ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Analítica
Autores
Oliveira, S.D.S. (UFRN) ; Martinez-huitle, C.A. (UFRN)
Resumo
A tuberculose é uma das maiores causadores de mortes no mundo, afetando mais de um bilhão de pessoas. O tratamento atualmente utilizado consiste na administração de uma combinação de fármacos, principalmente isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida. A rifampicina (RIF) atua especificamente na inibição do crescimento da maioria das bactérias gram-positivas assim como numerosos organismos gram-negativos. Neste trabalho, usa-se a voltametria de pulso diferencial (DPV), usando o diamante dopado com boro (BDD), para a obtenção do perfil eletroquímico da espécie e em questão. A faixa linear trabalhada foi de 100 a 700 μL (0,0308 a 0,210 mmol L-1) para o pH 8. Pode-se observar, também, que é possível detectar a rifampicina em amostras reais, como combinações farmacêuticas existentes.
Palavras chaves
Rifampicina; Diamante dopado com Boro; Voltametria de Pulso Dife
Introdução
A tuberculose é uma doença infecciosa fatal que constitui um grave problema de saúde pública principalmente nos países em desenvolvimento, onde ocorre maior prevalência de miséria e desnutrição [1]. O sistema de tratamento, no Brasil, consiste na utilização de um combinado farmacêutico contendo quatro fármacos: isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida. As rifamicinas é caracterizada por moléculas com uma cadeia alifática interligando duas posições não-adjacentes de uma porção aromática (ponte ansa) [2]. As técnicas eletroanalíticas apresentam características experimentais importantes na quantificação de fármacos, como por exemplo, alta sensibilidade, não requer grandes volumes de amostra [3], simplicidade, rapidez de análise e baixo custo [4]. A determinação de RIF utilizando técnicas analíticas limita-se a poucos trabalhos na literatura. Halvatzis et al. (1993) determinaram a RIF com o método quimiluminométrico de fluxo contínuo [5]. Yang et al. (2003) determinaram a rifampicina usando a técnica de HPLC com um detector quimiluminescente [6]. Quanto à utilização de métodos eletroanalíticos não foram encontrados trabalhos na literatura. O diamante é um material signicante para uso em eletrodos. No entanto, ao contrário de outros materiais a base de carbono, que há muito tempo encontraram aplicações práticas, o estudo eletroquímico de diamante foi iniciado recentemente, em 1987 [7]. Voltametria de pulso diferencial é uma técnica extremamente usada em medidas, a níveis de traços, de espécies orgânicas e inorgânicas [8]. Neste trabalho foi utilizado um eletrodo de diamante dopado com boro (BDD) como eletrodo de trabalho e o uso da voltametria de pulso diferencial para analisar uma possível utilização deste método para a quantificação de rifampicina.
Material e métodos
Aparelhos: As medidas voltamétricas foram realizadas em uma cela eletroquímica com capacidade total de 100 mL conectado ao Potenciostato/Galvanostato Autolab PGSTAT 302 (Eco Chimie), constituído por três eletrodos: eletrodo de diamante dopado com boro (A = 1,54 cm2), como eletrodo de trabalho; Ag/AgCl, como eletrodo de referência e platina como eletrodo auxiliar. O potenciostato é gerenciado pelo programa computacional GPES 4.9. O eletrólito de suporte utilizado foi KCl 0,1 mol L-1 e ajustado para pH 8. Ativação do Eletrodo: foi realizado um pré-tratamento catódico do eletrodo de diamante, aplicando-se o potencial de -3000 mV durante 1800 segundos. Procedimento Analítico: a) Preparação da Solução de RIF: A solução padrão de RIF 6,5 x 10-3 mol L-1 foi preparada com 0,2055 g (0,25 mmol) dissolvidos em 50 mL de KCl 0,1 mol L-1 e deixando em agitação por 24 horas. b) Parâmetros experimentais e adições de padrão: faixa de -250 a 1700 mV; modulação de amplitude, 50 mV. Foram colocados 20 mL do eletrólito suporte na cela eletroquímica e determinados volumes da solução padrão de rifampicina foram adicionados posteriormente. A determinação da faixa linear de trabalho e das curvas analíticas para o pH 8, foram obtidas com adições da solução padrão de RIF 6,3 x 10-3 mol L-1 ao eletrólito suporte com o auxílio de uma micropipeta de volume variável de 10-100 μL. c) Amostra do comprimido: O comprimido inicialmente foi macerado em almofariz. A solução da amostra de comprimido foi preparada pesando-se 0,2848 g (1/4 do comprimido) em 50 mL de cloreto de potássio 0,1 mol L-1. Foi deixado em agitação por 24 horas. A concentração esperada para os fármacos são: 0,0375 g de rifampicina, 0,0188 g de isoniazida, 0,100 g de pirazinamida e 0,0687 g de etambutol.
