.
Após o corte individual de cada cerâmica com o equipamento a laser,
foi necessário sobrepor às cerâmicas umas sobre as outras para formar um
“sandwich”, para se obter a estrutura tridimensional desenhada na primeira etapa.
Uma vez sobrepostas de forma alinhada, as cerâmicas foram levadas para a
laminação.
3.6.4.3 Laminação das Cerâmicas
A laminação é o processo mais importante para a construção do
microssistema analítico. A adequada realização dessa etapa evita que se produzam
deformações nas estruturas internas que podem provocar perdas de líquido,
rupturas, etc. Permite, além disso, que as camadas de cerâmicas fiquem
perfeitamente alinhadas e gerem um bloco sólido no término do processo de
laminação.
A laminação do microssistema analítico foi feita com uma prensa
hidráulica (Figura 3.7) (Talleres Francisco Camps, S.A., Granollers, Espanha) com
dois pratos de aquecimento de aço de 250 × 150 mm, acoplado a esses um
termopar para controlar a temperatura, esse equipamento pode realizar uma esforço
máximo de 420 kg/cm
2
. A técnica empregada para a laminação foi a
termocompressão (técnica na qual se aplica uma pressão mantendo-se a
Parte Experimental
_________________________________________________________________
52
temperatura constante) a 100
º
C durante 1 minuto, pois tempos maiores a esse
podem levar à deformação do microssistema analítico.
FIGURA 3.7. Prensa hidráulica para a laminação das cerâmicas.
3.6.4.4. Sinterização das Cerâmicas
Antes do processo de sinterização, que é a ultima etapa para a
construção do microssistema analítico, é necessário eliminar o excesso de material
cerâmico que fica nas cerâmicas cortadas após a etapa de laminação. Isso pode ser
feito através de uma lixa comum ou com uma fresadora. Utilizando a fresadora, o
microssistema analítico apresenta-se visualmente melhor, devido à melhor precisão
no corte.
Para a sinterização foi utilizado um forno com atmosfera de ar
CARBOLITE CBCWF11/23P16 que pode chegar à temperatura de 1100
º
C.
3.6.4.5. Desenhos das Camadas para a Construção do Microssistema Analítico
Construído com LTCC para a Determinação de Dipirona Empregando Ferro(III)
como Reagente Cromogênico
A Figura 3.8 mostra cada uma das camadas para a construção do
microssistema analítico utilizado nesse trabalho, sendo a camada A a superior e a E
a inferior.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
53
O número de camadas que podem fazer parte de um microssistema
analítico utilizando LTCC é variável, geralmente se utilizam entre 6 e 12 camadas,
sendo que mais de 12 não é aconselhável, pois na etapa de laminação as estruturas
internas podem ser danificadas.
FIGURA 3.8. Desenho das camadas utilizadas para a construção do microssistema
analítico utilizando LTCC.
Para a construção do microssistema analítico empregado nesse
trabalho, foi utilizada uma cerâmica verde para as camadas A, B, D e E e três
cerâmicas verdes para a camada C.
A camada A do desenho delimita as entradas (x e y) e a saída (w) dos
líquidos, enquanto que (k) é a cavidade esférica para a colocação de um vidro de
forma esférica de 1,0 cm de diâmetro que também foi colocado na camada (E) para
formar um caminho óptico de 0,6 mm. Nas cavidades x, y e w da camada A foram
colocados conectores de latão (fixados com resina epóxi) para entrada e saída das
soluções.
As cavidades x, y e w da camada A têm diâmetros maiores que as
mesmas cavidades da camada B, pois essas já são ajustadas para a entrada das
soluções nos canais da camada C que determina a forma e as medidas dos canais.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
54
O formato de serpentina da camada C foi escolhido por apresentar
uma melhor mistura entre o reagente e o analito e o formato côncavo nas camadas
B, C e D foi escolhido, pois o volume morto e eventuais bolhas que poderiam se
formar no microssistema analítico poderiam ser eliminadas mais facilmente.
As cavidades localizadas nas pontas de cada camada são utilizadas
como ponto de alinhamento para que as camadas fiquem perfeitamente sobrepostas
uma sobre as outras na etapa de laminação.
A Figura 3.9, mostra o esquema para a conexão do sistema de entrada
e saída de fluido no microssistema analítico, onde x é um tubo de polietileno por
onde entram e saem às soluções, y é o tubo de silicone que ajuda a fixar o tubo de
polietileno e z o conector metálico de latão no qual se coloca resina epóxi para fixá-
lo sobre a cerâmica.
(x)
(y)
(z)
FIGURA 3.9. Esquema para a conexão da entrada e saída de fluidos no
microssistema analítico.
A Figura 3.10 mostra o microssistema analítico já sinterizado, ainda
sem os vidros e os conectores de latão. Pode-se verificar as cavidades para o
encaixe dos conectores, a cavidade para a colocação do vidro e as cavidades
côncavas que foram desenhadas nas camadas B, C e D.
FIGURA 3.10. Microssistema analítico sinterizado sem os conectores e os vidros.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
55
O microssistema analítico na sua forma final com os conectores de
latão e com os vidros (ambos fixados com resina epóxi) é representado na Figura
3.11. Através desta figura, pode-se ter uma noção da pequena dimensão do
microssistema analítico.
FIGURA 3.11. Microssistema analítico construído com LTCC ao lado de uma moeda
de 50 centavos de real para mostrar a dimensão reduzida do microssistema. As
letras x e y indicam as entradas das soluções no microssistema; w, saída da solução
do microssistema (descarte) e k, caminho óptico do microssistema.
A Figura 3.12 ilustra o suporte de acrílico utilizado para o alinhamento
da fibra óptica, do LED vermelho e do LTCC, pois qualquer movimento destes
afetaria na resposta do sinal analítico. A peça branca de PVC colocada sobre a fibra
óptica, teve a função de manter esta perfeitamente alinhada com o LED.
FIGURA 3.12. Suporte de acrílico construído que foi utilizado para fixar a fibra óptica
(esquerda da foto) e o LED (a direita da foto).
A Figura 3.13 mostra o microssistema colocado entre a fibra óptica e o
LED vermelho, sendo esses apontados em direção ao caminho óptico do
microssistema. Foi fixado em 0,5 mm a distância da fibra óptica e do LED ao
caminho óptico do microssistema.
FIGURA 3.13. Microssistema analítico entre a fibra óptica e o LED.
Parte Experimental
_________________________________________________________________
56
3.7. Diagrama Esquemático para a Determinação de Dipirona em Formulações
Farmacêuticas Empregando um Microssistema Analítico Construído com LTCC
A Figura 3.14 mostra o diagrama esquemático do sistema de análise
por injeção em fluxo para determinação espectrofotométrica de dipirona utilizando
um microssistema analítico construído com LTCC.
FIGURA 3.14. Diagrama esquemático do sistema de análise por injeção em fluxo
para determinação espectrofotométrica de dipirona utilizando um microssistema
analítico construído com LTCC. As representações são I, injetor comutador; A,
amostra ou solução de referência; R, reagente Fe(NO
3
)
3
.9H
2
O (3,0 × 10
-2
mol L
-1
);
L
1
, alça de amostragem (200 μL); L
2
, alça de reagente (200 μL); C, solução
transportadora (ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 11,4 mL min
-1
); x e y, entradas no
microssistema analítico das soluções de dipirona e de ferro(III), respectivamente; z
ponto de confluência do analito e do ferro(III); k caminho óptico de 0,6 mm para onde
esta direcionada a fibra óptica e o LED vermelho, ambos a uma distância de 0,5 mm
do microssistema analítico e W, saída do microssistema analítico (descarte).
Nesse sistema, as amostras ou solução de referência de dipirona L
1
(200 μL) e o reagente R (Fe(NO3)3.9H
2
O; 3,0 × 10
-2
mol L
-1
) na alça L
2
(200 μL) são
injetados simultaneamente com o auxílio de um injetor comutador na solução
transportadora C (ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
; 11,4 mL min
-1
). As zonas de
amostra e do reagente percorrem distâncias iguais até se confluírem no
microssistema analítico, onde o analito entra pela entrada x e o reagente pela
entrada y, confluindo no ponto z, ocorrendo a partir desse ponto a formação de um
cromóforo azul entre o ferro (III) e a dipirona no caminho na forma de serpentina de
diâmetro interno de 0,4 mm. O cromóforo azul gerado foi monitorado, utilizando um
cabo de fibra óptica para o transporte da radiação proveniente de um LED vermelho
Parte Experimental
_________________________________________________________________
57
(λ=622 nm) do microssistema analítico até o espectrofotômetro. O aumento da
absorbância causada pela formação do cromóforo formado entre o Fe(III) e a
dipirona foi proporcional a concentração de dipirona na solução injetada.
3.8. Método Comparativo
A Farmacopéia Brasileira
108
preconiza a iodimetria para a
determinação quantitativa de dipirona sódica. O método consiste em solubilizar a
amostra com água desionizada, acidificá-la com HCl 2,0 × 10
-2
mol L
-1
e titular como
uma solução padronizada de iodo 5,0 × 10
-2
mol L
-1
utilizando como indicador uma
solução de amido 1% (m/v) adicionada próximo ao ponto final. A titulação iodimétrica
de dipirona esta baseada na oxidação do grupo metanossulfônico a sulfato em meio
ácido.
CAPÍTULO4–RESULTADOSEDISCUSSÃO
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
59
CAPÍTULO IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para todos os estudos realizados nessa tese foi utilizado o método
univariado, sempre buscando a melhor relação entre a magnitude dos sinais
analíticos, repetibilidade, estabilidade da linha base e a frequência de amostragem.
4.1. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína
Utilizando um Reator de Zn
3
(PO
4
)
2
Imobilizado em Resina Poliéster
Acoplado ao Sistema FIA
Devido às diferentes possibilidades de coordenação com íons
metálicos, complexos de N-acetilcisteína com diferentes cátions metálicos já foram
descritos na literatura, como: Pd(II)
39
, Cd(II)
154
e Cu(II)
155
. CHEN
156
, ADACHI
157
&
BRUMAS
158
citam a formação de um complexo entre N-acetilcisteína e o Zn(II)
com
finalidade terapêutica. Os íons Zn(II) podem ser detectados
espectrofotometricamente com o reagente vermelho de alizarina S (VAS) em meio
de tampão borato devido a razão da formação de um complexo ternário estável cuja
razão estequiométrica é 1:3:3 Zn(VA-BO
3
)
3
.
Embora existam diversos trabalhos para a determinação de
N-acetilcisteína em formulações farmacêuticas, não há nenhum procedimento
analítico relatado na literatura para a determinação desse analito empregando o
reagente imobilizado em reator em fase sólida. Deste modo, propõe-se neste
trabalho a utilização de um reator em fase sólida contendo Zn
3
(PO
4
)
2
para a
determinação de N-acetilcisteína em produtos farmacêuticos. O método baseia-se
na complexação dos íons Zn(II) pela N-acetilcisteína no reator em fase sólida, com
consequente remoção do complexo Zn(II)-N-acetilcisteína
do reator, esse complexo
reage com o regente VAS, em tampão borato pH 9,0, para formar o complexo
Zn(VA-BO
3
)
3
cuja absorbância foi monitorada em 540 nm.
4.1.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA
Um requisito importante para o tempo de vida do reator em fase sólida
é a baixa solubilidade do reagente imobilizado no reator na solução que
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
60
constantemente flui pelo mesmo. Desta forma, diversas soluções como borato de
sódio 5,0 × 10
-3
mol L
-1
, tampão borato 0,1 mol L
-1
(pHs 8,0 e 9,0) e água
desionizada foram avaliadas quanto a repetibilidade e a magnitude do sinal analítico.
Os melhores resultados em termos de magnitude e repetibilidade dos sinais
analíticos foram obtidos utilizando-se borato de sódio 5,0 × 10
-3
mol L
-1
como
solução transportadora. Ademais, empregando borato de sódio 5,0 × 10
-3
mol L
-1
obteve-se uma boa estabilidade da linha base. Dessa maneira, selecionou-se o
borato de sódio
5,0 × 10
-3
mol L
-1
como solução transportadora.
Após a otimização da melhor solução transportadora, estudou-se o
efeito de sua concentração sobre a magnitude do sinal analítico na faixa de
concentração de 5,0 × 10
-4
a 5,0 × 10
-2
mol L
-1
. Como pode ser observado pela
Figura 4.1, a magnitude do sinal analítico aumentou até uma concentração de borato
de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
. Para a concentração superior a absorbância permaneceu
praticamente constante. Sendo assim, selecionou-se a concentração de borato de
sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
para os demais experimentos.
012345
0,22
0,24
0,26
0,28
Absorbância
[borato de sódio] / 10
-2
mol L
-1
FIGURA 4.1. Estudo da concentração da solução transportadora borato de sódio
sobre o sinal analítico (n=3). Concentração de N-acetilcisteína 1,8 × 10
-3
mol L
-1
,
concentração do reagente VAS 3,0 × 10
-4
mol L
-1
, volume da alça de amostragem de
150 μL, bobina helicoidal de 70 cm, RFS (5,0 cm × 2,0 mm d.i.; tamanho de partícula
100-350 μm contendo Zn
3
(PO
4
)
2
imobilizado em resina poliéster na proporção 1:2) e
vazões do reagente VAS e do carregador de 1,2 mL min
-1
.
Objetivando sempre uma maior sensibilidade do procedimento
analítico, foram estudadas algumas soluções para o preparo da solução de VAS, a
saber: borato de sódio 5,0 × 10
-3
mol L
-1
e tampão borato nos valores de pH iguais a
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
61
8,0; 9,0 e 10. O tampão borato pH 9,0 apresentou uma maior magnitude dos sinais
analíticos quando combinado com a solução transportadora de borato de sódio 1,0 ×
10
-2
mol L
-1
. Deste modo, tampão borato pH 9,0 foi selecionado para a preparação
da solução de VAS.
O efeito da concentração do reagente VAS sobre o sinal analítico foi
avaliado na faixa de concentração de 1,0 × 10
-5
a 8,0 × 10
-4
mol L
-1
. A Figura 4.2
mostra que a absorbância aumentou com o aumento da concentração de VAS até a
maior concentração 8,0 × 10
-4
mol L
-1
. Houve um aumento da magnitude do sinal
analítico devido a maior disponibilidade de VAS para a formação do complexo
Zn(VA-BO
3
)
3
. Como o aumento da magnitude do sinal analítico para a concentração
de 8,0 × 10
-4
mol L
-1
foi de apenas 5% maior em relação à concentração de
5,0 × 10
-4
mol L
-1
. A concentração de 5,0 × 10
-4
mol L
-1
de VAS foi selecionada para
a continuidade do trabalho.
02468
0,0
0,2
0,4
0,6
Absorbância
[vermelho de alizarina S] / 10
-4
mol L
-1
FIGURA 4.2. Estudo da concentração do reagente VAS sobre o sinal analítico (n=3).
Concentração de N-acetilcisteína 1,8 × 10
-3
mol L
-1
e concentração do transportador
borato de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
. Demais condições experimentais ver Figura 4.1.
