DETERMINAÇÃO DE QUERCETINA POR AMPEROMETRIA DE MÚLTIPLOS PULSOS SOBRE ELETRODO DE CARBONO VÍTREO USANDO ANÁLISE POR INJEÇÃO EM BATELADA (BIA-AMP)

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Ribeiro, G.A.C. (UFMA) ; Veloso, W.B. (UFMA) ; da Rocha, C.Q. (UFMA) ; da Silva, I.S. (UFMA) ; Tanka, A.A. (UFMA)

Resumo

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para determinação de quercetina empregando a técnica de análise por injeção em batelada com detecção amperométrica de múltiplos pulsos (BIA-AMP) sobre a superfície do eletrodo de carbono vítreo. Sob condições experimentais otimizadas, o sistema BIA-AMP mostrou alta precisão (0,74%; n = 30), baixo limite de detecção (0,004 µmol/L) e limite de quantificação (10 µmol/L), sendo aplicado com sucesso na determinação e quantificação de quercetina contida no extrato de folhas da planta Vismia guianensis (FGV). O sistema apresenta não somente vantagem econômica mas também de portabilidade para pesquisas em campo, uma vez que a instrumentação necessária, encontra-se disponível no mercado a um custo bem acessível.

Palavras chaves

Quercetina; Amperométrica; Análise em bateladas

Introdução

A quercetina é um flavonóide amplamente distribuído na dieta humana por estar presente em vegetais, frutas, legumes, azeite de oliva, mel, chás, vinho tinto, entre outros. Devido principalmente ao seu potencial antioxidante e atividade na inibição da proliferação de diferentes tipos de células cancerosas (D'ANDREA, 2015), tem atraído cada vez mais interesse da comunidade acadêmica. A maioria das metodologias analíticas reportadas na literatura para a determinação de quercetina são baseadas em métodos espectrofotométricos, eletroforese capilar e técnicas cromatográficas, que dependem de etapas de preparação das amostras, as quais demandam tempo, utilizam grande quantidade de reagentes (solventes) e os equipamentos associados são de custos elevados, tornando caro o custo final das análises. Entre as alternativas possíveis para a quantificação da quercetina, as técnicas eletroquímicas aparecem como viáveis e promissoras, por apresentarem vantagens como pré-tratamento da amostra desnecessário ou minimizado, baixos limites de detecção, possibilidade de especiação dos analitos, alta velocidade de análise, baixo custo de análise e portabilidade para análises em campo (RIBEIRO et al., 2018; BACKES et al., 2017; WANG e TAHA, 1991).

Material e métodos

Todos os reagentes foram de grau analítico e utilizados sem purificação prévia. O padrão de quercetina (≥ 95%) foi obtido da Sigma-Aldrich (St. Louis, EUA) e o extrato da planta V. Guianesis foi obtido por percolação em etanol 70% e liofilização. Para o preparo das soluções aquosas, a água utilizada foi purificada num sistema Milli-Q® Direct 8 (Merck Millipore, Burlington, EUA). As medidas eletroquímicas foram realizadas com o auxílio de um potenciostato Autolab PGSTAT 302N (Eco Chemie B. V., Utrecht, Holanda) e utilizando um sistema de três eletrodos, sendo o eletrodo de carbono vítreo (5mm de diâmetro) como eletrodo de trabalho, um eletrodo de referência de AgAgCl, KCl 3,0 M e um fio de platina como eletrodo auxiliar. A célula BIA consistia de um cilindro de acrílico (volume de 40 mL) com tampas de Teflon encaixadas na base e no topo. Um buraco foi perfurado no centro da tampa encaixada na base, de modo a permitir um posicionamento preciso do eletrodo de trabalho no centro da célula. Dois anéis de vedação do tipo O-ring foram utilizados para evitar vazamentos de solução da célula. Além disso, três orifícios foram perfurados na tampa superior, com o furo central permitindo a instalação precisa de uma micropipeta automática Rainin LTS200 (Mettler-Toledo, Columbus, EUA), sempre na mesma posição, e os outros dois para os eletrodos auxiliar e de referência.

