ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: Estudo eletroquímico da progesterona sobre eletrodo de óxido de cobalto eletrodepositado
AUTORES: MOURA, S. L. (UFPI) ; MORAES, R. R. (UFPI) ; SANTOS, M. A. P. (UFPI) ; LOPES, J. A. D. (UFPI) ; CARVALHO, A. L. M. (UFPI) ; SANTOS, J. A. V. (UFPI) ; SANTOS JÚNIOR, J. R. (UFPI)
RESUMO: Métodos alternativos para identificação e quantificação de hormônios incluem radioimunoensaio, ensaio imunoenzimático, imunossensores e eletroforese capilar (YESALIS et al. 2000). Novas metodologias analíticas devem ser desenvolvidas para detecção de hormônios, pois nas últimas décadas a pesquisa voltou-se para o custo efetivo das técnicas de determinação, comparando sensibilidade e custos efetivos por análise. Este trabalho teve o objetivo de estudar o comportamento eletroquímico do hormônio progesterona sobre eletrodo de carbono vítreo modificado com óxido de cobalto eletrodepositado, utilizando a técnica de voltametria cíclica. O eletrodo proposto foi capaz de detectar o hormônio, tendo como limite de detecção da ordem de 10-7 molL-1.
PALAVRAS CHAVES: voltametria cíclica, óxido de cobalto, progesterona.
INTRODUÇÃO: As técnicas eletroquímicas mostram-se de baixo custo em relação às outras técnicas e, comparativamente, seguras quando confrontados os seus limites de detecção. Do ponto de vista eletroquímico, existem poucos trabalhos publicados para a determinação de hormônios. Por exemplo, a testosterona foi determinada recentemente em um eletrodo de gota pendente de mercúrio no limite de 5 x 10-9 molL-1, após a acumulação de 5 min (GUPTA, 2011). Essas técnicas têm-se revelado ser um método poderoso e versátil para a determinação sensível de achados biologicamente importantes de compostos orgânicos que sofrem reações de oxidação e redução, incluindo drogas e moléculas relacionadas em formas farmacêuticas. Devido à sua extrema simplicidade, baixo custo, tempo relativamente curto de análise, alta sensibilidade e especificidade em comparação a outras técnicas, as técnicas eletroanalíticas são de grande importância no campo da análise de drogas. Os eletrodos quimicamente modificados são, atualmente, amplamente utilizados devido aos seus imensos benefícios. O uso de eletrodos quimicamente modificados em eletroanálises oferece várias vantagens, que incluem a diminuição do potencial de pico e aumento da sensibilidade, junto com melhoria na seletividade na aplicação da análise farmacêutica (GUPTA et al., 2010). O óxido de cobalto, Co3O4, é um material interessante em os diversos óxidos de metais de transição sendo estáveis na estrutura tipo spinel, sobre um arranjo de estrutura cúbica de íons óxido, em que os íons cobalto (II) ocupam oito sítios tetraédricos e íons cobalto (III) que ocupam 16 sítios octaédricos. Portanto, o objetivo do trabalho foi a construção de um eletrodo modificado com oxido de cobalto sobre o substrato de carbono vítreo para detecção do hormônio progesterona.