4.1.2. Efeito dos Parâmetros do Reator em Fase Sólida (RFS)
Os principais fatores que influenciam na formação do complexo Zn(II)-
N-acetilcisteína no reator em fase sólida foram avaliados, a saber: proporção em
massa do sal imobilizado/resina poliéster, tamanho das partículas e comprimento do
reator.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
62
0,64
Quatro diferentes composições m/m entre Zn
3
(PO
4
)
2
e a resina
poliéster (1:1, 1:2, 1:3 e 1:4 m/m) foram investigadas para verificar o efeito dessas
composições sobre o sinal analítico. Foi observado um maior sinal analítico com a
quantidade de fosfato de zinco incorporado na resina na proporção de 1:2, como
mostrado na Figura 4.3. Essa proporção é a quantidade máxima de Zn
3
(PO
4
)
2
que
pode ser agregada a resina poliéster, uma vez que quantidades maiores (1:1) do sal
impossibilitam a homogeneização da mistura. Como a composição 1:2
(Zn
3
(PO
4
)
2
/resina poliéster) resultou na quantidade máxima tolerada de Zn
3
(PO
4
)
2
que pode ser agregada a resina poliéster, essa foi selecionada por apresentar uma
maior magnitude dos sinais analíticos e também garantir um maior tempo de vida
para o RFS.
1:2 1:3 1:4
0,52
0,56
0,60
Absorbância
composição m/m (Zn
3
(PO
4
)
2
) / resina poliéster
FIGURA 4.3. Estudo da composição m/m de Zn
3
(PO
4
)
2
e resina poliéster (1:2, 1:3 e
1:4) sobre o sinal analítico para uma concentração de N-acetilcisteína
1,8 × 10
-3
mol L
-1
, concentração do transportador borato de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
e
concentração do reagente VAS 5,0 × 10
-4
mol L
-1
. Demais condições experimentais
ver Figura 4.1.
A granulometria das partículas introduzidas no reator em fase sólida é
um importante fator para um melhor desempenho e eficiência do reator, pois se são
introduzidas partículas muito grandes (> 500 µm) a magnitude dos sinais analíticos é
afetada devido à pequena superfície de contato entre a zona de amostra e o
reagente imobilizado. Por outro lado, se as partículas são muito pequenas
(< 100 µm) geram uma grande pressão hidrodinâmica no sistema em fluxo. Posto
isso, duas faixas de tamanhos de partículas foram investigadas neste trabalho
(100-350 µm e 350-500 µm). A faixa de 100-350 µm apresentou uma maior
magnitude do sinal analítico, provavelmente devido à maior superfície de contato
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
63
0,55
0,60
0,65
das partículas contendo o reagente imobilizado com a zona de amostra injetada.
Ademais, não houve dificuldades operacionais para a preparação dos reatores ou
problemas de pressão hidrodinâmica com esse tamanho de partícula.
A Figura 4.4 apresenta a influência do comprimento do reator na
magnitude do sinal analítico. O comprimento do reator foi avaliado na faixa de
3 a 9 cm (mantendo fixo o diâmetro interno do RFS em 2,0 mm), estando a solução
transportadora a uma vazão de 1,2 mL min
-1
. O sinal analítico aumentou
gradualmente do reator de 3 cm até o de 7 cm, mantendo-se constante para o reator
de 9 cm. O sinal analítico do reator de 3 cm foi bem menor que aquele obtido com o
reator de 5 cm, devido provavelmente ao curto tempo de residência da zona de
amostra dentro do reator o que permitiu a produção de uma pequena quantidade do
complexo Zn(II)-N-acetilcisteína. Comprimentos superiores a 9 cm ocasionaram um
aumento acentuado da pressão hidrodinâmica do sistema levando ao rompimento
do RFS do sistema em fluxo. Devido a esses fatores, foi selecionado o RFS de 7 cm
para o desenvolvimento do trabalho, pois foi possível obter boa estabilidade da linha
base, boa repetibilidade dos sinais transientes e alta frequência de amostragem
empregando esse reator.
3456789
0,5
0
Absorbância
comprimento do reator / cm
FIGURA 4.4. Estudo do comprimento do RFS sobre o sinal analítico para uma
concentração de N-acetilcisteína 1,8 × 10
-3
mol L
-1
, concentração do transportador
borato de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
, concentração do reagente VAS 5,0 × 10
-4
mol L
-1
,
composição m/m de Zn
3
(PO
4
)
2
e resina poliéster (1:2). Demais condições ver Figura
4.1.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
64
4.1.3. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA
Foram estudados os parâmetros físicos do sistema FIA para investigar
as melhores condições para a formação do complexo Zn(VA-BO
3
)
3
.
O volume da alça de amostragem foi avaliado variando-se o
comprimento da alça entre 100 e 500 µL. Como pode ser verificado pela Figura 4.5,
a magnitude do sinal analítico aumentou acentuadamente entre 300 e 400 μL,
permanecendo praticamente constante em volumes superiores. Esses resultados
indicam que se trata da quantidade máxima de N-acetilcisteína necessária para a
formação do complexo. Sendo assim, selecionou-se um volume de 400 μL de
amostra para o restante do trabalho por apresentar uma boa repetibilidade dos
sinais analíticos e uma melhor frequência de amostragem em relação ao volume de
500 µL.
100 200 300 400 500
0,6
0,7
0,8
0,9
Absorbância
volume da alça de amostragem / μL
FIGURA 4.5. Estudo do volume da alça de amostragem sobre o sinal analítico para
uma concentração de N-acetilcisteína 1,8 × 10
-3
mol L
-1
, concentração do
transportador borato de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
, concentração do reagente VAS
5,0 x 10
-4
mol L
-1
, RFS (7,0 cm × 2,0 mm d.i.; tamanho de partícula 100-350 μm
contendo Zn
3
(PO
4
)
2
imobilizado em resina poliéster na proporção 1:2) e vazões do
reagente VAS e do carregador de 1,2 mL min
-1
.
A influência da bobina helicoidal B (colocada após o ponto de
confluência X, Figura 3.1) sobre o sinal analítico foi avaliada no intervalo de 50 a
150 cm. Como mostrado na Figura 4.6, verificou-se um aumento do sinal analítico
até o comprimento de 100 cm, e uma diminuição do sinal analítico para
comprimentos maiores. Isso se deve ao fato de que para bobinas helicoidais
maiores o efeito da dispersão é mais significativo, o que acarreta em uma maior
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
65
dispersão da zona de amostra e consequentemente a diminuição do sinal analítico.
Como a cinética da reação de formação do complexo Zn(VA-BO
3
)
3
é rápida, a
dispersão prevalece e a absorbância diminui. Deste modo, uma bobina helicoidal de
100 cm foi utilizada no restante do trabalho por apresentar maior valor de
absorbância.
40 60 80 100 120 140 160
0,40
0,44
0,48
Absorbância
comprimento da bobina helicoidal / cm
FIGURA 4.6. Estudo do comprimento da bobina helicoidal sobre o sinal analítico
para uma concentração de N-acetilcisteína 5,0 × 10
-4
mol L
-1
, concentração do
transportador borato de sódio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
, concentração do reagente VAS
5,0 × 10
-4
mol L
-1
, RFS (7,0 cm × 2,0 mm d.i.; tamanho de partícula 100-350 μm
contendo Zn
3
(PO
4
)
2
imobilizado em resina poliéster na proporção 1:2 m/m), volume
da alça de amostragem de 400 μL e vazões do reagente VAS e do carregador de
1,2 mL min
-1
.
O efeito da vazão da solução transportadora (borato de sódio
5,0 × 10
-3
mol L
-1
) foi avaliado entre 0,7 e 2,9 mL min
-1
. Verificou-se a diminuição
sinal analítico a partir da vazão de 1,2 mL min
-1
, devido provavelmente à dispersão
da zona de amostra em vazões maiores. Como o desvio padrão relativo foi maior
para os valores de absorbância obtidos para a vazão de 1,2 mL min
-1
, selecionou-se
a vazão de 1,6 mL min
-1
considerando-se a relação repetibilidade dos sinais
analíticos e frequência de amostragem.
A vazão da solução do reagente VAS foi avaliada entre 0,7 e
3,0 mL min
-1
, mantendo-se a vazão da solução transportadora em 1,6 mL min
-1
. O
sinal analítico diminuiu gradualmente com o aumento da vazão, provavelmente
devido à maior dispersão da zona de amostra para vazões maiores. Em
consequência disso, uma vazão de 0,7 mL min
-1
foi escolhida por apresentar maior
magnitude dos sinais analíticos e pelo menor consumo de reagente.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
66
Após a otimização de todos os parâmetros físicos e químicos
envolvidos para o desenvolvimento do sistema em fluxo, manteve-se o mesmo
reator durante as demais etapas de desenvolvimento do sistema para avaliar seu
tempo de vida útil. O tempo de vida do reator foi avaliado de modo similar ao
proposto por JURKIEWICZ et al.
159
observando-se as inclinações das curvas
analíticas (sensibilidade do procedimento em fluxo) obtidas periodicamente no
intervalo de 10 dias, utilizando-se o mesmo RFS. Durante esse período, foram
realizadas cerca de 600 injeções de N-acetilcisteína no intervalo de concentração de
3,0 × 10
-5
a 1,5 × 10
-4
mol L
-1
. A sensibilidade do procedimento proposto manteve-se
por volta de 90 % da resposta inicial após as 600 injeções.
A Tabela 4.1 apresenta os parâmetros avaliados e os selecionados na
otimização do sistema em fluxo para a determinação de N-acetilcisteína em
formulações farmacêuticas.
TABELA 4.1. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para a
determinação de N-acetilcisteína empregando um RFS contendo Zn
3
(PO
4
)
2
imobilizado em resina poliéster.
Parâmetros Faixa estudada Selecionado
[borato de sódio] / 10
-2
mol L
-1
0,05 a 5 1
[VAS] / 10
-4
mol L
-1
0,1 a 8 5
composição m/m de Zn
3
(PO
4
)
2
e resina
poliéster no reator
1:2, 1:3 e 1:4 1:2
tamanho das partículas (μm) 100-350 e 350-500 100-350
comprimento do reator (cm) 3 a 9 7
alça de amostragem (μL) 100 a 500 400
bobina helicoidal / cm 30 a 90 70
vazão da solução transportadora / mL min
-1
0,7 a 2,9 1,6
vazão do reagente VAS / mL min
-1
0,7 a 2,9 0,7
VAS = vermelho de alizarina S
4.1.4. Estudo dos Interferentes em Potencial
O efeito de interferentes em potencial na determinação de N-
acetilcisteína em formulações farmacêuticas foi avaliado para excipientes
normalmente presentes em amostras comerciais (Tabela 4.2). As substâncias
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
67
avaliadas foram: cloreto de benzalcônio, sacarina, bicarbonato de sódio, benzoato
de sódio, sacarose, frutose e EDTA. O estudo foi realizado adicionando-se
concentrações de cada excipiente em uma solução de referência e o sinal obtido foi
comparado com o sinal analítico obtido de uma solução de referência sem adição da
substância em estudo. Nesses experimentos, foram utilizadas soluções de
referência contendo N-acetilcisteína 8,0 × 10
-5
mol L
-1
com cada um dos possíveis
interferentes em concentrações de 8,0 × 10
-6
mol L
-1
e 8,0 × 10
-4
mol L
-1
.
TABELA 4.2. Estudo dos possíveis interferentes na determinação de N-
acetilcisteína em amostras comerciais empregando o sistema FIA proposto.
Excipiente
Razão de concentração
(Excipiente:N-acetilcisteína
*
)
Interferência %
cloreto de
benzalcônio
10:1 5
sacarina
10:1
3
bicarbonato de sódio
10:1 4
sacarose
10:1 5
frutose
10:1 4
benzoato de sódio
10:1 5
EDTA
1:10
-60
* [N-acetilcisteína] = 1,8 × 10
-5
mol L
-1
Como pode ser observado na Tabela 4.2 somente o EDTA causou
uma interferência significativa na determinação de N-acetilcisteína mesmo quando
presente em uma concentração dez vezes menor que a concentração do analito. O
EDTA causou uma interferência negativa da ordem de 60% sobre o sinal analítico,
devido à complexação dos íons Zn(II) do reator pelo EDTA, gerando o complexo
Zn(II)-EDTA que possui uma constante de estabilidade de 3,02 × 10
16
que
provavelmente deve ser maior que a do complexo Zn(VA-BO
3
)
3
. Cabe ressaltar que
o teor desse excipiente nos produtos farmacêuticos analisados é inferiore aos
investigados nesse estudo.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
68
4.1.5. Teste de Recuperação
Nos testes de recuperação do analito, três concentrações diferentes da
solução de referência de N-acetilcisteína, a saber: 3,0, 6,0 e 9,0 × 10
-5
mol L
-1
foram
adicionadas a três amostras comerciais contendo uma concentração de
N-acetilcisteína de aproximadamente 2,0 × 10
-5
mol L
-1
. Os resultados obtidos
dessas soluções foram comparados com o sinal analítico das soluções de referência
de mesma concentração. Os valores percentuais de recuperação variaram entre 95
e 103%, sugerindo ausência de interferência significativa da matriz no procedimento
proposto. Os valores de recuperação estão apresentados na Tabela 4.3.
TABELA 4.3. Resultados do teste de recuperação de N-acetilcisteína adicionada
a três amostras comerciais empregando o sistema em fluxo.
Amostras
N-acetilcisteína / 10
-5
mol L
-1
Adicionado Encontrado
Recuperado / %
A 3,0 3,0 ± 0,2 100
6,0 5,9 ± 0,1 98
9,0 8,9 ± 0,3 99
B 3,0 2,9 ± 0,2 97
6,0 6,2 ± 0,1 103
9,0 9,1 ± 0,4 101
C 3,0 2,9 ± 0,3 97
6,0 5,7 ± 0,2 95
9,0 8,9 ± 0,4 99
n=3
4.1.6. Estudo da Repetibilidade dos Sinais Analíticos e Frequência de
Amostragem
Estudou-se a repetibilidade dos sinais analíticos do procedimento em
fluxo desenvolvido, para concentrações de solução padrão de N-acetilcisteína
5,0 × 10
-5
e 8,0 × 10
-5
mol L
-1
, obtendo-se desvios padrão relativos de 0,2 e 0,4%,
respectivamente (Figura 4.7). A frequência de amostragem para o procedimento em
fluxo desenvolvido foi de 60 determinações por hora.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
69
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0,0
0,1
0,2
0,3
Absorbância
[N-acetilcisteína] / 10
-5
mol L
-1
FIGURA 4.7. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de N-
acetilcisteína nas concentrações de (A) 5,0 × 10
-5
e (B) 8,0 × 10
-5
mol L
-1
. As
condições experimentais para a realização desse estudo são apresentadas no item
3.2.5
4.1.7. Curva Analítica
A curva analítica (Figura 4.8) foi linear no intervalo de concentração de
N-acetilcisteína entre 3,0 × 10
-5
e 1,5 × 10
-4
mol L
-1
(A = 0,00921 + 784,5 C; r = 0,999
onde A é a absorbância e C a concentração de N-acetilcisteína em mol L
-1
)
e
apresentou um limite de detecção de 8,0 × 10
-6
mol L
-1
(três vezes o desvio padrão
do branco/inclinação da curva analítica).
