00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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Tipo: Tese
Título: Síntese, caracterização e aplicações analíticas de pontos quânticos (quantum dots) em amostras de interesse clínico e ambiental.
Título(s) alternativo(s): Synthesis, characterization and analytical applications of quantum dots in samples of clinical and environmental interes
Autor(es): Lima, Elysson David de Santana
Primeiro Orientador: Santos, Josué Carinhanha Caldas
metadata.dc.contributor.referee1: Meneghetti, Mário Roberto
metadata.dc.contributor.referee2: Anunciação, Daniela Santos
metadata.dc.contributor.referee3: Roldan, Paulo dos Santos
metadata.dc.contributor.referee4: Dornelas, Camila Braga
Resumo: Este trabalho trata-se da aplicação de pontos quânticos (quantum dots) como sondas fluorescentes para determinação de espécies orgânicas e inorgânicas em amostras clínicas e ambientais. No desenvolvimento do trabalho foram desenvolvidos dois trabalhos, o primeiro aborda sobre a aplicação de pontos quânticos de carbono (carbon quantum dots) como sondas fluorescentes para determinação de Cr(VI) em amostras ambientais (água e solo), os pontos quânticos de carbono (CDots) foram preparados por pirólise da mistura dos precursores moleculares ácido cítrico e glutationa reduzida. O CDots sintetizados apresentou um rendimento quântico fotoluminescência de 69,4% e tamanho de partícula de cerca de 2,5 nm. Na investigação dos parâmetros de interação entre os CDots e o Cr(VI), foi observado que o mecanismo de quenching estático, com a formação de um complexo supramolecular no estado fundamental. Para o estudo de possíveis interferentes ao método, Pb(II), Ba(II), Fe(II), Al(III) e Fe(III) foram considerados interferentes ao método. Após a otimização dos principais parâmetros analíticos, o método apresentou faixa linear de 0,10 – 12 mg mL -1 com limite de detecção (LOD) de 0,03 mg mL-1 (pH 7), e recuperações de 90 – 105% e 99,5 – 107% para amostras de água e solo, respectivamente. Assim, o método mostrou-se sensível, rápido e versátil para aplicações em diversas amostras ambientais. O segundo trabalho aborda sobre aplicação de pontos quânticos (quantum dots) de ZnS como sondas fluorescentes para determinação de timerosal em amostras de vacinas. Os QDs de ZnS foram sintetizados a partir de solução de sulfeto de sódio (0,1 mol L-1) com acetado de zinco (0,1 mol L-1) usando como agente ligante de superfície a N-acetil-cisteína. O nanomaterial sintetizado apresentou ex = 290 nm e em = 440 nm, com diâmetro médio em suspensão de 4,40 nm. Ao realizar a otimização dos parâmetros analíticos, na avaliação do pH e do sistema tampão, se observou que em pH 7 utilizando tampão ácido cítrico/fosfato foi obtida a melhor resposta para interação do QDs de ZnS com Timerosal. Na avaliação do mecanismo de quenching se observou que com aumento da temperatura ocorreu diminuição os valores de Ksv e Kb, indicando que o mecanismo preferencial de quenching é estático. Com base nos parâmetros termodinâmicos, a interação do QDs de ZnS com timerosal é um processo espontâneo, exotérmico e que o valor negativo da entropia pode ser resultado do acúmulo de timerosal na superfície dos QDs. O método proposto apresentou faixa linear de 10 a 90 μg L-1 com LOD de 4,59 μg L-1, sendo concordante com outros trabalhos na literatura para determinação de mercúrio, uma vez que não existem sistemas similares com timerosal. Ao realizar o ensaio de recuperação nas amostras de vacinas comercializadas nos postos de saúde na cidade de Maceió a recuperação variou de 79,24 a 104,5%, indicando a exatidão do método.
Abstract: This work deals with the application of quantum dots as fluorescent probes for the determination of organic and inorganic species in clinical and environmental samples. In the development of the work, two projects were developed, the first one was based on the application of carbon quantum dots (CDots) as fluorescent probes for determination of Cr(VI) in environmental samples (water and soil). CDots were prepared by pyrolysis of a mixture of molecular precursors citric acid and reduced glutathione. The synthesized CDots had a photoluminescent quantum yield of 69.4% and a particle size of about 2.5 nm. In the investigation of the interaction parameters between CDots and Cr(VI), it was observed the mechanism of static quenching with the formation of a supramolecular complex in the fundamental state. For the study of possible interferents to the method, Pb(II), Ba(II), Fe(II), Al(III) and Fe(III) were considered interfering to the method. After optimization of the main analytical parameters, the method presented a linear range of 0.10 – 12 mg mL -1 with limit of detection (LOD) of 0.03 mg mL-1 (pH 7), and recoveries of 90 – 105% and 99.5 - 107% for water and soil samples, respectively. Thus, the method proved to be sensitive, fast and versatile for applications in several environmental samples. The second project was based on the application of quantum dots of ZnS as fluorescent probes for the determination of thimerosal in vaccine samples. The ZnS QDs were synthesized from sodium sulfide solution (0.1 mol L-1) with zinc acetate (0.1 mol L-1) using N-acetyl-cysteine as the surface binding agent. The synthesized nanomaterial presented ex = 290 nm and em = 440 nm, with mean suspension diameter of 4.40 nm. In the optimization of the analytical parameters, pH and buffer system evaluation, it was observed that citric acid / phosphate buffer at pH 7 showed best response for the interaction of ZnS QDs with Thimerosal. In the evaluation of the quenching mechanism, it was observed that with increasing temperature, the values of Ksv and Kb decreased, indicating that the preferential mechanism of quenching is static. Based on the thermodynamic parameters, the interaction of ZnS QDs with thimerosal is a spontaneous, exothermic process and the negative entropy value may be a result of the accumulation of thimerosal on the surface of the QDs. The proposed method presented a linear range from 10 to 90 μg L-1 with LOD of 4.59 μg L-1, agreeing with other studies in the literature for the determination of mercury, since there are no similar systems with thimerosal. When performing the recovery test on samples of vaccines from market health centers in the city of Maceió, recovery ranged from 79,24 to 104,5%, indicating the accuracy of the method.
Palavras-chave: Pontos quânticos
Sondas Fluorescentes
Cr(VI)
Timorosal
Quantum dots
Fluorescent probes
Thimerosal
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: LIMA, Elysson David de Santana. Síntese, caracterização e aplicações analíticas de pontos quânticos (quantum dots) em amostras de interesse clínico e ambiental. 2019. 112 f. Tese (Doutorado em Química e Biotecnologia) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/6441
Data do documento: 21-jun-2018
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