Resultado e discussão

Experimentos iniciais foram realizados para se estabelecer as melhores condições de análise de quercetina (eletrólito, pH, potencial aplicado, volume e velocidade de injeção) com o sistema BIA-AMP. Os voltamogramas hidrodinâmicos registrados (dados não mostrados) permitiram estabelecer 0,3 V como o potencial no qual a quercetina é oxidada na superfície do eletrodo de carbono vítreo (CV) com máximo de corrente de pico. Em seguida, um estudo de repetibilidade para detecção de quercetina com amperometria de múltiplos pulsos (BIA-AMP) foi realizado e apresentou um desvio padrão relativo (DPR) de apenas 0,74% para as correntes de pico. Dessa forma, as condições otimizadas para o método BIA-AMP foram estabelecidas como sendo 0,3 V o potencial de oxidação de quercetina e 1,3 V e 0,0 V os potenciais de limpeza e condicionamento, respectivamente, da superfície do eletrodo CV. Para volumes de 100 μL de amostra injetada, o sistema apresentou uma frequência analítica de 120 injeções por hora e uma velocidade de dispensa de 76,92 µL/s. Soluções padrão de quercetina com concentrações variando de 10 a 150 µmol/L, duas soluções com concentrações diferentes de quercetina extraídas da planta FGV e três soluções preparadas com amostras do extrato FGV e fortificadas com padrão quercetina foram injetadas no sistema BIA-AMP e o amperograma obtido (Figura 1) apresentou um coeficiente de correlação linear R = 0,999, sensibilidade de de 0,182 μA µmol/L, e limites de detecção e de quantificação de 0,004 µmol/L e 10 µmol/L, respectivamente. Os ensaios realizados com as amostras do extrato de folhas da planta Vismia guianensis (FGV) fortificadas resultaram em valores de recuperação de 98,2% a 99,7% (Tabela 1).

Determinação de quercetina sobre um eletrodo de carbono vítreo utilizando a metodologia BIA-AMP.


Valores de adição-recuperação de quercetina pelo sistema BIA-AMP com extrato de folhas da planta V. Guianesis.

Conclusões

Os resultados apresentados mostraram a viabilidade da metodologia BIA-AMP na determinação e quantificação de quercetina sobre um eletrodo de carbono vítreo não-modificado e comprovaram a sua aplicabilidade na análise de amostras reais com extratos de folhas da planta Vismia guianensis. Além disso, o sistema proposto apresenta não somente vantagem econômica mas também de portabilidade para pesquisas em campo, uma vez que a instrumentação necessária (micropipeta eletrônica, potenciostato portátil e notebook) encontra-se disponível no mercado a um custo bem acessível.

Agradecimentos

CNPq, CAPES, FAPEMA e INCT de Bioanalítica.

Referências

RIBEIRO, G. A. C., DA ROCHA, C. Q., TANAKA, A. A.; DA SILVA, I. S. A fast, direct, and sensitive analysis method for catechin determination in green tea by batch injection analysis with multiple-pulse amperometry (BIA-MPA). Analytical Methods, 10 (17), 2034-2040, 2018.

BACKES, R. S.; GUEDES, T. J.; DOS SANTOS, W. T.; DA SILVA, R. A. Determinação rápida e simples de citrato de sildenafila (viagra® e genéricos) empregando eletrodo impresso de carbono em sistemas FIA e BIA com detecção amperométrica. Quimica Nova, 40 (7), 752-759, 2017.

D'ANDREA, G. Quercetin: A flavonol with multifaceted therapeutic applications ?. Fitoterapia, 106, 256–271, 2015.

WANG, J., and TAHA, Z. Batch Injection Analysis. Analytical Chemistry, 63 (10), 1053-1056, 1991.