FIGURA 4.8. Curva analítica para a determinação de N-acetilcisteína utilizando o
sistema de análise por injeção em fluxo proposto.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
70
Os sinais transientes obtidos em triplicatas das soluções de referência
de N-acetilcisteína e das quatro amostras, são apresentados na Figura 4.9.
FIGURA 4.9. Sinais transientes obtidos na determinação de N-acetilcisteína em
produtos farmacêuticos utilizando um reator em fase sólida contendo Zn
3
(PO
4
)
2
acoplado ao sistema de análise por injeção em fluxo. Da esquerda para a direita, os
sinais correspondem a triplicatas das soluções de referência de N-acetilcisteína nas
concentrações de 3,0 × 10
-5
; 5,0 × 10
-5
; 8,0 × 10
-5
; 9,0 × 10
-5
; 1,0 × 10
-4
; 1,2 × 10
-4
e
1,5 × 10
-4
mol L
-1
seguidos de triplicatas das soluções das amostras (A, B, C e D) e
das soluções de referência novamente em concentrações decrescentes. As
condições empregadas para a obtenção dos sinais transientes são apresentadas no
item 3.2.5.
4.1.8. Aplicação
O método proposto foi aplicado na determinação de N-acetilcisteína em
quatro formulações farmacêuticas e os resultados obtidos foram comparados com
um método oficial descrito na Farmacopéia Brasileira e são mostrados na Tabela
4.4. O teste-t pareado foi aplicado aos resultados obtidos, resultando em um valor de
t calculado de 0,332, menor que o valor de t tabelado (3,182), indicando que o
procedimento proposto possui boa exatidão, uma vez que não foi observada
diferença significativa entre os resultados obtidos, a um nível de confiança de 95%.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
71
TABELA 4.4. Determinação de N-acetilcisteína em formulações farmacêuticas
empregando o sistema de análise por injeção em fluxo proposto e o método
oficial da Farmacopéia Brasileira
26
.
N-acetilcisteína / mg g
-1
E / %
Amostras
Rotulado
Método
Oficial
Procedimento
Proposto
Er
1
Er
2
A 20 20,2 ± 0,6 19,7 ± 0,5 -1,5 -2,5
B 20 19,7 ± 0,5 19,6 ± 0,4 -2,0 - 0,5
C 40 39,6 ± 0,4 39,7 ± 0,3 -0,7 0,2
D 40 39,7 ± 0,5 39,8 ± 0,1 -0,5 0,2
n =3
Er
1
= erro relativo entre o procedimento proposto e o valor rotulado
Er
2
= erro relativo entre o procedimento proposto e o método oficial
O emprego do reator em fase sólida contendo fosfato de zinco
imobilizado em resina poliéster permitiu o uso de reagentes mais baratos
39
, uma boa
frequência de amostragem
37,39,42
e um menor limite de detecção
37,39
quando
comparado com outros procedimentos espectrofotométricos empregando sistema de
analise por injeção em fluxo para a determinação de N-acetilcisteína em amostras
comerciais.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
72
4.2. Determinação Espectrofotométrica de Captopril Utilizando um
Reator de Cloranilato de Prata Imobilizado em Resina Poliéster
Acoplado ao Sistema FIA
Um sal de cloranilato, o cloranilato de bário (BaC
6
Cl
2
O
4
), foi proposto
para a determinação de sulfato
em água
160
. O método baseou-se no fato do ânion
SO
4
2-
(aq)
reagir com em meio ácido com o cloranilato de bário deslocando uma
quantidade equivalente de íons cloranílico em função da menor solubilidade do
sulfato de bário. Os íons cloranílico deslocados foram monitorados
espectrofotometricamente em 528 nm.
Devido o captopril formar um precipitado com a prata
161
, foi
desenvolvido um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção
espectrofotométrica para a determinação de captopril em amostras comerciais
empregando um reator em fase sólida contendo cloranilato de prata (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
)
imobilizado em resina poliéster. A determinação indireta de captopril (R-SH) baseou-
se na reação de precipitação desse fármaco com a Ag(I) em um reator em fase
sólida contendo Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
, gerando no reator um sal insolúvel entre o captopril e a
Ag(I) devido a menor solubilidade do sal formado (R-SAg) em relação ao
Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
. Após a formação do R-SAg no reator ocorre o deslocamento do ânion
cloranilato C
6
Cl
2
O
4
2-
que reage com o Fe(III) em um ponto de confluência do sistema
em fluxo produzindo o complexo FeC
6
Cl
2
O
4
+
que foi monitorado
espectrofotometricamente em 528 nm. O sinal analítico obtido foi diretamente
proporcional à concentração de captopril injetada no sistema em fluxo. O emprego
do Fe(III) como reagente cromogênico aumentou substancialmente a magnitude do
sinal analítico quando comparado com o monitoramento do ânion cloranilato, pois o
complexo formado Fe(III)-cloranilato possui uma absortividade molar maior do que a
absortividade molar do ânion cloranilato.
O princípio da determinação de captopril usando um reator de cloranilato de
prata (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4(s)
) é baseado nas seguintes reações de precipitação (4.1) e
complexação (4.2) onde R-SH representa o captopril e C
6
Cl
2
O
4
2-
o ânion cloranilato.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
73
2R-SH
(aq)
+ Ag
2
C
6
Cl
2
O
4(s)
2AgS-R
(s)
+ C
6
Cl
2
O
4
2-
(aq)
+ 2H
+
(aq)
(4.1)
Fe
3+
(aq)
+ C
6
Cl
2
O
4
2-
(aq)
FeC
6
Cl
2
O
4
+
(aq)
(4.2)
λ = 528 nm
4.2.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA
Inicialmente, foram estudados os parâmetros químicos do sistema FIA
de modo a investigar as melhores condições para a reação de precipitação
(formação do precipitado entre o captopril e Ag(I) no RFS) e complexação (formação
do cromóforo entre o ânion cloranilato deslocado do reator e o Fe(III)). Os
parâmetros químicos do sistema em fluxo foram otimizados para obtenção dos
melhores resultados em termos de repetibilidade e magnitude do sinal analítico.
Foram testadas inicialmente as soluções transportadoras mais adequadas, pois o
tempo de vida do reator em fase sólida está diretamente relacionado com a solução
que flui pelo mesmo, devido a isso foram estudas as seguintes soluções
transportadoras, a saber: água desionizada e ácido nítrico. Não foi estudado
tampão acetato, pois esse forma um complexo com Fe(III), tampão fosfato devido a
provável formação de FePO
4(s)
, os ácidos sulfúrico, clorídrico e fosfórico e as bases
hidróxido de sódio e potássio, uma vez que esses sais e essas bases formam sais
insolúveis com os íons prata.
Os melhores resultados em termos de magnitude e repetibilidade dos
sinais analíticos foram obtidos utilizando-se água desionizada como solução
transportadora. Pois, os sinais de absorbância obtidos empregando uma solução de
HNO
3
5,0 × 10
-3
mol L
-1
foram 20% menor do que utilizando água desionizada como
solução transportadora. Essa queda do sinal analítico se deve a dificuldade da
desprotonação do hidrogênio ácido da molécula de captopril (R-SH) quando
emprega-se solução transportadora ácida, pois em meio ácido ocorre o
deslocamento da reação em direção aos reagentes dificultando a formação do
AgS-R
(s)
, como mostrado pela equação 4.1.
O efeito da concentração do Fe(III) sobre o sinal analítico foi avaliado
na faixa de concentração de 1,0 × 10
-4
a 3,0 × 10
-3
mol L
-1
. A Figura 4.10 mostra que
a absorbância aumentou com o aumento da concentração de Fe(III) até
8,0 × 10
-4
mol L
-1
e manteve-se praticamente inalterada nas concentrações
superiores. Houve um aumento da magnitude do sinal analítico devido a maior
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
74
disponibilidade de Fe(III) para a formação do complexo FeC
6
Cl
2
O
4
+
. Portanto, a
concentração de 8,0 × 10
-4
mol L
-1
foi selecionada para a continuidade do trabalho.
0 5 10 15 20 25 30
0,04
0,08
0,12
0,16
Absorbância
[Fe(III)] / 10
-4
mol L
-1
FIGURA 4.10. Estudo da concentração do Fe(III) sobre o sinal analítico (n=3) para
uma concentração de captopril 3,0 × 10
-4
mol L
-1
, RFS (5,0 cm × 2,0 mm d.i.;
tamanho de partícula 100-350 μm contendo Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
imobilizado em resina
poliéster na proporção 2:1), volume da alça de amostragem de 150 μL, bobina
helicoidal de 50 cm, vazões do Fe(III) e da solução transportadora (água
desionizada) de 1,2 mL min
-1
e 2,2 mL min
-1
, respectivamente.
4.2.2. Efeito dos Parâmetros do Reator em Fase Sólida (RFS)
Os principais fatores relacionados ao reator em fase sólida foram
avaliados, a saber: proporção em massa do sal imobilizado/resina poliéster,
tamanho das partículas e comprimento do reator.
O efeito de três diferentes composições sobre o sinal analítico foi
investigado, nas seguintes razões Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
e resina poliéster (2:1, 1:1 e 1:2 m/m)
para verificar o efeito dessas sobre o sinal analítico. Foi observado um aumento
continuo do sinal analítico com o aumento da quantidade de Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
incorporado
na resina até a proporção de 2:1 (Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
/resina poliéster). Essa proporção foi à
quantidade máxima de Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
que pode ser agregada a resina poliéster, uma
vez que quantidades maiores do sal impossibilitaram na homogeneização da
mistura. Como a composição 2:1 resultou na quantidade máxima de Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
que
pode ser agregada a resina poliéster, essa foi selecionada por apresentar uma maior
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
75
magnitude dos sinais analíticos e também garantir um maior tempo de vida para o
RFS.
Como mencionando no item 4.1.2, a granulometria das partículas
introduzidas no reator é um importante fator para um melhor desempenho do reator.
Assim, duas faixas de tamanhos de partículas foram investigadas neste trabalho
(100-350 µm e 350-500 µm). A faixa de 100-350 µm foi selecionada devido à melhor
magnitude do sinal analítico, provavelmente devido à maior superfície de contato
das partículas contendo o reagente imobilizado com a zona de amostra injetada.
Ademais, não houve dificuldades operacionais para a preparação dos reatores ou
problemas de pressão hidrodinâmica com esse tamanho de partícula.
A Figura 4.11 apresenta a influência do comprimento do reator na
magnitude do sinal analítico. O comprimento do reator foi avaliado na faixa de 3 a
10 cm, estando à solução transportadora a uma vazão de 2,2 mL min
-1
e a
concentração da solução de referência de captopril 3,0 × 10
-4
mol L
-1
. O sinal
analítico aumentou gradualmente até o reator de 5 cm, havendo uma queda do sinal
para comprimentos superiores a 5 cm. O sinal analítico obtido pelo reator de 5 cm foi
maior que aquele obtido com o reator de 7 cm, devido provavelmente a cinética de
formação do precipitado entre o captopril e a Ag(I) no reator ser rápida,
impossibilitando uma dispersão acentuada do ânion cloranilato liberado do reator na
solução transportadora, ou seja, um maior número de mols de ânions cloranilato
reage com o Fe(III) produzindo um sinal analítico de maior magnitude. Assim sendo,
foi selecionado o RFS de 5 cm para o desenvolvimento do trabalho, pois foi possível
obter boa estabilidade da linha base, boa repetibilidade dos sinais transientes e alta
frequência de amostragem empregando esse reator.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
76
246810
0,10
0,12
0,14
0,16
Absorbância
comprimento do reator / cm
FIGURA 4.11. Estudo do comprimento do RFS sobre o sinal analítico (n=3) para
uma concentração de captopril 3,0 × 10
-4
mol L
-1
, concentração do Fe(III)
8,0 × 10
-4
mol L
-1
. Demais condições ver Figura 4.10.
4.2.3. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA
O efeito da vazão da solução transportadora (água desionizada) foi
avaliado entre 1,2 e 3,5 mL min
-1
, verificou-se a queda do sinal analítico a partir da
vazão de 2,5 mL min
-1
, devido provavelmente à dispersão da zona de amostra em
vazões maiores. Deste modo, foi selecionada a vazão de 2,5 mL min
-1
para a
continuidade do trabalho.
A vazão da solução de Fe(III) foi avaliada entre 1,2 e 2,4 mL min
-1
,
como pode-se observar na Figura 4.12 o sinal analítico diminuiu com o aumento da
vazão, provavelmente devido à maior dispersão da zona de amostra para vazões
maiores. Por isso, a vazão de 1,2 mL min
-1
foi escolhida por apresentar uma maior
magnitude dos sinais analíticos.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
77
1,2 1,6 2,0 2,4
0,08
0,10
0,12
0,14
Absorbância
vazão do ferro
(
III
)
/ mL min
-1
FIGURA 4.12. Estudo da vazão do Fe(III) sobre o sinal analítico para uma
concentração de captopril 3,0 × 10
-4
mol L
-1
, concentração do Fe(III) 8,0 × 10
-4
mol L
-
1
e vazão da solução transportadora 2,5 mL min
-1
. Demais condições experimentais
ver Figura 4.10.
O volume da alça de amostragem foi avaliado variando-se o
comprimento da alça de 150 µL a 750 µL (Figura 4.13). A magnitude do sinal
analítico aumentou acentuadamente entre 150 e 600 μL, permanecendo
praticamente constante em volumes superiores, indicando que se trata do volume
limite de captopril necessário para a geração máxima do ânion cloranilato em linha.
Sendo assim, selecionou-se um volume de 600 μL de amostra por apresentar uma
boa repetibilidade dos sinais analíticos e maior frequência de amostragem em
relação ao volume de 750 μL.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
78
200 400 600 800
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
Absorbância
volume da alça de amostragem / μL
FIGURA 4.13. Estudo do volume da alça de amostragem sobre o sinal analítico para
uma concentração de captopril 3,0 × 10
-4
mol L
-1
, concentração do Fe(III)
8,0 × 10
-4
mol L
-1
, vazão do Fe(III) de 1,2 mL min
-1
e vazão da solução
transportadora 2,5 mL min
-1
. Demais condições experimentais ver Figura 4.10.
O estudo do efeito do comprimento da bobina helicoidal sobre o sinal
analítico foi realizado variando-se o comprimento da bobina num intervalo de 30 a
150 cm. Como mostrado na Figura 4.14., após a bobina helicoidal de 50 cm, o sinal
analítico diminui gradualmente pelo fato de o efeito da dispersão ser mais
significativo. Como a cinética da reação de formação do complexo FeC
6
Cl
2
O
4
+
é
rápida, a dispersão prevalece e a absorbância diminui. Deste modo, uma bobina
helicoidal de 50 cm foi utilizada no restante do trabalho.
20 40 60 80 100 120 140
0,28
0,30
0,32
0,34
Absorbância
comprimento da bobina helicoidal / cm
FIGURA 4.14. Estudo do comprimento da bobina helicoidal sobre o sinal analítico
para uma concentração de captopril 3,0 × 10
-4
mol L
-1
, concentração do Fe(III)
8,0 × 10
-4
, volume da alça de amostragem de 600 μL, vazão do Fe(III) de 1,2 mL
min
-1
e vazão da solução transportadora 2,5 mL min
-1
. Demais condições
experimentais ver Figura 4.10.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
79
O tempo de vida do reator foi avaliado de modo similar ao proposto por
JURKIEWICZ et al.
