ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Iniciação Científica
Autores
Bastos, T. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Guedes, Q. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Tanaka, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO)
Resumo
Quercetina é o principal representante dos flavonoides e o mais abundante na dieta alimentar dos seres humanos. Em certas condições funciona como agente oxidante e tem atividade mutagênica. Devido a isto, um estudo do comportamento eletroquímico do composto foi realizado em um eletrodo de trabalho de carbono vítreo (CV), carbono vítreo modificado com óxido de grafeno (CVOG) e carbono vítreo modificado com óxido de grafeno reduzido (CVOGR), utilizando-se a técnica eletroanalítica de voltametria cíclica e vários eletrólitos de suporte, a fim de identificar as melhores condições para a determinação desse analito. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que a Quercetina comportou-se melhor em solução neutra e o CVOGR apresentou maior corrente, sendo o escolhido para análises futuras.
Palavras chaves
quercetina; carbono vítreo; grafeno
Introdução
A quercetina, 3, 3’, 4’, 5, 7-pentaidroxilflavona (QCT) é um flavonoide natural e o mais abundante na dieta humana. Sua ocorrência se dá em várias plantas, estando presente em chás, alimentoscomo frutas,cereais,grãos, suco de uva, vinho tinto dentre outros. Devido à sua propriedade benéfica a saúde, as atividades químicas e biológicas desse flavonoide são amplamente estudadas (GUPTA et al, p.119, 2010). Tendo poder antiinflamatório, antialérgico e por possuir um ação antioxidante reduz o risco de câncer de mama, próstata e estômago.Os métodos mais comum da determinação da quercetina são os métodos cromatográficos HPLC com detecção UV-VIS (LIU, et al, p. 714, 2006), entretanto há alguns artigos para a sua determinação eletroquímica(SATPATI, p. 1344, 2011). O grafeno consiste numa rede bi-dimensional constituída por uma es¬trutura hexagonal de átomos de car¬bono com hibridização sp2. Tais características conferem aos grafenos propriedades importantes para serem usados como eletrodos eletroquímicos, devido propriedades como excelente adsortividade, alta resistência e boa flexibilidade para modificação química (WANG et al, p.2498, 2000). Neste trabalho um eletrodo de carbono vítreo foi modificadocom óxido de grafenoe óxido de grafeno reduzido para determinação eletroquímica do flavonoide quercetina através da técnica de voltametria cíclica, serão apresentados resultados referentes à otimização de um sistema eletroquímico para futura aplicação deste eletrodo na quantificação de quercetina em alimentos. Tendo em vista a importância do consumo dos flavonoides nos alimentos.
Material e métodos
Os ensaios em voltametria cíclica foram realizados utilizando um potenciostato portátil de modelo µstat200, da marca Dropsens®. O sistema eletroquímico utilizado para oxidação de quercetina foi constituído de uma célula eletroquímica (copo em vidro borosilicato) com capacidade para 5mL de eletrólito, contendo os três eletrodos (trabalho, auxiliar e referência).O Ag/AgCl e platina foram utilizados como eletrodos de referência e auxiliar, respectivamente. O eletrodo de trabalho de carbono vítreo (CV) com 3,0 mm de diâmetro foi utilizado como substrato para modificação com óxidos de grafenos. Para síntese dos óxido de grafeno reduzido e óxido de grafeno, utilizou-se o método de Hummers (HUMMERS et al, p.1339, 1958). A modificação se deu a partir de uma suspensão contendo uma mistura de óxido de grafeno, náfion e dimetilformamida, e com o auxilio de uma micropipeta foi adicionado 5,0uL na superfície do eletrodo de carbono vítreo. O melhor eletrodo foi escolhido através do estudo de determinação de quercetina sobre o eletrodo de carbono vítreo com (CVOG) e sem óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido (CVOGR). Estudos em diferentes velocidades de varredura de potencial (10, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 e 200 mVs-1)foram realizados para extrair informações eletroquímicas sobre o sistema. A repetibilidade das medidas foi estudada efetuando-se 10 medidas consecutivas sobre o melhor eletrodo na presença de quercetina. Além disso, foram feitos estudos de determinação de quercetina em diferentes eletrólitos (tampões Fosfato, Sorensen, Britton-Robinson e Mcilvaine) e valores de pH (1,0, 7,0 e 13,0).O tampão fosfato, de pH 7,0, foi utilizado como eletrólito suporte e as medidas foram realizadas em quercetina 0,0001 molL- 1.