Resultado e discussão
Para o estudo da relação corrente vs concentração de analito foi utilizado a técnica de voltametria de pulso diferencial (DPV) devido a maior sensibilidade desta em relação à algumas outras técnicas eletroanalíticas e por permitir uma melhor determinação dos valores de corrente de pico. O voltamograma da RIF, obtido através da DPV e utilizando eletrodo de BDD como eletrodo de trabalho apresentou dois picos com potencial próximo à 0,420 V e 0,960 V, respectivamente. Foram realizadas adições sucessivas de 100 μL (0,0308 mmol L-1) da solução padrão e em seguida determinou-se a corrente do pico. As adições foram realizadas no intervalo de 100 a 800 μL (0,238 mmol L-1) da solução padrão. As duas primeiras curvas apresentaram boa linearidade até 700 μL (0,210 mmol L-1). Porém a partir dessa adição de padrão, o voltamograma apresentou um comportamento decrescente. A corrente diminui com o aumento da concentração, o que caracteriza que o composto está adsorvendo-se na superfície do eletrodo. Os dois picos apresentaram comportamentos semelhantes, como pode ser observado na curva analítica obtida a partir da relação entre a concentração e a altura de pico em termos de corrente elétrica, conforme mostrada na Figura 01. Uma amostra real de um combinado farmacêutico, composta pelos quatro fármacos – isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida – foi analisada pelo método de adição de padrão. O voltamograma do comprimido, que é apresentado na Figura 02, apresenta três picos em 0,323, 0,860 e 1,064 V. O primeiro e o segundo picos são atribuídos ao fármaco rifampicina, enquanto que o terceiro pico é atribuído à isoniazida. Essa atribuição é dada devido aos valores de potencial de pico dados nessa medida são próximos aos obtidos na DPV.
Voltamogramas de RIF 0,62 mM 0,1 M KCl pH 8, adição:(a)0,0308 mM;(b)0,0614 mM;(c)0,0916 mM;(d)0,121 mM;(e)0,151 mM;(f)0,181 mM;(g)0,210 mM;(h)0,238 mM
Voltamogramas de pulso diferencial do comprimido em 0,1 mol L-1 KCl pH 8. (a) e (b) RIF. (c) INH. Modulação de amplitude: 0,050 V
Conclusões
Neste trabalho observa-se que o BDD pode ser utilizado como eletrodo de trabalho para a quantificação de rifampicina, assim como pode ser determinada uma faixa linear de trabalho, concentração versus corrente, o que capacita este procedimento como um potencial método de análise para esta droga. A faixa linear de resposta de concentração versus corrente para este analito nas condições experimentais empregadas está compreendida na faixa entre 0,0308 mM e 0,210 mM para o pH 8. Pelos resultados com o estudo da amostra real, é possível detectar a RIF usando a voltametria de pulso diferencial.
Agradecimentos
À Capes pela bolsa concedida.
Referências
[1] MIMS, C.; PLAYFAIR, J. ROITT, I.; WAKELIN, D.; WILLIANS, R. Microbiologia Médica. 2ª ed, Ed. Manole LTDA, São Paulo, 1999.
[2] LEMKE, T. L. Antimycobacterial agents In. WILLIAMS, D. A.; LEMKE, T. L., eds. Foye's Principles of Medicinal Chemistry. 5.ed. Philadelphia: Lippincott Williams e Wilkins, 2002.
[3] LOMILLO, M. A. A.; RENEDO, O. D.; MARTÍNEZ, M. J. A. Resolution of ternary mixtures of rifampicin, isoniazid and pyrazinamide by differential pulse polarography and partial least squares method. Analytica Chimica Acta, v. 449, p. 167-177, 2001.
[4] SIANGPROH, W.; APILUX, A.; CHANTARATUPRA, P.; CHAILAPAKUL, O. Electroanalytical Applications of Diamond Films. In: BRILLAS, E.; MARTINEZ-HUITLE, C. A., Synthetic Diamond Films, Wiley, Singapore, 2011.
[5] HALVATZIS, S. A.; TIMOTHEOU-POTAMIA, M. M.; HADJIIOANNOU, T. P. Continuous-flow chemiluminometric determination of dihydralazine, rifampicin and rifamycin SV by oxidation with N-bromosuccinimide. Analytica Chimica Acta, v 272, p. 251-263, 1993.
[6] YANG, W. P.; ZHANG, Y. T.; ZHANG, Z. J. Determination of isoniazid and rifampicin by high performance liquid chromatography with chemiluminescent detection. Acta Chimica Sinica, v. 61, p. 303, 2003.
[7] PLESKOV, Y. Electrochemistry of Diamond. In: BRILLAS, E.; MARTINEZ-HUITLE,
C. A., Synthetic Diamond Films, Wiley, Singapore, 2011.
[8] WANG, Y.; YUAN, H.; WRIGHT, S. C.; WANG H.; LARRICK, J. W. Synthesis and preliminary cytotoxicity study of a cephalosporin-CC-1065 analogue prodrug. BMC Chemical Biology, v. 1, p. 1-4, 2001.
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