159
e como descrito no item 4.1.3. Utilizando-se o mesmo RFS de
Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
foram realizadas cerca de 500 injeções de captopril no intervalo de
concentração de 1,0 × 10
-5
a 5,0 × 10
-4
mol L
-1
. A sensibilidade do procedimento
proposto manteve-se por volta de 90 % da resposta inicial após 500 injeções.
A Figura 4.15 mostra as curvas analíticas para a determinação de
captopril na região de concentração de 1,0 × 10
-5
a 4,0 × 10
-4
mol L
-1
empregando
um reator em fase sólida contendo cloranilato de prata imobilizado acoplado no
sistema FIA com detecção do (■) ânion cloranilato e (●) do complexo Fe(III)-
cloranilato. Como pode ser verificado nesta figura o monitoramento do complexo
Fe(III)-cloranilato aumentou a sensibilidade (b = inclinação da curva analítica) do
procedimento em um fator de 3, quando comparado com o método usando o ânion
cloranilato. Por isso, o sistema Fe(III)-cloranilato foi selecionado para os demais
experimentos.
0 10203040
0.0
0.2
0.4
Fe(III)-cloranilato
ânion cloranilato
b = 323,7
b = 1054,3
Absorbância
[captopril] / 10
-5
mol L
-1
FIGURA 4.15. Curvas analíticas para a determinação de captopril em formulações
farmacêuticas empregando um reator em fase sólida contendo cloranilato de prata
imobilizado em resina poliéster acoplado ao sistema FIA. (●) soluções de referência
de captopril variando de 1,0 × 10
-5
a 4,0 × 10
-4
mol L
-1
empregando a formação do
complexo Fe(III)-cloranilato. (■) As mesmas soluções de referência, mas como
monitoramento do ânion cloranilato.
A Tabela 4.5 apresenta os parâmetros avaliados e os valores
selecionados na otimização do sistema em fluxo para a determinação de captopril
em formulações farmacêuticas.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
80
TABELA 4.5. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para a
determinação de captopril empregando um RFS de cloranilato de prata
(Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
) imobilizado em resina poliéster.
Parâmetros Faixa estudada Selecionado
[Fe(III)] / 10
-4
mol L
-1
1 a 30 8
composição m/m de Ag
2
C
6
Cl
2
O
4
e resina
poliéster no reator
2:1, 1:1 e 1:2 2:1
tamanho das partículas (μm) 100-350 e 350-500 100-350
comprimento do reator (cm) 3 a 10 5
alça de amostragem (μL) 150 a 750 600
bobina helicoidal / cm 30 a 150 80
vazão da solução transportadora / mL min
-1
1,7 a 3,5 3,0
vazão do reagente Fe(III) / mL min
-1
1,2 a 2,3 1,2
4.2.4. Estudo dos Interferentes em Potencial
O efeito de interferentes em potencial na determinação de captopril em
formulações farmacêuticas foi avaliado para excipientes normalmente presentes em
amostras comerciais (Tabela 4.6). As substâncias avaliadas foram: estearato de
magnésio, celulose microcristalina, lactose e amido. O estudo foi realizado
adicionando-se concentrações de cada excipiente em uma solução de referência e o
sinal obtido foi comparado com o sinal analítico obtido de uma solução de referência
sem adição da substância em estudo. Nesses experimentos, foram utilizadas
soluções de referência de captopril 5,0 × 10
-5
mol L
-1
com cada um dos possíveis
interferentes em concentrações de 5,0 × 10
-6
mol L
-1
e 5,0 × 10
-4
mol L
-1
.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
81
TABELA 4.6. Estudo dos possíveis interferentes na determinação de captopril
em amostras comerciais empregando o sistema FIA proposto.
Excipiente Razão de concentração
(Excipiente:captopril
*
)
Interferência %
estearato de magnésio
10:1 3
celulose microcristalina 10:1
2
lactose
10:1 4
amido
10:1 2
* [captopril] = 5,0 × 10
-5
mol L
-1
Como pode ser observado na Tabela 4.6, nenhuma das substâncias
investigadas causou uma interferência significativa na determinação de captopril
mesmo quando presentes em uma concentração dez vezes maior que a
concentração de captopril.
4.2.5. Teste de Recuperação
Nos testes de recuperação do analito, três concentrações diferentes da
solução de referência de captopril, a saber: 1,0, 4,0 e 8,0 × 10
-5
mol L
-1
foram
adicionadas a quatro amostras comerciais diluídas na concentração de captopril
2,0 × 10
-5
mol L
-1
e os resultados comparados com aqueles obtidos com as amostras
não adicionadas do padrão. Os valores percentuais de recuperação variaram entre
98,2 e 105%, sugerindo ausência de interferência significativa da matriz no
procedimento proposto. Os valores de recuperação estão apresentados na Tabela
4.7.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
82
TABELA 4.7. Resultados do teste de recuperação de captopril adicionada a seis
amostras comerciais empregando o sistema em fluxo.
Amostras
Captopril / 10
-5
mol L
-1
Adicionado Encontrado
Recuperado / %
A 1,00 1,05 ± 0,05 105
4,00 4,02 ± 0,02 100,5
8,00 8,08 ± 0,07 101
B 1,00 1,03 ± 0,02 103
4,00 4,14 ± 0,01 103,5
8,00 8,10 ± 0,04 101
C 1,00 1,03 ± 0,05 103
4,00 4,17 ± 0,01 104
8,00 8,09 ± 0,02 101
D 1,00 1,00 ± 0,04 100
4,00 4,09 ± 0,03 102
8,00 8,30 ± 0,02 104
n=3
4.2.6. Estudo da Repetibilidade dos Sinais Analíticos e Frequência de
Amostragem
Estudou-se a repetibilidade dos sinais analíticos do procedimento em
fluxo desenvolvido, para concentrações de solução padrão de captopril 3,0 × 10
-4
e
4,0 × 10
-4
mol L
-1
, obtendo-se desvios padrões relativos de 0,3 e 0,4%,
respectivamente (Figura 4.16). A frequência de amostragem para o procedimento em
fluxo desenvolvido foi de 70 determinações por hora.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
83
FIGURA 4.16. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de captopril nas
concentrações de (A) 3,0 × 10
-4
e (B) 4,0 × 10
-4
mol L
-1
. As condições experimentais
para a realização desse estudo são apresentadas no item 3.3.5.
4.2.7. Curva Analítica
A curva analítica (Figura 4.17) foi linear no intervalo de concentração
de captopril entre 1,0 × 10
-5
e 5,0 × 10
-4
mol L
-1
(A = - 0,0022 + 1134,0 C; r = 0,999
onde A é a absorbância e C a concentração de captopril em mol L
-1
)
e apresentou
um limite de detecção de 8,0 × 10
-6
mol L
-1
(três vezes o desvio padrão do
branco/inclinação da curva analítica).
012345
0,0
0,2
0,4
0,6
Absorbância
[captopril] / 10
-4
mol L
-1
FIGURA 4.17. Curva analítica para a determinação de captopril utilizando o sistema
de análise por injeção em fluxo proposto.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
84
Os sinais transientes obtidos em triplicatas das soluções de referência
de captopril e das seis amostras são apresentados na Figura 4.18.
FIGURA 4.18. Sinais transientes obtidos na determinação de captopril em amostras
comerciais utilizando um reator em fase sólida contendo cloranilato de prata
imobilizado em resina poliéster acoplado ao sistema de análise por injeção em fluxo.
Da esquerda para a direita, os sinais transientes correspondem a triplicatas das
soluções de referência de captopril nas concentrações de 1,0 × 10
-5
; 3,0 × 10
-5
;
5,0 × 10
-5
; 8,0 × 10
-5
; 1,0 × 10
-4
; 2,0 × 10
-4
; 3,0 × 10
-4
; 4,0 × 10
-4
e 5,0 × 10
-4
mol L
-1
seguidos de triplicatas das soluções das amostras (A, B, C, D e F) e das soluções de
referência novamente em concentrações decrescentes. As condições empregadas
para a obtenção dos sinais transientes são apresentadas no item 3.3.5.
4.2.8. Aplicação
O método proposto foi aplicado na determinação de captopril em seis
formulações farmacêuticas e os resultados obtidos foram comparados com um
método descrito na literatura
65
e são mostrados na Tabela 4.8. O teste-t pareado foi
aplicado aos resultados obtidos, resultando em um valor de t calculado de 0,503,
menor que o valor de t tabelado (2,571), indicando que o procedimento proposto
possui boa exatidão, uma vez que não foi observada diferença significativa entre os
resultados obtidos, a um nível de confiança de 95%.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
85
TABELA 4.8. Determinação de captopril em formulações farmacêuticas empregando
o sistema FIA proposto e o método comparativo
65
.
captopril / mg comprimido
-1
Erro
Amostras
Rotulado
Comparativo Proposto Er
1
/ % Er
2
/ %
A 25,0
25,2 ± 0,1 25,5 ± 0,1
1,2 2,0
B
25,0
24,7 ± 0,2 24,5 ± 0,1
- 0,8 - 2,0
C 25,0
25,0 ± 0,3 24,9 ± 0,2
- 0,4 - 0,4
D 12,5
12,6 ± 0,4 12,4 ± 0,2
- 1,6 - 0,8
E 12,5
12,3 ± 0,4 12,5 ± 0,2
1,6 0
F 50,0
51,6 ± 0,3 52,3 ± 0,4
1,3 4,6
n =3
Er
1
= erro relativo entre o procedimento proposto e o valor rotulado
Er
2
= erro relativo entre o procedimento proposto e o método comparativo
O emprego do reator em fase sólida contendo cloranilato de prata
imobilizado em resina de poliéster apresentou um menor limite de detecção
69,70
e uma
maior frequência de amostragem
69,70,73,86
quando comparado com outros
procedimentos espectrofotométricos empregando sistema de análise por injeção em
fluxo para a determinação de captopril em amostras comerciais.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
86
4.3. Determinação Espectrofotométrica de N-acetilcisteína e
Captopril em Formulações Farmacêuticas Empregando a Formação
do Azul da Prússia em Linha Utilizando um Sistema FIA com Zonas
Coalescentes
O azul da Prússia foi descoberto em 1704 por Diesbach, sendo
posteriormente usado como corante para tecidos, pinturas e decorações
162
.
As primeiras análises a respeito da composição química e estrutura
cristalina do azul da Prússia foram realizadas a partir de 1936 por Keggin e Miles via
estudos por difratometria de raios-X
163
.
Historicamente, a reação química de formação do azul da Prússia
(Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
) é um teste qualitativo clássico para detectar Fe(II) usando
hexacianoferrato(III) como reagente.
O azul da Prússia pode ser formado a partir da reação redox entre o Fe
(III) e um tiol (R-SH) como mostrado pelas reações 4.3 a 4.5.
Inicialmente, ocorre a redução do Fe(III) pela a ação do tiol, gerando
um dissulfeto (R-S-S-R) e Fe(II). O Fe(II) gerado (equação 4.3) é oxidado a Fe(III)
pelo hexacianoferrato(III) ([Fe(CN)
6
]
3-
) (equação 4.4) produzindo ([Fe(CN)
6
]
4-
). A
terceira e ultima etapa (equação 4.5) é a formação do azul da Prússia Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
,
entre o Fe(III) e o [Fe(CN)
6
]
4-
) gerados na equação 4.4.
R-SH
(aq)
+ Fe(III)
(aq)
Fe(II)
(aq)
+ R-S-S-R
(aq)
Fe(II)
(aq)
+ [Fe(CN)
6
]
3-
(aq)
Fe(III)
(aq)
+ [Fe(CN)
6
]
4-
(aq)
4 Fe(III)
(a
Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3(s)
azul da Prússia
(4.3)
(4.4)
(4.5)
q)
+ 3 [Fe(CN)
6
]
4-
(aq)
O complexo formado Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
(azul da Prússia) é altamente
insolúvel (Ks = 3,0 × 10
-41
), porém se o Fe(III) for adicionado a um excesso de
hexacianoferrato (III) de potássio, evita-se a precipitação do azul da Prússia
produzindo assim uma solução coloidal solúvel KFe[Fe(CN)
6
]
163,164
(azul da Prússia
solúvel) que pode ser detectado espectrofotometricamente em 700 nm.
Assim, foi desenvolvida uma nova estratégia em fluxo para a
determinação indireta de N-acetilcisteína e captopril em formulações farmacêuticas
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
87
empregando a formação do azul da Prússia em linha utilizando Fe(III) e
hexacianoferrato (III) como reagentes cromogênicos.
4.3.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA
Os experimentos foram conduzidos de modo a se otimizar os mesmos
parâmetros físicos e químicos para os dois analitos, buscando sempre o melhor
compromisso entre frequência de amostragem e magnitude do sinal analítico.
Nesse sistema, ocorre a acumulação gradativa do complexo (azul da
Prússia) nas bobinas helicoidais e na cela de fluxo de caminho óptico de 1,0 cm.
Essa acumulação gera instabilidade da linha base e na repetibilidade dos sinais
analíticos. Então, para evitar a acumulação gradativa do azul da Prússia, foi inserido
na configuração inicial do sistema em fluxo um fluxo intermitente de solução de
ácido oxálico 0,5% (m/v) em meio de NaOH 0,1 mol L
-1
para dissociar o complexo
aderido nas paredes dos tubos de polietileno e na cela de fluxo. Essa configuração
permitiu ainda um aumento na frequência de amostragem.
Inicialmente, os experimentos foram realizados para a escolha da
solução carregadora ideal para a formação do azul da Prússia em linha. Estudou-se
a influência da água desionizada; HNO
3
e H
2
SO
4
nas concentrações de
5,0 × 10
-3
mol L
-1
e 5,0 × 10
-2
mol L
-1
sobre a magnitude do sinal analítico. Nesses
experimentos, foram utilizadas soluções de referência de N-acetilcisteína e captopril
2,0 × 10
-4
mol L
-1
, concentração de hexacianoferrato de potássio 1,0 × 10
-2
mol L
-1
,
vazão da solução transportadora 4,1 mL min
-1
, alça da amostra e do reagente
(Fe(III)) de 450 μL e bobinas helicoidais B1 e B2 de 60 e 80 cm, respectivamente.
Empregando-se HNO
3
e H
2
SO
4
na concentração de 5,0 × 10
-3
mol L
-1
como soluções transportadoras não houve nenhum aumento do sinal de
absorbância em relação aos valores de absorbância obtidos utilizando água
desionizada como solução transportadora. Entretanto, empregando os mesmos
ácidos na concentração de 5,0 × 10
-2
mol L
-1
houve um aumento do sinal analítico do
branco, diminuindo assim a sensibilidade do procedimento. Dessa maneira,
selecionou-se a água desionizada como solução transportadora.