Resultado e discussão
Inicialmente realizou-se medidas em quercetina 0,0001 mol L-1 sobre os eletrodos
de carbono vítreo (CV), carbono vítreo modificado com óxido de grafeno (CVOG) e
carbono vítreo modificado com óxido de grafeno reduzido (CVOGR), onde foram
observados picos redox, caracterizando ser um processo reversível. O eletrodo de
CVOGR foi o que obteve melhores respostas de correntes atingindo um pico máximo
de corrente anódica em 6.62µA, esse resultado pode ser justificado pela
estabilidade do óxido de grafeno reduzido e a ressonância dos elétrons em seus
anéis aromáticos. Para o estudo em diferentes velocidades de varredura de
potencial observou-se um aumento na intensidade do sinal de corrente para a
oxidação de quercetina com o aumento da velocidade de varredura, mostrando uma
dependência linear da corrente de pico anódico com a raiz quadrada da velocidade
de varredura de potencial, indicando que o processo redox observado foi
controlado por difusão. Quanto ao estudo do melhor eletrólito, o tampão Sorense
obteve uma maior corrente de pico anódico, entretanto o potencial de oxidação se
deslocou para a direita, denotando-se uma maior energia para a oxidação da
quercetina. Já os tampões Britton-Robinson, Mcilvaine e fosfato apresentaram
correntes e potenciais de picos similares, com isso o tampão fosfato foi
escolhido como sendo o melhor eletrólito suporte para este estudo, por ser muito
usado na literatura e por ser de fácil preparo. O pH do meio eletrólitico
escolhido foi o 7,0 por ser um pH neutro muito próximo ao pH fisiológico.O
desvio padrão relativo entre 10 medidas consecutivas em quercetina sobre
eletrodo de CV-OGR foi de 0,13%. Mostrando que o eletrodo estudado apresentou
uma boa repetibilidade com um baixo desvio padrão relativo nas medidas
voltamétricas.
Conclusões
Diante dos resultados expostos, comprova-se a viabilidade do uso do eletrodo de CVOGR como o melhor sensor eletroquímico para determinação de quercetina, em solução neutra. Estudos por voltametria cíclica mostraram que o processo é reversível, ou seja, a Quercetina se oxida e se reduz em potenciais bem definidos. Estudos comparativos por meio de voltametria de pulso diferencial serão realizados com o objetivo de dá continuidade aos estudos eletrooxidativos da Quercetina.
Agradecimentos
CNPq, CAPES, FAPEMA, UFMA.
Referências
GUPTA, C.; VIKRAM, A.; TRIPATHI, D. N.; RAMARAO, P.; JENA, P. G. Antioxidant and antimutagenic effect of quercetin against DEN induced hepatotoxicity in rat. Phytotherapy Research, no 24, p.119, 2010.
HUMMERS, W. S.; OFFEMAN, R. E. Preparation of Graphitic Oxide. Journal of the American Chemical Society. no 80 , p. 1339, 1958.
SATPATI, A. K.; SAHOO, S.; DEY, M. K.; REDDY, A. V. R.; MUKHERJEE, T. Electrochemical and spectroelectrochemical investigations of quercetin on unmodified and DNA-modified carbon paste electrode and its determination using voltammetry. Analytical Methods, no 3, p. 1344, 2011.
WANG, S.; YATA, S.; NAGANO, J.; OKANO, Y.; KINOSHITA, H.; KIKUTA, H.; YAMABE, T. A new carbonaceous material with large capacity and high efficiency for rechargeable Li-ion batteries. Journal of The Electrochemical Society, no 147, p. 2498, 2000.
ZU, Y.; LIU, O.; FU, Y.; ZHAO, O. Simultaneous determination of catechin, rutin, quercetin kaempferol and isorhamnetin in the extract of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) leaves by RP-HPLC with DAD. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. no 41, p. 714, 2006.
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