ÁREA: Proquim - Feira de Projetos de Química de Nível Médio
TÍTULO: Análise quantitativa de picrato de butambeno por reflectância difusa utilizando equipamento de baixo custo
AUTORES: RIFONA, J.F. (LUMIERE ) ; SALLES , V.G.L.W. (LUMIERE ) ; GONÇALVES, P.H.P. (LUMIERE ) ; BORINI, M.A.Q. (LUMIERE ) ; BELLI, C.L. (LUMIERE ) ; SILVA, L.G.B. (LUMIERE ) ; PALUMBO, M.N. (LUMIERE)
RESUMO: A reflectância é uma técnica de investigação que analisa a variação da luz refletida por uma determinada amostra em função da concentração. O objetivo deste projeto é de construir um equipamento de reflectância portátil e de baixo custo que pode ser utilizado para quantificar amostras de picrato de butambeno em fármacos comerciais. São preparadas soluções pastosas de concentrações variadas do analito em polietilenoglicol, que, espalhadas num suporte de papel, interagem com a luz emitida por um LED absorvendo-a. Parte da luz não absorvida é refletida e captada por um LDR que acoplado a um multímetro efetua a leitura da resistência elétrica que varia de acordo com a concentração da amostra analisada. A técnica se mostra eficiente e apresenta simplicidade na execução do procedimento.
PALAVRAS CHAVES: absorbância, refletância e picrato de butambeno
INTRODUÇÃO: Todo medicamento apresenta a chamada faixa terapêutica, que é a oscilação das concentrações em que ele se apresenta para tratar certas patologias, em níveis abaixo do necessário não há resposta ao tratamento, acima se corre o risco de intoxicação podendo levar a morte (KAWANO, 2006). Valorizando as técnicas de quantificação para este grupo de substâncias e, com o passar do tempo, colaborou para o aumento do grau de complexidade e de custo destas análises.
Uma das técnicas de investigação para quantificar fármacos é a análise por reflectância difusa, além de ser simples no que tange o preparo das amostras e no procedimento analítico, pode ser aplicada com o auxílio de equipamentos portáteis e de baixo custo (MATIAS, 2003).
A refletância estuda a luz refletida por uma amostra. O equipamento que afere esta luz é denominado refletômetro, cuja função é incidir a luz num determinado comprimento de onda e detectar o quanto desta luz é refletido pelo sistema. O princípio está relacionado ao fato de que quanto maior o teor do analito colorido na amostra, maior a intensidade de cor apresentada pela mesma, o que proporcionará maior absorção de luz e, consequentemente, menor reflexão desta. Com menos luz refletida maior será o sinal da resistência elétrica detectada pelo aparelho.
O fármaco escolhido para a análise é o picrato de butambeno, utilizado para atenuar queimaduras, de coloração amarela fortíssima por derivar do ácido pícrico.
O objetivo do projeto é construir um refletômetro portátil e de baixo custo, levando em conta fios, diodo, resistor, pilhas, multímetro e a peça usinada em Teflon, estima-se um valor entre 80 e 90 reais. Com este aparelho é possível analisar a concentração de picrato de butambeno presente no fármaco picrato de Butesin® do laboratório Abbot.
MATERIAL E MÉTODOS: A primeira etapa do processo consiste na construção do refletômetro artesanal. Para tanto, utiliza-se um tarugo de Teflon usinado com dois orifícios concorrentes inclinados a 45º, onde se acopla um dispositivo emissor de luz por diodo (light emitter diode-LED) de coloração azul. A amostra absorve parte da luz incidente, e a fração refletida é capturada pelo resistor detector de luz (light dependent resistor-LDR), acoplado a um multímetro para leitura da resistência elétrica em função da intensidade de luz captada. Com amostras de valores de concentração diferentes, o LDR captura diferentes intensidades de luz e, quanto maior a concentração, menor será a luminosidade refletida e maior o sinal da resistência elétrica lida pelo multímetro.
Para preparar as pomadas de picrato de butambeno analisadas, utilizou-se o próprio fármaco cuja concentração nominal é de 10mg g-1. Outra solução resultou da diluição do fármaco a 50% utilizando-se polietilenoglicol como solvente, conferindo-lhe concentração próxima de 5mg g-1. O solvente também foi utilizado para analisar o comportamento frente à ausência de analito, fazendo assim o papel de “branco” do sistema.
As três pomadas foram espalhadas, separadamente, em papel de filtro que funciona como suporte para amostra. Para facilitar a difusão e homogeneização do analito na superfície do papel, o conjunto é levado ao forno a 60ºC por cerca de 3 minutos onde ocorre a fusão da pomada que se difunde efetivamente pelo suporte. O excesso de pomada é retirado utilizando-se um papel macio. Os papéis de filtro são levados ao aparelho que é posicionado para efetuar a leitura. Irradia-se luz azul e, com a ajuda de um multímetro lê-se o valor da resistência elétrica em ohms devida à captação da luz refletida.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O projeto está em desenvolvimento. Numa pré-análise para verificar a correspondência do equipamento e seu funcionamento, prepararam-se duas amostras para análise diluindo-se a amostra do fármaco original a 50%. Visualmente já se percebeu a diferença de intensidade do amarelo entre ambas.
As amostras foram espalhadas no papel de filtro, fundidas no forno e levadas ao refletômetro cuja cela principal pode ser observada na figura 1.
A figura 2 contém a tabela com os valores correspondentes de resistência para as três amostras analisadas: o polietilenoglicol puro, a solução a 50% e o fármaco original. Como o branco apresenta valor de resistência ao redor de 100ohms, a diferença entre ele e o fármaco a 50% resulta na influência do teor de picrato de butambeno nesta amostra que é de 42ohms. Como o fármaco comercial apresentou uma resistência de 186ohms, 44 unidades acima, obteve-se uma equivalência entre o teor e o sinal analítico como era esperado.
Chama a atenção o fato de que o desvio padrão é elevado, porém deve existir uma relação linear entre diversos valores de concentração e resistência elétrica lida no multímetro, logo pode-se formular concentrações diferentes com o intuito de construir uma curva de calibração, determinar a equação da reta que rege o fenômeno abrindo-se a possibilidade de analise das amostras de fármaco comercial.
Obviamente para a construção de uma curva de calibração eficiente deve-se inserir o valor a ser analisado interpolado aos pontos da curva. É necessário preparar uma solução de concentração maior que a apresentada pelo fármaco. Como é muito difícil adquirir o analito puro, para preparar as soluções de concentrações maiores que o fármaco, planeja-se utilizar ácido pícrico e polietilenoglicol, para a elaboração de concentrações variadas.
CONCLUSÕES: Numa análise inicial, percebe-se uma relação entre a resistência elétrica obtida no multímetro e a concentração da amostra analisada. Tal fato justifica o desenvolvimento do projeto, que visa discutir uma metodologia para a utilização da refletância em análises quantitativas de substâncias, ou seja, dos princípios ativos em formulações farmacêuticas.
O LED, azul, permite obter valores de resistência representativos proporcionais aos da concentração do fármaco analisada. O sinal captado pelo aparelho é reprodutível, indicando ser viável a utilização do mesmo para quantificação.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos ao apoio do Colégio Lumière e aos nossos pais na realização deste projeto
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. KAWANO, D. F. Acidentes com medicamentos: como minimizá-los. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, São Paulo, v. 42, n.4, dezembro 2006.
2. MATIAS, F.A.A; VILA, M.M.D.C; TUBINO, M. A simple device for quantitative colorimetric diffuse reflectance measurements. Sensors and Actuators B 88, p60–66, 2003