O efeito da concentração do Fe(III) sobre o sinal analítico foi avaliado
na faixa de concentração de 5,0 × 10
-4
a 3,0 × 10
-3
mol L
-1
, mantendo-se fixa a
concentração de N-acetilcisteína e de captopril em 2,0 × 10
-4
mol L
-1
. Como pode ser
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
88
observado na Figura 4.19, a magnitude do sinal analítico aumentou até uma
concentração de Fe(III) de 1,0 × 10
-3
mol L
-1
para ambos analitos, sendo essa, a
concentração de Fe(III)
selecionada
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
Absorbância
[Fe(III)] / 10
-3
mol L
-1
N-acetilcisteína
captopril
Figura 4.19. Estudo da concentração do reagente Fe(III) sobre o sinal analítico (n=3)
para uma concentração de N-acetilcisteína e captopril de 2,0 × 10
-4
mol L
-1
, vazão da
solução transportadora água desionizada (4,1 mL min
-1
), volume da alça de
amostragem e do reagente de 450 μL, fluxo intermitente de ácido oxálico 0,5% (m/v)
em meio de NaOH 0,1 mol L
-1
(6,3 mL min
-1
), concentração de hexacianoferrato
1,0 × 10
-2
mol L
-1
(1,7 mL min
-1
), bobinas helicoidais B1 e B2 de 60 e 80 cm,
respectivamente.
Como foi supracitado, para evitar a precipitação do azul da Prússia na
bobina helicoidal 2 e na cela de fluxo é necessário empregar excesso de
hexacianoferrato. Assim, fixou-se a concentração desse reagente em
5,0 × 10
-3
mol L
-1
, cinco vezes maior que a concentração de Fe(III) otimizada
(1,0 × 10
-3
mol L
-1
).
4.3.2. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA
O efeito da vazão da solução transportadora (água desionizada) foi
avaliado entre 2,2 e 4,9 mL min
-1
, mantendo-se constante a vazão do
hexacianoferrato em 1,7 mL min
-1
. A Figura 4.20 mostra a queda do sinal analítico,
com o aumento da vazão, devido provavelmente à dispersão da zona de amostra
em vazões maiores. Como a frequência de amostragem ficaria comprometida
empregando a vazão de 2,2 mL min
-1
, optou-se pela vazão de 3,4 mL min
-1
por
apresentar uma maior frequência de amostragem.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
89
2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Absorbância
vazão da solução transportadora / mL min
-1
N-acetilcisteína
captopril
Figura 4.20. Estudo da vazão da solução transportadora sobre o sinal analítico (n=3)
empregando concentração de Fe(III) 1,0 × 10
-3
mol L
-1
. Demais condições
experimentais ver Figura 4.19.
A Figura 4.21 mostra o efeito da vazão do hexacianoferrato no
intervalo entre 0,7 e 2,7 mL min
-1
sobre o sinal analítico. Utilizando-se soluções de
N-acetilcisteína e captopril na concentração de 2,0 × 10
-4
mol L
-1
. Observou-se a
diminuição do sinal analítico com o aumento da vazão, devido ao curto período de
tempo para a formação do azul da Prússia na bobina helicoidal 2, sendo assim a
vazão de 0,7 mL min
-1
foi selecionada para estudos posteriores por apresentar maior
magnitude do sinal analítico.
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
0,2
0,4
0,6
0,8
Absorbância
vazão do hexacianoferrato / mL min
-1
N-acetilcisteína
captopril
FIGURA 4.21. Estudo da vazão do hexacianoferrato sobre o sinal analítico (n=3)
empregando concentração de Fe(III) 1,0 × 10
-3
mol L
-1
e
vazão da solução
transportadora água desionizada (4,1 mL min
-1
). Demais condições experimentais
ver Figura 4.19.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
90
O efeito da variação dos volumes da amostra e do reagente, foram
estudados variando-se simultaneamente as alças L1 (amostra) e L2 (Fe(III)). Os
volumes das alças foram variados no intervalo de 150 a 450 μL, sendo mantida a
concentração de N-acetilcisteína e captopril em 2,0 × 10
-4
mol L
-1
. Como mostrada
na Figura 4.22, a magnitude do sinal analítico aumentou até um volume de amostra
e reagente injetados de 450 μL. Houve um aumento progressivo do sinal analítico
devido ao aumento do volume de analito e Fe(III) terem sidos introduzidos no
percurso analítico, o que aumentou a formação do azul da Prússia. Não foram
estudados volumes maiores das alças, pois a frequência de amostragem ficaria
comprometida. Consequentemente, volumes da amostra e do reagente de 450 μL
foram selecionados.
150 200 250 300 350 400 450
0,2
0,4
0,6
0,8
Absorbância
volumes das alças L1 e L2 / μL
N-acetilcisteína
captopril
FIGURA 4.22. Estudo dos volumes das alças L1 e L2 sobre o sinal analítico (n=3)
empregando concentração do reagente Fe(III) 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, vazão da solução
transportadora água desionizada de 3,4 mL min
-1
e vazão do hexacianoferrato de
0,7 mL min
-1
. Demais condições experimentais ver Figura 4.19.
O efeito do comprimento da bobina helicoidal (B1) foi estudado na faixa
de 30-70 cm. Nessa bobina, ocorre a redução do Fe(III) para Fe(II) pela ação do
analito e a formação do dissulfeto como mostrado na equação 4.1. Como pode ser
visto pela Figura 4.23, a magnitude do sinal analítico ficou praticamente constante
para a N-acetilcisteína com o aumento do comprimento da bobina helicoidal 1 de 30
para 70 cm e um houve um ligeiro acréscimo do sinal analítico de 30 para 50 cm
para o captopril. Bobinas helicoidais menores que 30 cm não permitiram uma
mistura homogênea da zona da amostra com o reagente Fe(III) acarretando
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
91
instabilidade da linha base. Assim, a bobina helicoidal de 50 cm foi escolhida como a
melhor combinação entre magnitude do sinal analítico e frequência de amostragem.
30 40 50 60 70
0,5
0,6
0,7
0,8
Absorbância
comprimento da bobina helicoidal B1 / cm
N-acetilcisteína
captopril
FIGURA 4.23. Estudo do comprimento da bobina helicoidal B1 sobre o sinal analítico
(n=3) empregando vazão da solução transportadora água desionizada
(3,4 mL min
-1
), concentração de Fe(III) 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, volume da alça de
amostragem e do reagente de 450 μL e concentração de hexacianoferrato
5,0 × 10
-3
mol L
-1
(0,7 mL min
-1
). Demais condições experimentais ver Figura 4.19.
A influência do comprimento da bobina helicoidal 2 sobre o sinal
analítico foi avaliada no intervalo de 70 a 150 cm. Nessa bobina ocorre a formação
do azul da Prússia entre o Fe(II) gerado na bobina helicoidal 1 e o hexacianoferrato.
Como apresentada na Figura 4.24, a magnitude do sinal analítico decresceu
gradualmente com o aumento do comprimento da bobina de 70 para 150 cm para o
estudo com a N-acetilcisteína, devido provavelmente ao efeito de dispersão. Para o
estudo empregando o captopril houve um ligeiro acréscimo do sinal de absorbância
quando variou-se o comprimento da bobina 2 de 70 para 120 cm. Contudo, a bobina
helicoidal 2 de 90 cm foi selecionada, objetivando o melhor compromisso entre
magnitude do sinal analítico e frequência de amostragem.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
92
60 80 100 120 140 160
0,5
0,6
0,7
0,8
Absorbância
comprimento da bobina helicoidal B2 / cm
N-acetilcisteína
captopril
FIGURA 4.24. Estudo do comprimento da bobina helicoidal B2 sobre o sinal analítico
empregando vazão da solução transportadora água desionizada (3,4 mL min
-1
),
concentração de Fe(III) 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, volume da alça de amostragem e do
reagente de 450 μL, concentração de hexacianoferrato 5,0 × 10
-3
mol L
-1
(0,7 mL min
-1
) e bobina helicoidal 1 de 50 cm. Demais condições experimentais ver
Figura 4.19.
A Tabela 4.9 apresenta os parâmetros avaliados e os selecionados na
otimização do sistema em fluxo para a determinação de N-acetilcisteína e captopril
em formulações farmacêuticas.
TABELA 4.9. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para a
determinação de N-acetilcisteína e captopril empregando o sistema FIA proposto
Parâmetros Faixa estudada Selecionado
[Fe(III)] / 10
-3
mol L
-1
0,5 a 3,0 1,0
vazão da solução transportadora / mL min
-1
2,2 a 4,9 3,4
vazão do hexacianoferrato/ mL min
-1
0,7 a 2,7 0,7
alça da amostra e do reagente (μL) 150 a 450 450
comprimento da bobina helicoidal 1 / cm 30 a 70 50
comprimento da bobina helicoidal 2 / cm 70 a 150 90
4.3.3. Estudo de Interferentes e Teste de Recuperação
A seletividade do método proposto para a determinação de N-
acetilcisteína foi testada estudando-se o efeito de excipientes comumente
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
93
encontrados em formulações farmacêuticas. Para uma concentração de N-
acetilcisteína 1,0 × 10
-4
mol L
-1
, nenhuma interferência foi observada para as
seguintes substâncias presentes em uma concentração dez vezes maior que a
concentração de N-acetilcisteína: frutose, sacarina, sacarose, bicarbonato de sódio,
benzoato de sódio e cloreto de benzalcônio. Uma interferência negativa de 15% no
sinal analítico foi causada pelo fosfato de sódio dibásico quando presente na mesma
concentração da N-acetilcisteína, devido provavelmente a formação de um sal
insolúvel entre o íon fosfato e Fe(III).
No teste de recuperação, três concentrações de soluções de referência
de N-acetilcisteína (1,0 × 10
-5
, 3,0 × 10
-5
e 5,0 × 10
-5
mol L
-1
) foram adicionadas a
cinco soluções das amostras de produtos farmacêuticos contendo aproximadamente
N-acetilcisteína (5,0 × 10
-5
mol L
-1
) e os resultados foram comparados com aqueles
obtidos das soluções de referência de mesma concentração sem a adição das
soluções de amostras. Os valores percentuais de recuperação variaram entre 96,2 e
104% sugerindo a ausência significativa de interferência da matriz e a exatidão do
procedimento proposto.
O efeito de interferentes em potencial na determinação de captopril em
formulações farmacêuticas foi avaliado para excipientes normalmente presentes em
amostras comerciais. Nesses experimentos, foram utilizadas soluções de referência
de captopril 1,0 × 10
-4
mol L
-1
adicionadas com cada um dos possíveis interferentes
em concentrações de 1,0 × 10
-3
mol L
-1
(lactose, celulose microcristalina, estearato
de magnésio e amido) e os resultados foram comparados com aqueles obtidos com
a solução de referência de captopril 1,0 × 10
-4
mol L
-1
. Nenhuma interferência foi
observada para as substâncias estudadas, demonstrando a seletividade do método
proposto para a determinação de captopril.
No teste de recuperação, três concentrações de soluções de referência
de captopril (3,0 × 10
-5
, 5,0 × 10
-5
e 8,0 × 10
-5
mol L
-1
) foram adicionadas a seis
soluções das amostras de produtos farmacêuticos contendo aproximadamente
captopril (7,0 × 10
-5
mol L
-1
) e os resultados foram comparados com aqueles obtidos
das soluções de referência de mesma concentração sem a adição das soluções de
amostras. Os valores percentuais de recuperação variaram entre 97,1 e 102,4%,
sugerindo ausência de interferência significativa da matriz no procedimento
proposto.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
94
4.3.4. Estudo da Repetibilidade e Frequência de Amostragem
Estudou-se a repetibilidade do procedimento desenvolvido
empregando soluções padrões de N-acetilcisteína e de captopril nas concentrações
de 5,0 × 10
-5
e 1,0 × 10
-4
mol L
-1
, obtendo-se desvios padrões relativos menores que
2% para ambos analitos (Figura 4.25). A frequência de amostragem para a
determinação de N-acetilcisteína e captopril foi de 60 determinações por hora.
(a) (b)
FIGURA 4.25. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de (a) N-
acetilcisteína e de (b) captopril nas concentrações de (1) 5,0 × 10
-5
e
(2) 1,0 × 10
-4
mol L
-1
.
4.3.5. Curva Analítica
A curva analítica foi linear no intervalo de concentração de N-
acetilcisteína entre 3,0 × 10
-5
e 2,0 × 10
-4
mol L
-1
(A = -0,05439 + 3124,60 C; r =
0,999 onde A é a absorbância e C a concentração de N-acetilcisteína em mol L
-1
) e
para o captopril a curva de calibração foi linear na região de concentração de
5,0 × 10
-5
a 4,0 × 10
-4
mol L
-1
(A = -0,0831 + 2218,25 C; r = 0,999 onde A é a
absorbância e C a concentração de captopril em mol L
-1
). Os limites de detecção
(três vezes o desvio padrão do branco/inclinação da curva analítica) obtidos foram
de 2,0 × 10
-5
mol L
-1
e 3,9 × 10
-5
para a N-acetilcisteína e captopril, respectivamente.
As curvas analíticas obtidas são apresentadas na Figura 4.26.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
95
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Absorbância
[captopril] / 10
-4
mol L
-1
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Absorbância
[N-acetilcisteína] / 10
-5
mol L
-1
FIGURA 4.26. Curvas analíticas para determinação de N-acetilcisteína e captopril
utilizando o sistema de análise por injeção em fluxo proposto.
O procedimento proposto foi aplicado na determinação de N-
acetilcisteína e captopril em formulações farmacêuticas. Triplicatas das soluções de
referência de N-acetilcisteína, captopril e das soluções das amostras foram injetadas
no sistema em fluxo ilustrado na Figura 3.3. Os sinais transientes obtidos para a
determinação de N-acetilcisteína e captopril estão apresentados na Figura 4.27.
(a) (b)
FIGURA 4.27. Sinais transientes em triplicatas das soluções de referência de (a) N-
acetilcisteína nas concentrações de (1) 3,0 × 10
-5
, (2) 5,0 × 10
-5
, (3) 8,0 × 10
-5
, (4)
1,0 × 10
-4
, (5) 1,5 × 10
-4
e (6) 2,0 × 10
-4
mol L
-1
e das cinco amostras A, B, C, D e E
seguidos das soluções de referência novamente em concentrações decrescentes e
(b) captopril nas concentrações de (1) 5,0 × 10
-5
, (2) 8,0 × 10
-5
, (3) 1,0 × 10
-4
,
(4) 2,0 × 10
-4
, (5) 3,0 × 10
-4
e (6) 4,0 × 10
-4
mol L
-1
e das seis amostras A, B, C, D, E
e F seguidos das soluções de referência novamente em concentrações
decrescentes.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
96
4.3.6. Aplicações
O método proposto foi aplicado na determinação de N-acetilcisteína e
captopril em formulações farmacêuticas e os resultados obtidos foram comparados
com os resultados obtidos utilizando um método oficial para a N-acetilcisteína e um
método comparativo para o captopril. O teste-t pareado foi aplicado aos resultados
obtidos, gerando em um valor de t calculado de 0,781, menor que o valor de t
tabelado (2,776) para a N-acetilcisteína e para o captopril o valor de t calculado foi
de 0,925, menor que o valor de t tabelado (2,571) indicando que o procedimento
proposto possui boa exatidão, uma vez que não foi observada diferença significativa
entre os resultados obtidos, a um nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos
na determinação de N-acetilcisteína e captopril estão mostrados nas Tabelas 4.10 e
4.11, respectivamente.
TABELA 4.10. Determinação de N-acetilcisteína em formulações farmacêuticas
empregando-se o sistema FIA proposto e o métodos oficial
26
.
