00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13051
Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de método colorimétrico para determinação da fosfatase ácida visando aplicações forenses
Título(s) alternativo(s): Development of a colorimetric method for determination of acid phosphatase aiming for forensic applications
Autor(es): Oliveira, Beatriz do Nascimento
Primeiro Orientador: Santos, Josué Carinhanha Caldas
metadata.dc.contributor.referee1: Costa, José Luiz da
metadata.dc.contributor.referee2: Barbosa, Cintya D'Angeles do Espirito Santo
Resumo: Crimes sexuais são aqueles que atentam contra a dignidade e liberdade sexual, caracterizados como uma forma de violência de maior incidência ao gênero feminino. Desta forma, a identificação de fluidos biológicos como sangue, saliva e sêmen constitui uma das etapas cruciais na análise de amostras ou cenas de crime para perícia. Dentre esses fluidos, a presença de fluido seminal (sêmen) pode constitui uma evidência criminal quando encontrado na vítima ou em roupas, por exemplo. O sêmen possui uma composição complexa, contudo, a enzima fosfatase ácida (AP) pode ser empregada como um marcador, uma vez que possui concentrações no líquido seminal até 400 vezes maior comparada a outros fluidos corporais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para detecção colorimétrica da AP utilizando uma pequena quantidade de amostra, sendo passível de ser usada em campo, com resposta rápida e seletiva, assim, auxiliando na confirmação de evidências de crimes sexuais. O método proposto se baseia na detecção da AP empregando como substrato o ácido ascórbico 2- fosfato (AAP), o qual, na presença da enzima libera fosfato inorgânico e o ácido ascórbico reduzido (AAr) em pH 5,0, sendo este, usado para detectar a enzima no meio. Neste caso, o AAr reage com os íons Fe(III) levando a formação de Fe(II) e ácido ascórbico oxidado (AAo). Portanto, foi explorada a reação dos íons Fe(II) gerados in situ com K3[Fe(CN)6] em meio ácido levando a formação do azul da Prússia (PB) (Fe4[Fe(CN)6]3), um coloide azul escuro (λ = 710 nm). O uso do PB como sonda colorimétrica com λmax > 500 nm evita possíveis interferências espectrais em função da composição de amostras complexas. Inicialmente, os principais parâmetros reacionais foram otimizados empregando AAr, nas condições de melhor performance analítica usou-se Fe(III) a 1,5 µM e K3Fe(CN)6 a 1,5 mM, ambos em HNO3 0,45 M. Para melhorar a estabilidade do PB gerado empregou-se a polivinilpirrolidona (PVP) 0,20% (m/v). Em seguida, aplicou-se as condições otimizadas na detecção de AP, usando AAP (0,75 mM) como substrato apH 5,0 (HAc/NaAc, 100 mM). Nestas condições, se obteve uma curva analítica para AP, com faixa linear de 0,25 a 3,0 U L -1 , correspondente a equação A710 nm = 0,32 (±0,01) ×CAP + 0,002 (±0,017) (n = 9, r = 0,9960) e LOD = 0,04 U L -1 , aguardando um tempo de 45 min. Como prova de conceito, o método foi aplicado com êxito em uma amostra de sêmen real para uma avaliação qualitativa após diluição do sêmen em solução, aplicado na superfície de um tecido (algodão), swab e no dispositivo analítico baseado em papel (PAD). O PAD apresentou melhor condição uma vez que foi possível monitorar a intensidade da cor utilizando o volume de 0,5 µL da amostra. Além disso, foi possível determinar as figuras de mérito para ácido ascórbico, uma segunda espécie marcadora, em solução (LOD = 0,29 µM) e no PAD (LOD = 48,53 µM). Nesta linha, enzima AP também foi avalidada em PAD com LOD = 18,55 U L -1 . Ademais, o método foi avaliado frente a possíveis interferentes como saliva, sangue, urina, lubrificante, clara de ovo, molho de tomate, suco de abacaxi e leite, para este teste o molho de tomate e o suco de abacaxi apresentaram valores similares a amostra seminal, considerando o teor de ácido ascórbico, enquanto para ácido ascórbico foi a clara do ovo e o molho de tomate. No ensaio de recuperação para o ácido ascórbico se obteve valores de 81 a 100%, enquanto AP variou em 82 a 101%, ambos com RSD inferior a 4%. Por fim, o método proposto mostrou-se passível de ser aplicado em diferentes situações, incluindo uma dupla resposta em relação a AP bem como o ácido ascórbico reduzido, sendo uma alternativa viável para aplicações em campo, e contribuindo para uma tomada rápida de decisão, se necessário.
