NEW ANALYTICAL APPROACHES FOR SPECTROFLUORIMETRIC DETERMINATION OF CYCLOFENIL AFTER PHOTOCHEMISTRY DERIVATION AND FOR STROBILURIN VOLTAMMETRIC DETERMINATION USING MERCURY ELECTRODE AND CU (II) VOLTAMMETRIC DETERMINATION USING BISMUTH FILM ELECTRODE

• Main Author: WAGNER FELIPPE PACHECO
• Other Authors: RICARDO QUEIROZ AUCELIO
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2008
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=13052@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=13052@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === Neste trabalho, novas abordagens analíticas para a determinação seletiva de ciclofenil, estrobilurinas (azoxistrobina e dimoxistrobina) e Cu (II) foram desenvolvidas. A determinação do ciclofenil foi feita por meio do sinal fluorescente obtido após sua fotoderivação com UV. Para se alcançar máxima fluorescência (250/410 nm), as condições ótimas para derivação fotoquímica e para medição espectrofluorimétrica foram otimizadas de forma univariada e, em seguida, por meio da otimização multivariada (planejamento composto central). Os valores otimizados mais críticos foram 2 h de tempo de exposição ao UV em meio metanol/tampão Britton-Robinson pH 10,5. Um mecanismo para a reação fotoquímica foi proposto, com a indicação da estrutura de dois prováveis fotoderivados. Nestas condições, a resposta analítica teve comportamento linear e homoscedástico (r2 = 0,9951), sendo o limite de detecção (LQ) e o limite de quantificação (LQ) para determinação espectrofluorimétrica respectivamente iguais a 1,1 x 10-8 mol L-1 e 3,7 x 10-7 mol L-1. A faixa linear do método se estendeu até 8 x 10-5 mol L-1. Esta metodologia se mostrou adequada para a determinação do ciclofenil em formulações farmacêuticas com recuperações de 98,3 ± 3,9 %. Para as determinações em urina, se fez necessário o uso da separação cromatográfica em fase líquida. Nesse caso, o sinal fluorescente de um dos picos do derivado fotoquímico (tempo de retenção em 7.0 min) foi escolhido. Eficiente separação do sinal da matriz foi obtida em coluna C-18 usando modo de eluição gradiente e fase móvel contendo metanol/água. O uso de padrão interno (acetato de m-toluil) permitiu recuperações de 99,5 ± 3,4 % do analito em urina fortificada. No caso da determinação seletiva de Cu (II) por voltametria de PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410388/CA redissolução anódica utilizando eletrodo de filme de bismuto, foi necessário inicialmente resolver a interferência entre os picos de redissolução do Cu (II) e do Bi (III), já que ambos aparecem em aproximadamente +80 mV. A interferência foi contornada com a adição de peróxido de hidrogênio, que provocou o deslocamento do potencial de redissolução do Cu (II) para +200 mV, provavelmente devido à deposição de espécies oxidadas de cobre no filme de bismuto. As condições experimentais e instrumentais foram otimizadas, de forma univariada, para se obter um máximo de sinal analítico do Cu (II) sendo, para tal, escolhidas as seguintes condições: potencial de deposição em -1400 mV, velocidade de varredura de 400 mV s-1, 100 mV de amplitude, 120 s de tempo de deposição e modo de varredura de onda quadrada. Nestas condições, foi encontrado uma resposta analítica linear (R2 = 0,9927) e homoscedástica entre a concentração de Cu (II) e a altura do pico de redissolução. O método foi aplicado em amostras de cachaça onde se obteve valores de LD e de LQ respectivamente iguais a 2,9 x 10-7 mol L-1 e 9,5 x 10-7 mol L-1 respectivamente. Os resultados obtidos destas determinações foram comparados com os provenientes de outra técnica (espectrofotometria de absorção atômica com forno de grafite) e não foi encontrada nenhuma diferença estatística entre estas duas técnicas. A viabilidade da determinação simultânea de Cd (II) e de Pb (II) também foi estudada e uma condição experimental de compromisso estabelecida. Para a estrobilurinas, um método voltamétrico sensível e seletivo foi desenvolvido para a aplicação em alimentos, água de rio e suco industriais. As condições instrumentais foram desenvolvidas de modo a se obter um máximo de sinal analítico para determinação simultânea de azoxistrobina e dimoxistrobina no eletrodo de mercúrio. As condições otimizadas foram: potencial inicial em -300 mV, 150 mV de amplitude, velocidade de varredura de 300 mV s-1, modo de varredura de onda quadrada. Nestas condições foram observados sinais para a azoxistrobina e para a dimoxistrobin === In this work, analytical approaches for the selective determinations of cyclofenil, stroblilurins (azoxystrobin and dimoxystrobin) and Cu (II) have been developed. The determination of cyclofenil was made by taking advantage of their fluorescent photoderivative. In order to achieve maximum fluorescence (250/410), the best conditions for derivatization and for the analytical measurements have been optimized firstly by univariate approach and then by a multivariate way (central composite design). The optima conditions were: 2 h of UV exposition time and solvent system composed by methanol/Britton-Robinson buffer pH 10.5. A mechanism for this photochemical reaction has been proposed, with the indication of the structure of two most probable photoderivades. In such conditions, the analytical response presented a linear and homocedastic behavior (r2=0,9951) up to 8 x 10-5 mol L-1. Limit of detection (LQ) and limite of quantification (LQ) for the spectrofluorimetric determination were respectively 1.1 x 10-8 mol L-1 and 3.,7 x 10-7 mol L-1. The methodology was proven to be adequate to quantify cyclofenil in pharmaceutical formulations with mean recovery of 98.3 + 3.9%. For the determination of cyclofenil in urine, it was necessary the use of a separation technique (HPLC). In such case, the fluorescent signal from one of its photochemical derivatives (7.0 min retention time) was chosen. Efficient separation from the matrix background was achieved using a C- 18 column, gradient elution using methanol/water system. The use of an internal standard (m-toluil acetate) allowed recoveries of 99.5 + 3.4 % for cyclofenil fortified urine samples. In the case of the selective anodic stripping voltammetric determination of Cu (II) using bismuth film electrode, the overlapping between Cu (II) and Bi (III) needed to be eliminated, since both species present redissolution peaks near +80 mV. The interference was solved by the addition of PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410388/CA hydrogen peroxide in the working cell which caused the shifting of Cu (II) redissolution peak to +200 mV, probably caused by the deposition of oxidated copper species on the electrode surface. The experimental and instrumental conditions have been optimized in an univariated way in order to achieve a maximum analytical signal for Cu (II). As a result, the optimized conditions were: -1400 mV of deposition potential, 400 mV s-1 scan rate, 100 mV amplitude. In such conditions, a linear and homoscedastic behavior (r2 = 0,9927) analytical response was found. The method has been applied for sugarcane spirit samples where values of 2.9 x 10-7 mol L-1 and 9.5 x 10-7 mol L-1 were achieved respectively for LD and LQ. The results from such determinations had been compared with the ones from another technique (graphite furnace atomic absorption spectrometry) with statistically similar results. The simultaneous determination of Cd (II) and Pb (II) was also achieved using a compromised condition. For the strobilurins, a sensible and selective voltammetric method was developed to be applied in foods, river water and industrial juices. The experimental conditions have been developed in order to achieve a maximum analytical signal for the simultaneous determination of azoxistrobin and dimoxistrobin in the hanging mercury drop electrode. The optimized conditions were: deposition potential at -300 mV, 150 mV amplitude, 300 mVs-1 using the square wave mode. In such conditions, the azoxystrobin and the dimoxystrobin peaks were found at – 928 mV and -650 mV respectively. Linear analytical response (r2>0,99) and homoscedastic behavior have been observed. LD and LQ where respectively 3.6 x 10-7 mol L-1 and 1,2 x 10-6 mol L-1 for azoxystrobin and 7.1 x 10-7 mol l-1 and 2.4 x 10 -6 mol L-1 for dimoxystrobin. Enough selectivity was achieved in complex samples and no interferences from others strobilurins (piraxystrobin and picoxystrobin) was found. A simple mechanism for the redox process at the mercury electrode was proposed.