N-acetilcisteína Erro relativo/%
Amostras
Rotulado
Método
Oficial
Procedimento
Proposto
Er
1
Er
2
A
*
200,0 194,6 ± 0,1 192,0 ± 0,2 -4,0 -1,4
B
*
200,0 201,3 ± 0,3 196,0 ± 0,1 -2,0 -2,6
C
*
100,0 101,5 ± 0,4 103,2 ± 0,3 3,2 1,6
D
*
100,0 98,5 ± 0,2 98,7 ± 0,2 -1,3 0,2
E
**
40,0 42,6 ± 0,3 41,4 ± 0,4 3,5 -2,9
n=3
*mg envelope
-1
**mg mL
-1
Er
1
= erro relativo entre o procedimento proposto e o valor rotulado
Er
2
= erro relativo entre o procedimento proposto e o método oficial
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
97
TABELA 4.11. Determinação de captopril em formulações farmacêuticas
empregando-se o sistema FIA proposto e o métodos comparativo
65
.
Ca
p
to
p
ril m
g
com
p
rimido
-
1
Erro relativo/%
Amostras
Rotulado
Método
comparativo
Procedimento
Proposto
Er
1
Er
2
A 25,0 25,2 ± 0,1 24,7 ± 0,2 -1,2 -2,0
B 25,0 25,2 ± 0,4 25,4 ± 0,1 1,6 0,8
C 25,0 25,1 ± 0,2 24,6 ± 0,3 -1,6 -2,0
D 12,5 12,7 ± 0,1 12,2 ± 0,2 -2,4 -4,1
E 12,5
12,0 ± 0,3 12,4 ± 0,1 -1,6 3,2
F 50,0
49,7 ± 0,4 48,8 ± 0,4 -2,4 -1,8
n=3
Er
1
= erro relativo entre o procedimento proposto e o valor rotulado
Er
2
= erro relativo entre o procedimento proposto e o método comparativo
As características analíticas obtidas com o sistema em fluxo
desenvolvido e trabalhos com detecção espectrofotométrica previamente publicados
para a determinação de N-acetilcisteína e captopril foram comparados. A região
linear para a determinação de N-acetilcisteína foi comparável com Fornazari et al.
42
e Vieira & Fatibello-Filho
43
e para o captopril a região linear foi maior que aquela
obtida por Karlicek & Solich
74
e menor que aquela obtida por Tzanavaraz et al.
69,70
e
Suarez et al.
73
O limite de detecção para a determinação de N-acetilcisteína e
captopril obtidos respectivamente foram menores que aqueles obtidos nos trabalhos
de Suarez et al.
37,73
e Tzanavaraz et al.
69
.
Para a determinação de N-acetilcisteína e captopril, o procedimento
desenvolvido apresentou uma melhor região linear (10 a 100 vezes maior), melhor
repetibilidade dos sinais analíticos e uma menor sensibilidade em relação aos
trabalhos quimiluminescentes descritos na literatura
51,52,81-83
. Entretanto, nestes
métodos analíticos foram empregados um detector de custo elevado.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
98
4.4. Determinação Turbidimétrica de Cloridrato de Fluoxetina em
um Sistema de Análise por Injeção em Fluxo com Zonas
Coalescentes Empregando Nitrato de Prata como Reagente
Precipitante
Nesta etapa do trabalho, foi desenvolvido um sistema de análise por
injeção em fluxo com zonas coalescentes e fluxo intermitente com detecção
turbidimétrica, para a determinação de cloridrato de fluoxetina em produtos
farmacêuticos. O sistema baseou-se na reação entre o cloreto do cloridrato
de fluoxetina e o nitrato de prata (AgNO
3
), formando o (AgCl
(s)
) que foi monitorado
turbidimetricamente em 420 nm. A medida que os íons cloreto reagem com os íons
Ag
+
(aq)
, os íons H
+
(H
3
O
+
) devem continuar na molécula (protonação do amino grupo
da fluoxetina). A equação química da reação de precipitação entre o cloridrato de
fluoxetina com o nitrato de prata é mostrada a seguir (equação 4.6).
F
3
C O
CH CH
2
CH
2
N
H
CH
3
.
HCl
+AgNO
3
AgCl
+NO
3
-
+
F
3
C O
CH CH
2
CH
2
N
H
CH
3
.
H
2
O
.
(aq)
(aq)
(aq)
(s)
(4.6)
(aq)
H
+
Tipicamente, a formação de precipitado em linha tende a sedimentar
na bobina helicoidal e na cela de fluxo, provocando a elevação da linha base. Para
eliminar esse acúmulo de precipitado, foi inserido na configuração inicial do sistema,
um fluxo intermitente com água desionizada, a uma vazão de 6,3 mL min
-1
, como
fluxo de limpeza. Essa configuração permitiu um aumento na frequência de
amostragem de 30 h
-1
para 60 h
-1
e uma melhor estabilidade da linha base.
4.4.1. Estudos dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA
Inicialmente, foram estudados os parâmetros químicos do sistema em
fluxo para investigar as melhores condições para a formação do AgCl
(s)
em linha.
O estudo para a otimização da melhor solução transportadora foi
realizado em um sistema FIA com volume das alças da amostra e do reagente de
350 μL, vazão da solução transportadora de 1,7 mL min
-1
, bobina helicoidal de
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
99
120 cm e manteve-se a concentração de cloridrato de fluoxetina em 1,0 mmol L
-1
. A
configuração do sistema em fluxo empregado nessas determinações é mostrada na
Figura 3.4.
Foram avaliadas como soluções transportadoras ácido nítrico na faixa
de concentração de 1,0 × 10
-3
a 5,0 × 10
-2
mol L
-1
e água desionizada. Os melhores
resultados em termos de magnitude do sinal analítico foram obtidos empregando
água desionizada, entretanto, os melhores resultados em termos de repetibilidade
foram obtidos utilizando-se ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
. Dessa maneira,
selecionou-se o ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
como solução transportadora devido a
melhor repetibilidade dos sinais analíticos, para manter a força iônica constante e
para evitar a hidrólise do Ag(I).
A adição de colóides protetores ou surfactantes nas soluções é muitas
vezes requerida, pois a presença destes agentes é uma garantia adicional de
nucleação uniforme do precipitado, melhorando a repetibilidade e a magnitude dos
sinais analíticos. Dessa forma, estudou-se o efeito do polietilenoglicol (PEG), álcool
polivinílico (PVA), Triton X-100 e Agar-Agar nas concentrações de 0,010, 0,030 e
0,050% (m/v) sobre o sinal analítico, estabilidade da linha base e repetibilidade dos
sinais transientes. Os melhores resultados em termos de repetibilidade e magnitude
dos sinais analíticos foram obtidos utilizando-se Triton X-100 0,030% (v/v). Em
virtude desses resultados, selecionou-se o surfactante Triton X-100 na concentração
de 0,030% v/v para o preparo da solução transportadora e da amostra.
Estudou-se a influência da concentração do reagente nitrato de prata
no intervalo de concentração de 5,0 ×10
-4
a 5,0 × 10
-2
mol L
-1
sobre o sinal analítico.
Uma maior magnitude de sinal analítico e melhor estabilidade da linha base foram
obtidas para a concentração de 1,0 × 10
-3
mol L
-1
desse reagente de precipitação,
sendo selecionada essa concentração. Para concentrações maiores, diminuição
pouco acentuada do sinal analítico (tendência à estabilização) e perda da
estabilidade da linha base.
4.4.2. Estudos dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA
O efeito da variação dos volumes da amostra e do reagente (Figura
4.28) foi estudado variando-se simultaneamente as alças L1 (amostra) e L2
(reagente). Os volumes das alças foram variados no intervalo de 200 a 500 μL
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
100
(comprimentos de 20, 50, 70 e 100 cm), sendo mantida a concentração de cloridrato
de fluoxetina em 1,0 × 10
-3
mol L
-1
. Neste estudo, observou-se que a magnitude do
sinal analítico aumentou até um volume de amostra e reagente injetado de 500 μL.
Houve um aumento progressivo do sinal analítico, devido a menor dispersão da zona
da amostra com o aumento do volume injetado. Porém, devido a uma melhor
repetibilidade dos sinais analíticos e uma maior frequência de amostragem, o volume
de 350 μL foi selecionado para continuidade do trabalho.
100 200 300 400 500
0,12
0,16
0,20
0,24
Turbidez
volume das alças L1 e L2 / μL
FIGURA 4.28. Estudo do volume das alças L1 (amostra) e L2 (reagente) sobre o
sinal analítico para uma concentração de cloridrato de fluoxetina 1,0 mmol L
-1
,
concentração de AgNO
3
1,0 mmol L
-1
.
A influência do comprimento da bobina helicoidal (Figura 4.29) sobre o
sinal analítico foi avaliada no intervalo de 70 a 120 cm. A magnitude do sinal
analítico aumenta até o comprimento de 100 cm, diminuindo para o comprimento da
bobina de 120 cm, provavelmente devido ao efeito de dispersão. Como a cinética da
reação de formação do precipitado é rápida, a dispersão prevalece e a turbidez
diminui. Considerando-se a magnitude do sinal analítico, a bobina helicoidal de
100 cm foi selecionada para dar sequência aos estudos.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
101
70 80 90 100 110 120
0,22
0,24
0,26
Turbidez
comprimento da bobina helicoidal / cm
FIGURA 4.29. Efeito do comprimento da bobina helicoidal sobre o sinal analítico
para uma concentração de cloridrato de fluoxetina e de AgNO
3
em 1,0 mmol L
-1
e
volume da alça da amostra e do reagente de 350 μL.
A Figura 4.30 mostra o efeito da vazão da solução transportadora
(ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
em Triton X-100 0,03% (v/v)) sobre o sinal analítico
foi estudada no intervalo entre 2,2 e 4,1 mL min
-1
. Utilizando-se uma solução de
cloridrato de fluoxetina na concentração de 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, o sinal analítico
diminuiu com o aumento da vazão, possivelmente, devido a um menor tempo de
residência para a formação do precipitado. Observou-se uma maior magnitude de
sinal analítico e melhor estabilidade da linha base empregando-se a menor vazão
(2,2 mL min
-1
), que foi então selecionada para estudos posteriores.
2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
0,12
0,16
0,20
0,24
Turbidez
vazão da solução trasportadora / mL min
-1
FIGURA 4.30. Estudo da vazão da solução transportadora ácido nítrico sobre o sinal
analítico (n=3) para uma concentração de cloridrato de fluoxetina 1,0 mmol L
-1
,
volume da alça de amostragem e do reagente de 350 μL, bobina helicoidal de
100 cm e fluxo intermitente de água desionizada (6,3 mL min
-1
).
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
102
A Tabela 4.12 apresenta os parâmetros avaliados e os selecionados na
otimização do sistema em fluxo para a determinação de cloridrato de fluoxetina em
formulações farmacêuticas.
TABELA 4.12. Parâmetros avaliados na otimização do sistema em fluxo para a
determinação de cloridrato de fluoxetina empregando o sistema FIA proposto
Parâmetros Faixa estudada Selecionado
[AgNO
3
] / 10
-2
mol L
-1
0,05 a 5,0 0,1
[HNO
3
] / 10
-2
mol L
-1
0,1 a 5,0 1,0
alça da amostra e do reagente / (μL) 100 a 500 350
bobina helicoidal / cm 70 a 120 100
vazão da solução transportadora / mL min
-1
2,2 a 4,1 2,7
surfactantes PVA
#
, PEG
*
, Triton
X-100 e Agar-Agar
Triton X-100
#
álcool polivinílico; *polietilenoglicol
4.4.3. Estudo de Interferentes em Potencial
Foram avaliados alguns excipientes normalmente presentes em
formulações farmacêuticas que podem interferir na determinação de cloridrato de
fluoxetina (Tabela 4.13). As substâncias avaliadas foram: sacarina sódica,
metabissulfito de sódio, estearato de magnésio, celulose microcristalina, dióxido de
silício, amido e ciclamato de sódio, em várias razões de concentração, sendo o
cloridrato de fluoxetina mantido na concentração de 3,0 × 10
-4
mol L
-1
para este
estudo. Alguns destes excipientes são insolúveis e/ou possuem baixa solubilidade.
Estearato de magnésio, ciclamato de sódio e amido não causaram interferência na
determinação de cloridrato de fluoxetina, mesmo quando presentes em
concentrações dez vezes maiores que aquela de fluoxetina. Entretanto, a sacarina
sódica apresentou interferência positiva de 7 % quando presente em concentração
dez vezes maior que aquela do cloridrato de fluoxetina. A interferência positiva da
sacarina se deve a formação do sacarinato de prata, de baixa solubilidade,
aumentando assim a turbidez da zona de amostra e, consequentemente, a
magnitude do sinal analítico. O metabissulfito apresentou interferência negativa de
15 % quando presente na mesma concentração do cloridrato de fluoxetina. Essa
interferência ocorre devido ao poder de redução desse concomitante reduzindo a
Ag
+
a Ag
◦
, que promove uma diminuição na formação do precipitado de AgCl
(s)
.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
103
Cabe ressaltar que os teores desses excipientes nos produtos farmacêuticos são
inferiores aos investigados nesse estudo.
TABELA 4.13. Efeito dos excipientes como possíveis interferentes em potencial na
determinação de cloridrato de fluoxetina.
Excipiente Razão de concentração
*
(Excipiente:FX.HCl)
Interferência%
sacarina
1:5 0,5
metabissulfito de sódio
1:5 1,0
estearato de magnésio
10:1 1,0
amido
10:1 0,5
ciclamato de sódio 10:1
1,5
*FX.HCl = [cloridrato de fluoxetina] = 3,0 × 10
-4
mol L
-1
4.4.4. Teste de Recuperação
No teste de recuperação, três concentrações diferentes de cloridrato de
fluoxetina, a saber: 1,0 × 10
-5
, 4,0 × 10
-5
e 6,0 × 10
-5
mol L
-1
foram adicionadas a
cinco amostras comerciais e os resultados comparados com aqueles obtidos com as
amostras não adicionadas do padrão. Os valores percentuais apresentados na
Tabela 4.14 para duas amostras variaram entre 99,6 e 103 % sugerindo assim
ausência significativa de interferência da matriz da amostra.
TABELA 4.14. Estudo de recuperação de cloridrato de fluoxetina em duas
formulações farmacêuticas.
Amostras
cloridrato de fluoxetina / 10
-5
mol L
-1
Adicionado Encontrado
Recuperado / %
A 1,00 1,01 ± 0,02 101
4,00 4,05 ± 0,03 101
6,00 5,98 ± 0,05 99,6
B 1,00 1,03 ± 0,01 103
4,00 4,07 ± 0,03 102
6,00 6,16 ± 0,02 103
n=3
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
104
4.4.5. Estudo da Repetibilidade e Frequência de Amostragem
Estudou-se a repetibilidade do procedimento desenvolvido para
concentrações de soluções padrões de cloridrato de fluoxetina de 2,0 × 10
-4
e
3,0 × 10
-4
mol L
-1
, obtendo-se desvios padrões relativos de 0,5% e 0,9%,
respectivamente (Figura 4.31). A frequência de amostragem foi de 60 determinações
por hora.
FIGURA 4.31. Estudo da repetibilidade para soluções de referência de cloridrato de
fluoxetina nas concentrações de (A) 2,0 × 10
-4
e (B) 3,0 × 10
-4
mol L
-1
. As condições
experimentais para a realização desse estudo são apresentadas no item 3.5.3.
