Título: | Desenvolvimento de método analítico para determinação de fármacos com uso de Arduino |
Autor(es): | Neiva, João Victor Cequine Mendonça |
Orientador(es): | Infante Córdova, Carlos Martín |
Assunto: | Química Análise química Fármacos Microcontroladores |
Data de apresentação: | 17-Dez-2020 |
Data de publicação: | 30-Ago-2021 |
Referência: | NEIVA, João Victor Cequine Mendonça. Desenvolvimento de método analítico para determinação de fármacos com uso de Arduino. 2020. 48 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020. |
Resumo: | Neste trabalho, buscou-se desenvolver um sistema automatizado de análise por injeção
em fluxo (FIA) baseado em Arduino, como microcontrolador do sistema, e Visual Basic
(VB), para a construção da interface com o usuário, para determinação de fármacos. Tal
sistema apresenta uma série de vantagens, como, por exemplo, baixo custo, automação quase
completa, adaptabilidade alta, podendo ser utilizado na análise de diversos fármacos com
pequenas alterações, e sustentabilidade, já que a quantidade de resíduos gerada é pequena e os
reagentes utilizados, normalmente, possuem baixa toxicidade. O método aqui desenvolvido
será comparado com métodos analíticos bem fundamentados e amplamente presentes na
literatura científica, tais como cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE),
espectrofotometria UV-Vis, entre outros. Foi selecionado, para esse projeto, um fármaco
antitérmico ou analgésico, não-esteroidal, comumente utilizado, tanto como único princípio
ativo ou em associações medicamentosas, que é o paracetamol (PAR). Este foi escolhido,
principalmente, devido ao seu baixo custo, fácil obtenção e baixa toxicidade. Como
microcontolador, elegemos o Arduino Uno, graças a sua arquitetura eletrônica ser capaz de
realizar as tarefas exigidas e seu custo reduzido. Apresenta-se uma proposta de método
analítico e um sistema esquemático que, supostamente, são suficientemente robustos para
serem utilizados, tanto como controle de qualidade em plantas de produção de fármacos,
devido ao seu custo-benefício, quanto como uma ferramenta de ensino em cursos de
graduação que envolvam Química. Por fim, como estudos iniciais e de teste, fizemos, para
testar o mecanismo de oxidação inicial do fármaco alvo, um ensaio em batelada da reação
entre PAR e hipoclorito de sódio, analisando a supressão da quimiluminescência da reação
entre o hipoclorito de sódio e o luminol, utilizando um fluorimetro, em duas concentrações de
PAR diferentes (0,4 mmol L-1 e 0,1 mmol L-1) e, também, construímos um sistema em fluxo
similar ao aqui proposto com intuito de determinar cloreto de sódio em amostras de soro
fisiológico, obtivemos a otimização do sistema com as seguintes condições: volume de
amostra de 200 μL, comprimento da bobina de reação de 10 cm, vazão de 1,59 mL min-1
e, como transportador, água deionizada. A resposta linear para o NaCl foi obtida entre 6,0 e 15,0
g L-1, e é descrita como L = (0,4912 ± 0,04704) + (0,0726 ± 0,00415) C com r2 = 0,99026,
onde L é o valor de condutividade aferido. O limite de detecção (LOD) e o limite de quantificação (LOQ) foram 1,9 e 6,5 g L-1, respectivamente. |
Abstract: | In this project, we aimed to develop an automatized system of flow injection analysis
(FIA) based in Arduino, as a microcontroller of the system, and Visual Basic (VB) language,
to construct the user interface, for the determination of pharmaceuticals. Such system presents
a series of advantages, like, for example, low cost, almost complete automization, high
adaptability, being able to analyze a series of drugs with minor modifications, and
sustainability, given the small quantity of residue generated and, normally, the reagents used
have low toxicity. The methods here developed are compared with well-known analytical
methods and widely available in the scientific literature, such as high-performance liquid
chromatography (HPLC), spectrophotometry UV-Vis, among others. Were selected, for this
work, a antithermal or analgesic, non-steroidal, drug, paracetamol (PAR), which is commonly
utilized as the single active principal, as well as in drugs associations. This drug was chosen,
mainly, due to its low cost, availability, and low toxicity. As a microcontroller, we selected
the Arduino Uno, given its electronic architecture can surely execute the demanded tasks and
its reduced cost. Here a proposal for an analytical method and a schematic system are
presented that, supposedly, are sufficiently robust to be used in drug production plants in
quality control, due to its cost-benefit, as well as a tool for teaching in graduate school curses
involving Chemistry. Finally, as initial studies and testing phases, we made, for the oxidation
mechanism of the selected pharmaceutical, a batch analysis of the reaction between PAR and
sodium hypochlorite, analyzing the chemiluminescence suppression of the reaction between
luminol-sodium hypochlorite, using a fluorimeter with two different concentrations of PAR
(0,4 mmol L
-1
e 0,1 mmol L
-1
) and, also, a flow system similar to the proposed one was
constructed, with the objective of determining sodium chloride in saline samples, when the
system was optimized, the following conditions were obtained: sample volume of 200 μL,
reaction coil length of 10 cm, flow rate of 1,59 mL min-1
and, as carrier liquid, deionized
water. The linear response for sodium chloride was obtained between 6,0 and 15,0 g L-1
, and
it is described as L = (0,4912 ± 0,04704) + (0,0726 ± 0,00415) C, with r
2 = 0,99026, where L is the afeard value. The limit of detection (LOD) and the limit of quantification were 1,9 e 6,5
g L-1, respectively. |
Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2020. |
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