MATERIAL E MÉTODOS: Os experimentos eletroquímicos foram realizados no Laboratório de Bioeletroquímica da UFPI, empregando um aparelho potenciostato/galvanostato (Autolab–PGSTAT 302). Utilizou-se uma célula eletroquímica (50 mL) com três eletrodos, tendo como referência um eletrodo de calomelano saturado (ECS), uma placa de platina como auxiliar e, como eletrodo de trabalho, um eletrodo de carbono modificado com óxido de cobalto. Todos os experimentos foram realizados em temperatura ambiente 25 ± 2ºC. Um eletrodo de carbono foi previamente limpo com alumina sobre feltro umedecido com água destilada. Logo depois, o eletrodo foi levado a um banho de ultrassom e sonicado por 5 min em etanol 95%, depois por mais 2 min em agua ultrapura (tipo 1, purificada pelo sistema Milli-Q) entre cada uma das etapas de limpeza. A modificação do eletrodo de carbono com oxido de cobalto foi realizada a partir de uma solução de CoCl2.6H2O 2 mmol L-1. Na célula eletroquímica foram adicionadas alíquotas crescentes da solução de progesterona em solução tampão pH 12,5.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As correntes de pico catódico, diminuem de intensidade na presença de progesterona, sendo esse efeito mais evidente para o pico de redução característico das espécies Co(IV)/Co(III). Entretanto, é observado ainda, que a intensidade das correntes de pico anodico aumentam com o aumento da concentração do hormônio progesterona. Isso, então, é um indicativo que o hormônio está sendo oxidado. Diversos trabalhos na literatura têm mostrado esse mecanismo para explicar esse comportamento (TABESHNIA et al., 2010; HOUSHMAND, 2008; HASANZADEH, 2009). No eletrodo de carbono modificado com óxido de cobalto as espécies de Co(IV) são responsáveis pela oxidação do hormônio. Em outras palavras, as espécies de Co(IV) formadas, atuam na oxidação do hormônio e além disso favorece ainda a oxidação das espécies Co(III), o que explica o aumento na intensidade de corrente anodica referente ao pico Co(III)/Co(IV). As correntes de pico catódica associadas a redução da espécie Co(IV) mostraram-se proporcionais a quantidade de progesterona adicionada. A partir desses resultados calculou-se alguns parâmetros analíticos para o a detecção de progesterona. Os valores de limite de detecção foram calculados através da expressão 3.(s_branco/b), onde sb é o desvio padrão da corrente do branco (na ausência do hormônio) e b é a inclinação da curva de calibração, com r2 = 0,993, obteve-se um resultado para o LD igual a 1,4 x 10-7 molL-1.
CONCLUSÕES: O eletrodo de carbono modificado com óxido de cobalto mostrou picos de oxidação e redução bem definidos. Além disso, mostrou efeito eletrocatalítico na oxidação do hormônio progesterona. O eletrodo foi usado para detecção de progesterona apresentando limite de detecção de 1,4 x 10-7 molL-1 compatíveis com limites de detecção de outras técnicas espectroscópicas.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq, FINEP, FAPEPI, RENORBIO, FUNCAP e UFPI.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GUPTA, V. K.; SINGH, A. K.; PAL, M. K. Desipramine hydrochloride selective poly (vinyl chloride) based sensor. Electrochim. Acta, Vol. 55, p. 1068-1073, 2010.
GUPTA, V. K. et al. Voltammetric techniques for the assay of pharmaceuticals-A review. Analytical Biochemistry, Vol. 408, n. 2, p. 179-196, 2011.
HASANZADEH, M. et al. Kinetic Study of the Electro-Catalytic Oxidation of Hydrazine on Cobalt Hydroxide Modified Glassy Carbon Electrode. Chinese Journal of Chemistry, Vol. 27, n. 4, p. 638-644, Abr. 2009.
HOUSHMAND, M. et al. Electrocatalytic oxidation of aspirin and acetaminophen on a cobalt hydroxide nanoparticles modified glassy carbon electrode. Journal of Solid State Electrochemistry, Vol. 12, n. 9, p. 1117-1128, Set. 2008.
HUTTON, E. A.; ELTEREN, J. T.; OGOREVC, B.; SMYTH, M. R. Validation of bismuth film electrode for determination of cobalt and cadmium in soil extracts using ICP-MS. Talanta, Vol. 63, p. 849–855, 2004.
SPATARU, N. et al. Electrochemical behavior of cobalt oxide films deposited at conductive diamond electrodes. Journal of the Electrochemical Society, Vol. 150, n. 7, p. E337-E341, Jul 2003.
TABESHNIA, M.; RASHVANDAVEIA, M.; AMINIA, R.; PASHAEE, F. Electrocatalytic oxidation of some amino acids on a cobalt hydroxide nanoparticles modified glassy carbon electrode. Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol. 647, n. 2, p. 181-186, 2010.
YESALIS, C. E. Anabolic in sports and exercises. 2a ed. Champaign: Human Kinetics, 2000, 439p.