4.4.6. Curva Analítica
A curva analítica (Figura 4.32) foi linear no intervalo de concentração
de cloridrato de fluoxetina entre 3,0 × 10
-5
e 5,0 × 10
-4
mol L
-1
(T = 0,00372 + 387,1
C; r = 0,998 onde T é a turbidez e C a concentração de cloridrato de fluoxetina em
mol L
-1
) e apresentou um limite de detecção de 1,0 × 10
-5
mol L
-1
(três vezes o desvio
padrão do branco/inclinação da curva analítica).
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
105
012345
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
Turbidez
[cloridrato de fluoxetina] / 10
-4
mol L
-1
FIGURA 4.32. Curva analítica para determinação de cloridrato de fluoxetina
utilizando o sistema de análise por injeção em fluxo proposto.
Os sinais transientes obtidos em triplicatas (3,0 × 10
-5
, 5,0 × 10
-5
,
1,0 × 10
-4
, 2,0 × 10
-4
, 3,0 × 10
-4
e 5,0 × 10
-4
mol L
-1
) das soluções de referência de
cloridrato de fluoxetina e das soluções das amostras, são mostrados na Figura 4.33.
FIGURA 4.33. Sinais transientes em triplicatas das soluções de referência de
cloridrato de fluoxetina nas concentrações de (1) 3,0 × 10
-5
, (2) 5,0 × 10
-5
, (3) 1,0 ×
10
-4
, (4) 2,0 × 10
-4
, (5) 3,0 × 10
-4
e (6) 5,0 × 10
-4
mol L
-1
e das quatro amostras A, B,
C e D seguidos das soluções de referência novamente em concentrações
decrescentes. As condições do sistema FIA são aquelas apresentadas no item 3.5.3.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
106
4.4.7. Aplicações
O método proposto foi aplicado na determinação de cloridrato de
fluoxetina em cinco formulações farmacêuticas e os resultados obtidos foram
comparados com um método descrito na Farmacopéia Americana
124
e são
mostrados na Tabela 4.15. O teste-t pareado foi aplicado aos resultados obtidos,
resultando em um valor de t calculado de 1,129, menor que o valor de t tabelado
(2,776), indicando que o procedimento proposto possui boa exatidão, uma vez que
não foi observada diferença significativa entre os resultados obtidos, a um nível de
confiança de 95%.
TABELA 4.15. Determinação de cloridrato de fluoxetina em formulações
farmacêuticas empregando-se o sistema FIA proposto e o método oficial
124
.
cloridrato de fluoxetina
Erro
Amostras
Valor
Rotulado
Método
oficial
Procedimento
Proposto
Er
1
/ % Er
2
/ %
A 20,00
*
19,60 ± 0,01 19,20 ± 0,03
-2,1 -4,1
B
22,36
*
22,20 ± 0,02 23,30 ± 0,01
4,7 4,0
C 22,36
**
22,00 ± 0,01 23,00 ± 0,02
4,4 2,8
D 22,36
**
22,40 ± 0,03 22,32 ± 0,01
-0,4 -0,2
E 22,40
**
21,90 ± 0,02 21,40 ± 0,03
-2,3 -4,7
n=3
* mg mL
-1
** mg drágea
-1
Er
1
= erro relativo entre o procedimento proposto e o valor rotulado
Er
2
= erro relativo entre o procedimento proposto e o método oficial
As características analíticas do método proposto foram comparadas
com aquelas obtidas por outros procedimentos em fluxo para a determinação de
cloridrato de fluoxetina. O método proposto possui um limite de detecção menor que
aquele obtido no método espectrofotométrico
123
e superior aqueles obtidos nos
demais métodos
119,122
. Outrossim, a frequência de amostragem foi igual aquela
obtida no método espectrofotométrico
119
e foi menor que aquelas obtidas nos
demais métodos
122,123
.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
107
4.5. Determinação de Dipirona em Formulações Farmacêuticas
Empregando: Um Sistema de Análise em Fluxo Utilizando um
Microssistema Analítico Construído com LTCC e um Sistema FIA
com Zonas Coalescentes
A dipirona é um derivado das pirazolonas, classe de compostos
caracterizados pela presença de um anel aromático de 5 átomos contendo dois
nitrogênios conhecido como pirazolina. A cetoderivação da pirazolina, isto é,
1-fenilpirazolina-5-ona, é a base da molécula de dipirona (Figura 4.34). Substituintes
no átomo de carbono na posição 4 determinam as propriedades químicas e
FIGURA 4.34. Estrutura molecular da
farmacológicas específicas de cada composto
165
.
1-fenilpirazolina-5-ona.
Nesta parte do trabalho foram desenvolvidos dois sistemas de análise
por injeção e
do complexo
empregando
N
N
O
Ph
m fluxo para a determinação de dipirona em formulações farmacêuticas
utilizando Fe(III) como reagente cromogênio. No primeiro procedimento foi
empregado um microssistema analítico construído com LTCC e no segundo foi
utilizado um sistema FIA com zonas coalescentes sem o acoplamento do
microssistema. Nestes sistemas, sucede a formação em linha de um cromóforo de
cor azul a partir da reação entre o Fe(III) e a dipirona em meio ácido.
Inicialmente realizou-se a aquisição do espectro
batelada. Para tal, adicionaram-se 2,0 mL de dipirona 1,0 × 10
-3
mol L
-1
em uma cubeta de quartzo (1,0 cm de caminho óptico e volume de 4,0 mL),
contendo 2,0 mL de uma solução de Fe(III) 1,0 × 10
-2
mol L
-1
em meio de HNO
3
1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
Como pode ser observado pela Figura 4.35, com a adição da
solução de dipirona na cubeta, prontamente ocorreu a formação de um composto de
coloração azul intensa que apresentou um valor de absorbância em torno de 0,6
para o comprimento de onda de 622 nm.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
108
400 500 600 700 800
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Absorbância
comprimento de onda / nm
IGURA 4.35. Espectro de absorção molecular na região do visível do cromóforo
A Figura 4.36 apresenta um gráfico em três dimensões, constituído de
3 eixos: com
IGURA 4.36. Espectro de absorção em três dimensões do branco obtido em uma
-2 -1
Figura 4.37 apresenta o espectro de formação do cromóforo a partir
da reação en
F
gerado na reação entre o Fe(III) e a dipirona
primento de onda (nm) na região do visível, tempo (s) e absorbância
(Abs). Este gráfico representa o branco, ou seja, sem a adição do analito, tendo
somente Fe(III) 1,0 × 10
-2
mol L
-1
na cubeta.
F
cubeta de quartzo de 1,0 cm de caminho óptico contendo Fe(III) 1,0 × 10 mol L
em meio de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
.
A
tre o Fe(III) e a dipirona. Como pode ser observado nesta figura, a
formação do cromóforo é observado nos primeiros segundos de reação entre a
dipirona e Fe(III), com o máximo de absorção verificado em 622 nm, sendo então
este comprimento de onda fixado para o desenvolvimento do trabalho. Pode também
ser observado, no eixo do tempo reacional, que o cromóforo formado e
relativamente instável, tendo um tempo de vida de 40s, nestas condições
experimental do trabalho. A instabilidade desse complexo parece ser causada pela
fotorredução do complexo dipirona-Fe(III)
94
. Entretanto, esta fotorredução pode ser
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
109
evitada pela adição de um agente quelante (e.g. EDTA) para mascarar o excesso de
íons férrico após o aparecimento do cromóforo azul.
No entanto, empregando sistema de análise por injeção em fluxo, é
possível o m
IGURA 4.37. Espectro de absorção em três dimensões do cromóforo gerado a
-3 -1 -2 -1
.5.1. Estudo dos Parâmetros Químicos do Sistema FIA Empregando o
Inicialmente, foram estudados os parâmetros químicos do sistema em
fluxo para inv
lução transportadora foi
realizado em
testadas soluções transportadoras que influenciassem
positivamente na obtenção de melhores sinais de absorbância. Devido a isso, não
onitoramento de compostos instáveis, visto que é possível detectar a
concentração do cromóforo formado no máximo de sua absorção sem perda de
sensibilidade (inclinação da curva analítica), com boa precisão, exatidão e
repetibilidade. Para isto, é necessário que algum dos parâmetros da configuração do
sistema FIA sejam ajustados como tamanho da bobina reacional reduzida e/ou
vazão da solução transportadora alta, além de temperatura, emprego de
estabilizadores etc.
F
partir da reação da dipirona 1,0 × 10 mol L com Fe(III) 1,0 × 10 mol L em meio
de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
em uma cubeta de quartzo de 1,0 cm de caminho
óptico.
4
Microssistema Analítico
estigar as melhores condições para a reação de formação do complexo
entre a dipirona e o ferro(III) empregando o microssistema.
O estudo para a otimização da melhor so
um sistema FIA com volume das alças da amostra e do reagente de
200 μL, vazão total da solução transportadora 5,6 mL min
-1
, concentração de Fe(III)
1,0 × 10
-2
mol L
-1
, e manteve-se uma concentração de dipirona fixa em
1,0 × 10
-3
mol L
-1
.
Foram
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
110
012345678
0,040
0,045
0,050
0,055
0,060
0,065
0,070
0,075
Absorbância
[Fe(III)] / 10
-2
mol L
-1
foram estuda
de 5,0 × 10
-3
mol L
-1
a 7,0 × 10
-2
mol L
-1
(Figura 4.38). No estudo da
concentração
IGURA 4.38. Efeito da concentração de Fe(III) sobre o sinal analítico para uma
oncentração de dipirona 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, vazão da solução transportadora
,6 mL min
-1
e volume da alça e do reagente de 200 μL.
das soluções alcalinas, pois produzem complexos de ferro(III) e
também Fe(OH)
3(s)
e óxidos. Por outro lado, tampão acetato poderia levar a
formação de complexos de Fe(III) com o ânion acetato, Fe
3
(OH)
2
(CH
3
COO)
6
e, o
tampão fosfato, causaria a precipitação do sal insolúvel de Fe(III), FePO
4(s)
. Assim,
foram investigadas os seguintes transportadores: ácido nítrico e água desionizada.
O ácido nítrico foi avaliado na faixa de concentração de 5,0 × 10
-3
a 1,0 × 10
-2
mol L
-1
. Não houve nenhuma influência no sinal analítico empregando ácido nítrico
como solução transportadora em relação aos sinais obtidos com água desionizada,
porém, para manter a força iônica constante e evitar a hidrólise dos íons Fe(III),
selecionou-se a concentração de ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
para a continuidade
do trabalho.
O efeito da concentração de Fe(III) foi investigado no intervalo de
concentração
desse reagente empregando o microssistema, verificou-se que a
absorbância aumentou até a concentração de 5,0 × 10
-2
mol L
-1
, mas como esse
aumento foi de apenas 7% em relação à absorbância obtida com a concentração de
3,0 × 10
-2
mol L
-1
, selecionou-se a concentração de Fe(III) 3,0 × 10
-2
mol L
-1
para os
estudos posteriores.
F
c
5
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
111
100 200 300 400 500
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
Absorbância
volume das alças L1 e L2 / μL
.5.2. Estudo dos Parâmetros Físicos do Sistema FIA Empregando o
icrossistema Analítico
vazão total da solução transportadora (ácido nítrico
1,0 × 10
-2
mol L
-1
) foi avaliado entre 1,5 e 13 mL min
-1
. Empregando uma
concentração
o-se simultaneamente as alças L1 (amostra) e L2 (reagente). Os
volumes das
IGURA 4.39. Estudo do volume das alças L1 (amostra) e L2 (reagente) sobre o
inal analítico para uma concentração de dipirona 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, concentração de
e(III) 3,0 × 10
-2
mol L
-1
e vazão da solução transportadora 11,5 mL min
-1
.
4
M
O efeito da
de dipirona 1,0 × 10
-3
mol L
-1
, verificou-se que o sinal analítico a partir
da vazão de 5,6 mL min
-1
permaneceu praticamente constante. Entretanto, foi
selecionada a vazão de 11,5 mL min
-1
para a continuidade do trabalho, pois
empregando essa vazão uma frequência de amostragem maior foi obtida em relação
a vazão de 5,6 mL min
-1
. Ademais, como a solução transportadora selecionada foi
ácido nítrico 1,0 × 10
-2
mol L
-1
não haveria problema com a quantidade de resíduo
químico gerado.
O efeito da variação dos volumes da amostra e do reagente foi
estudado variand
alças foram variados no intervalo de 200 a 500 μL, sendo mantida a
concentração de dipirona em 1,0 × 10
-3
mol L
-1
. Como mostrada na Figura 4.39, a
magnitude do sinal analítico aumentou até um volume de amostra e reagente
injetado de 300 μL, permanecendo constante para volumes maiores. Como o sinal
de absorbância para o volume de 300 μL foi somente 7% maior que o volume de
200 μL, foi selecionado o volume de 200 μL para reduzir o consumo de reagente
uma vez que este estava na concentração de 3,0 × 10
-2
mol L
-1
.
F
s
F
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
112
Para a comparação dos resultados obtidos empregando o
microssistema analítico, foi desenvolvido um sistema FIA com zonas coalescentes
como detalhadamente descrito no item 3.7.3. A Tabela 4.16 apresenta os
parâmetros
zonas coalescentes
Faixa estudada
acoplado ao
sistema FIA
com zonas
coalescentes
químicos e físicos avaliados e selecionados empregando os dois
procedimentos desenvolvidos.
TABELA 4.16. Parâmetros físicos e químicos estudados e selecionados
empregando o microssistema acoplado ao sistema FIA e o sistema FIA com
Parâmetros
Microssistema Sistema FIA
F 5,0
-2
e(III) / mol L
-1
× 10
-3
a 7,0 × 10
3,0 × 10
-2
1,0 × 10
-2
Volume da alça da
reagente / μL
200 a 500 200 300
Va o
transportadora / mL
min
-1
1,5 a 13,0
11,5
4,0
Bobina helicoidal / cm
20 a 100 * 50
amostra e do
zão da soluçã
* canais de comprimento fixos dentro do microssistema
4.5.3. Estudos de Interferentes em Potencial e Testes de Recuperação
Em o Sistema FIA com Zonas
oalescentes
macêuticas foi avaliado para excipientes normalmente presentes em
pregando o Microssistema Analítico e
C
O efeito de interferentes em potencial na determinação de dipirona em
formulações far
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
113
amostras com
s e os
resultados co
requência de
Amostragem
studou-se a repetibilidade do procedimento desenvolvido
mpregando o microssistema acoplado ao sistema FIA (Figura 4.40) nas
concentraçõe
IGURA 4.40. Estudo da repetibilidade dos sinais analíticos empregando o
icrossistema analítico para soluções de referência de dipirona nas concentrações
e (1) 5,0 × 10
-4
e (2) 2,0 × 10
-3
mol L
-1
. As condições do sistema FIA empregado
para a realização desse estudo são apresentadas no item 3.7.
erciais. Nestes experimentos, foram utilizadas soluções de referência
de dipirona 5,0 × 10
-4
mol L
-1
com cada um dos possíveis interferentes (sorbitol,
cloreto de sódio, sacarina, glicerina, frutose, sacarose, lactose, monofosfato de sódio
e bissulfito de sódio) em concentrações de 5,0 × 10
-5
mol L
-1
, 5,0 × 10
-4
mol L
-1
e
5,0 × 10
-3
mol L
-1
. Nenhuma das substâncias investigadas causou qualquer
interferência na determinação de dipirona com exceção do metabissulfito encontrado
concomitantemente em algumas das amostras comerciais, que causou uma
interferência negativa da ordem de 30% sobre o sinal analítico, mesmo em
concentração 10 vezes menor que a concentração de dipirona. Esta interferência
deve-se ao fato do metabissulfito ser um ótimo agente redutor, reduzindo Fe(III) para
Fe(II), mas como o teor de bissulfito é bem menor que o teor de dipirona, amostras
contendo este composto associado puderam ser analisadas sem problemas.
Nos testes de recuperação do analito, três concentrações diferentes de
dipirona foram adicionadas a três amostras de formulações farmacêutica
mparados com aqueles obtidos com as amostras não adicionadas do
padrão. Os valores percentuais de recuperação variaram entre 97,0 e 104 %,
sugerindo ausência de interferência significativa da matriz na determinação de
dipirona nessas amostras, empregando os procedimentos propostos.
4.5.4. Estudo da Repetibilidade dos Sinais Analíticos e F
E
e
s de 5,0 × 10
-4
e 2,0 × 10
-3
mol L
-1
, obtendo-se desvios padrão relativos
menores que 0,5%.
F
m
d
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
114
Empregando o sistema FIA com zonas coalescentes, obteve-se
desvios padrões relativos menores que 0,8% no estudo da repetibilidade dos sinais
nalíticos para concentrações de dipirona 1,0 × 10
-4
e 3,0 × 10
-4
mol L
-1
(Figura 4.41)
IGURA 4.41. Estudo da repetibilidade dos sinais analíticos empregando o sistema
IA com zonas coalescentes para soluções de referência de dipirona nas
oncentrações de (1) 1,0 × 10
-4
e (2) 3,0 × 10
-4
mol L
-1
. A seta indica a direção em
ue os sinais transientes foram obtidos. As condições do sistema FIA empregado
a FIA com zonas
oalescentes foram de 150 e 70 h
-1
, respectivamente.
ara o sistema FIA no qual foi acoplado o microssistema, a curva
analítica foi linear no intervalo de concentração de dipirona entre 1,0 × 10
-4
e
,00907 + 91,69 C; r = 0,999 onde A é a absorbância e C a
concentração
a
F
F
c
q
para a realização desse estudo são apresentadas no item 3.6.3.
A frequência de amostragem para a determinação de dipirona
empregando o microssistema acoplado ao sistema FIA e o sistem
c
4.5.5. Curva Analítica
P
3,5 × 10
-3
mol L
-1
(A = 0
de dipirona em mol L
-1
) e para o sistema FIA com zonas coalescentes
a curva de calibração foi linear na região de concentração de 1,0 × 10
-5
a
8,0 × 10
-4
mol L
-1
(A = 0,01068 + 904,23 C; r = 0,999 onde A é a absorbância e C a
concentração de dipirona em mol L
-1
). Os limites de detecção (três vezes o desvio
padrão do branco/inclinação da curva analítica) obtidos para o sistema FIA
empregando o microssistema e o sistema FIA com zonas coalescentes foram de
5,0 × 10
-5
mol L
-1
e 2,3 × 10
-6
mol L
-1
, respectivamente.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
115
00 10203040506070809
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Absorbância
[dipirona] / 10
-5
mol L
-1
ente.
IGURA 4.42. Curva analítica para a determinação de dipirona utilizando o sistema
IA empregando o microssistema analítico construído com LTCC.
IGURA 4.43. Curva analítica para a determinação de dipirona utilizando o sistema
IA com zonas coalescentes.
Os procedimentos desenvolvidos foram aplicados na determinação de
dipirona e triplicatas das soluções das amostras estão
apresentados
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
As Figuras 4.42 e 4.43 apresentam as curvas analíticas obtidas
empregando o microssistema analítico construído com LTCC acoplado ao sistema
FIA e o sistema FIA com zonas coalescentes, respectivam
0,30
0,35
Absorbância
[dipirona] / 10
-4
mol L
-1
F
F
F
F
dipirona em formulações farmacêuticas. Os sinais transientes obtidos em triplicatas
as soluções de referência de d
nas Figuras 4.44 (empregando o microssistema) e 4.45 (empregando
o sistema FIA com zonas coalescentes).
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
116
IGURA 4.44. Sinais transientes obtidos (empregando o microssistema) em
das soluções de referência de dipirona nas concentrações de
) 1,0 × 10
-4
, (2) 3,0 × 10
-4
, (3) 5,0 × 10
-4
, (4) 8,0 × 10
-4
, (5) 1,0 × 10
-3
, (6) 2,0 × 10
-3
(7) 3,5 × 10
-3
mol L
-1
e das seis amostras A, B, C, D, E e F seguidos das soluções
IGURA 4.45. Sinais transientes obtidos empregando o sistema FIA com zonas
ões de referência de dipirona nas
oncentrações de (1) 1,0 × 10
-5
, (2) 3,0 × 10
-5
, (3) 5,0 × 10
-5
, (4) 8,0 × 10
-5
,
) 1,0 × 10
-4
, (6) 3,0 × 10
-4
(7) 5,0 × 10
-4
e (8) 8,0 × 10
-4
mol L
-1
e das oito amostras
F
triplicatas
(1
e
de referência novamente em concentrações decrescentes.
F
coalescentes em triplicatas das soluç
c
(5
A, B, C, D, E, F, G e H seguidos das soluções de referência novamente em
concentrações decrescentes.
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
117
4.5.6. Aplicações
O método proposto foi aplicado na determinação de dipirona em
êuticas e os resultados obtidos foram comparados com os
sultados obtidos utilizando o método descrito na Farmacopéia Brasileira
108
para a
quantificação
método oficial .
Di
formulações farmac
re
dipirona. O teste-t pareado foi aplicado aos resultados obtidos
empregando ambos os métodos, resultando em um valor de t calculado de 0,510,
menor que o valor de t tabelado (2,571) para os resultados obtidos empregando o
microssistema e os resultados obtidos empregando o sistema com zonas
coalescentes o valor de t calculado foi de 0,468, menor que o valor de t tabelado
(2,365), indicando que os procedimentos propostos possuem boa exatidão, uma vez
que não foram observadas diferenças significativas entre os resultados obtidos, a
um nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos empregando o microssistema
acoplado ao sistema FIA e o sistema FIA com zonas coalescentes são mostrados
nas Tabelas 4.17 e 4.18, respectivamente.
TABELA 4.17. Determinação de dipirona em formulações farmacêuticas
empregando o microssistema acoplado ao sistema FIA e o
108
p
irona Erro relativo/%
Amostras
Rotulado
Oficial Proposto
Er
Método Procedimento
1
Er
2
A 500
*
5 520,2 ± 0,4 03,2 ± 0,6 3,9 3,3
B 500
*
*
489,2 ± 0,4
C 500 494,6 ± 0,4 501,5 ± 0,4 0,3 1,4
481,1 ± 0,3 -3,9 -1,7
D 500
*
509,1 ± 0,3 504,6 ± 0,3 0,9 -0,9
E 500
**
504,3 ± 0,4 510,2 ± 0,7 2,0 1,2
F 500
**
510,5 ± 0,1 514,2 ± 0,4 2,8 0,7
n=3
Er
1
= erro relativo entre cedimen valo
Er
2
= erro relativo entre ocedimen mét
* mg m
** mg c rimido
o pro
o pr
to proposto e o
to proposto e o
r rotulado
odo oficial
L
-1
omp
Resultados e Discussão
___________________________________________________________________
118
TABELA 4.18. Determinação de dipirona em formulações farmacêuticas
mpregando-se o sistema FIA com zonas coalescentes e o método oficial
108
.
Di
e
p
irona Erro relativo/%
Amostras
Rotulado
Oficial Proposto
Er
Método Procedimento
1
Er
2
A 500
*
516 520,2 ± 0,4 ,3 ± 0,6 3,9 0,8
B 500
*
*
483,5 ± 0,5 -3,1
C 500 489,6 ± 0,4 49 -2,0 0,1
485,0 ± 0,3
0,2 ± 0,4
0,3
D 500
*
507,7 ± 0,5 520,6 ± 0,3 4,0 2,5
E 500
**
491,3 ± 0,4 483,6 ± 0,5 -3,4 -1,6
F 500
**
478,7 ± 0,1 480,8 ± 0,4 -4,0 0,4
G 50
*
48,65 ± 0,3 48,45 ± 0.4 -3,2 -0,4
H 300
**
303,5 ± 0,3 312,0 ± 0,1 3,9 2,7
n=3
Er
1
= erro relativo entre o procedimento valor rotul
Er
2
= erro relativo entre o procedime o mé
* mg m
** mg c rimido
-1
ma nalít o construído com
de amostragem em relação aos
rocedimentos em fluxo relatados na literatura
97,99,102,104
e mesmo com um caminho
óptico reduz
proposto e o
nto proposto e
ado
todo oficial
L
omp
-1
O procedimento empregando o microssiste a ic
LTCC apresentou uma maior frequência
p
ido, um melhor limite de detecção em relação a alguns artigos
previamente publicados
99,102
dedicados para a determinação de dipirona foi obtido.
CAPÍTULO5‐CONCLUSÕES
Conclusões
___________________________________________________________________
120
CAPÍTULO 5 – CONCLUSÕES
5.1. Considerações Finais
Os estudos realizados neste trabalho evidenciaram a viabilidade do uso
de sistemas de análise por injeção em fluxo para a determinação de N-acetilcisteína,
captopril, dipirona e cloridrato de fluoxetina em formulações farmacêuticas.
Todos os procedimentos propostos apresentaram resultados
satisfatórios quando comparados com um método oficial ou com métodos descritos
na literatura, e sendo necessário pouco o pré-tratamento das amostras comerciais
analisadas.
O tempo de vida, a facilidade de preparação e substituição dos
reatores e o baixo consumo de reagente justificaram o emprego de RFS nos
sistemas em fluxo desenvolvidos.
O sistema FIA com geração de azul da Prússia em linha mostrou ser
aplicável nas determinações de N-acetilcisteína e captopril e também foi estendido
para a determinação de paracetamol, tornando-se então de fato um sistema
polivalente, e que pode ser empregado em laboratórios com demanda de amostras
diversificadas.
O sistema turbidimétrico para a determinação de fluoxetina é o sistema
FIA mais simples quando comparado com os sistemas propostos na literatura para a
determinação desse fármaco em amostras comerciais.
O emprego de μ-TAS construídos com LTCC para a determinação de
dipirona, serviu como uma poderosa ferramenta para o monitoramento desse analito
devido à alta frequência de amostragem e a portabilidade, além de ser uma
tecnologia inovadora, já que não existe nenhum trabalho na literatura para
determinação de analitos de interesse farmacêutico empregando LTCC. Ademais,
atualmente são poucas as universidades brasileiras que vem desenvolvendo
sistemas miniaturizados para fins analíticos e somente um grupo da USP tem duas
publicações empregando LTCC e até o momento existem somente quatro
publicações
para a determinação de analitos diversos utilizando LTCC descritos na
literatura.
O uso de um LED juntamente com o sistema miniaturizado, foi uma
alternativa aos monocromadores, pois o LED é o meio mais eficiente de produção de
luz praticamente monocromática, são de baixo custo, além de possuir grande
Conclusões
___________________________________________________________________
121
estabilidade e serem de pequeno porte, o que facilitou o acoplamento destes no
microssistema.
A Tabela 5.1 apresenta uma sinopse das figuras de mérito obtidas nos
sistemas em fluxo desenvolvidos nesse trabalho de doutorado.
TABELA 5.1. Sinopse das figuras de mérito obtidas nos procedimentos em fluxo
propostos.
linearidade / mol L
-1
LD / mol L
-1
freq. amost. / h
-1
N-acetilcisteína /
RFS
3,0 × 10
-5
a 1,5 × 10
-4
8,0 × 10
-6
60
captopril / RFS
1,0 × 10
-5
a 5,0 × 10
-4
8,0 × 10
-6
70
N-acetilcisteína /
A.P.
3,0 × 10
-5
a 2,0 × 10
-4
2,0 × 10
-5
60
captopril / A.P.
5,0 × 10
-5
a 4,0 × 10
-4
3,9 × 10
-5
60
dipirona / FIA zonas
coalescentes
1,0 × 10
-5
a 8,0 × 10
-4
2,3 × 10
-6
70
dipirona / LTCC
1,0 × 10
-4
a 3,5 × 10
-3
5,0 × 10
-5
150
cloridrato de
fluoxetina
3,0 x 10
-5
a 5,0 x 10
-4
1,0 x 10
-5
60
A.P. = Azul da Prússia
Conclusões
___________________________________________________________________
122
Todos os resíduos gerados durante os experimentos foram
armazenados, catalogados e enviados para a Unidade de Gestão de Resíduos da
UFSCar.
CAPÍTULO6–ATIVIDADESFUTURAS
Atividades Futuras
___________________________________________________________________
124
CAPÍTULO 6 – ATIVIDADES FUTURAS
Durante e após o desenvolvimento desse trabalho, surgiram algumas
idéias de novos sistemas de análise por injeção em fluxo que podem ser
desenvolvidos.
A utilização de resina poliuretana de origem vegetal para imobilização
de reagentes para a construção de RFS apresenta grandes vantagens em relação à
resina poliéster como: redução de riscos ao meio ambiente, redução de custo e
dependência tecnológica, é produzida no Brasil (Grupo de Química Analítica e
Tecnologia de Polímeros (GQATP) – USP – São Carlos) e resistência a alguns
solventes orgânicos. Cabe destacar que ainda não existe nenhum trabalho publicado
utilizando resina poliuretana para construção de RFS.
O acoplamento de RFS em sistema em fluxo para superar algumas
limitações dos microssistemas como a baixa sensibilidade que, no caso da detecção
espectrofotométrica, se deve ao caminho óptico reduzido, pode ser explorado. Como
a análise em fluxo é um processo caracterizado pela introdução e pré-tratamento de
amostras em linha, esse problema, por exemplo, poderia ser resolvido incluindo-se
um RFS no módulo de análise do sistema FIA para a pré-concentração dos analitos.
Uma ampla possibilidade de procedimentos analíticos pode ser
desenvolvida utilizando LTCC para a determinação de analitos diversos. Como
exemplo, a incorporação de pastas resistoras nos canais dos microssistemas
durante a sua construção, para que reações químicas que necessitem ser
catalisadas por aquecimento possam ser implementadas.
O acoplamento do microssistema analítico construído com LTCC em
um espectrofotômetro home-made e o uso de micro-bombas poderia transformar o
procedimento proposto para a determinação de dipirona em um sistema em fluxo
realmente miniaturizado, uma vez que, o sistema em fluxo proposto nesta tese é
híbrido, com uma parte miniaturizada (microssistema construído com LTCC) e outra
parte não miniaturizada como, por exemplo, a bomba peristáltica e o computador
acoplado para a aquisição dos sinais analíticos gerados.
CAPÍTULO7–REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS
Referências Bibliográficas
_________________________________________________________________
126
CAPÍTULO 7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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