Abstract: Sexual crimes are those that threaten sexual dignity and freedom, characterized as a form of violence with a higher incidence of female gender. In this way, the identification biological fluids such as blood, saliva and semen are one of the crucial steps in the analysis of samples or crime scenes for forensics. Among these fluids, the presence of seminal fluid (semen) may constitute criminal evidence when found on the victim or on clothing, for example. Semen has a complex composition, however, the enzyme acid phosphatase (AP) can be used as a marker, since it has concentrations in seminal fluid upto 400 times higher compared to other body fluids. In this sense, the objective of this workwas to develop a methodology for colorimetric detection of AP using a small amount of sample, being able to be used in the field, with a quick and selective response, thus helpingto confirm evidence of sexual crimes. The proposed method is based on the detection of AP using ascorbic acid 2-phosphate (AAP) as substrate, which, in the presence of the enzyme, releases inorganic phosphate and reduced ascorbic acid (AAr) at pH 5.0, which is used to detect the enzyme in the medium. In this case, AAr reacts with Fe(III) ions leading to the formation of Fe(II) and oxidized ascorbic acid (AAo). Therefore, the reaction of Fe(II) ions generated in situ with K3[Fe(CN)6] in acid medium was explored,leading to the formation of Prussian blue (PB) (Fe4[Fe(CN)6]3), a dark blue colloid (λ = 710 nm). The use of PB as a colorimetric probe with λmax > 500 nm avoids possible spectral interference due to the composition of complex samples. Initially, the main reaction parameters were optimized using AAr, under the best analytical performance conditions Fe(III) at 1.5 µM and K3Fe(CN)6 at 1.5 mM were used, both in 0.45 M HNO3.To improve the stability of the PB generated, polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.20% (w/v) was used. Then, the optimized conditions in the detection of AP were applied, using AAP (0.75 mM) as substrate at pH 5.0 (HAc/NaAc, 100 mM). Under these conditions, an analytical curve for AP was obtained, with a linear range from 0.25 to 3.0 U L-1 , corresponding to the equation A710 nm = 0.32 (±0.01) × CAP + 0.002 (±0.017) (n = 9, r = 0.9960) and LOD = 0.04 U L-1 , waiting for a time of 45 minutes. As a proof of concept, the method was successfully applied on a real semen sample for a qualitative evaluation after semen dilution in solution, applied on the surface of a tissue (cotton), swab and on the analytical device paper-based (PAD). The PAD presented a better condition since it was possible to monitor the color intensity using a volume of 0.5 µL of the sample. Furthermore, it was possible to determine figures of merit for ascorbic acid, a second marker species, in solution (LOD = 0.29 µM) and in PAD (LOD = 48.53 µM). In this line, AP enzyme was also evaluated in PAD with LOD = 18 .55 UL-1 . In addition, the method was evaluated against possible interferences such as saliva, blood, urine, lubricant, egg white, tomato sauce, pineapple juice and milk, for this test tomato sauce and pineapple juice showed values similar to the sample seminal, considering the ascorbicacid content, while for ascorbic acid it was egg white and tomato sauce. In the recovery assay for the ascorbic acid, values from 81 to 100%, were obtained, while AP ranged from 82 to 101%, both with RSD less than 4%. Finally, the proposed method proved to be capable of being applied in different situations, including a double response in relationto AP as well as reduced ascorbic acid, being a viable alternative for field applications, and contributing to a quick decision making when necessary.
Palavras-chave: Crimes sexuais
Sêmen
Fosfatase ácida
Detecção colorimétrica
Ciências forenses
Sexual crimes
Semen
Acid phosphatase
Colorimetric detection
Forensic sciences
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: OLIVEIRA, Beatriz do Nascimento. Desenvolvimento de método colorimétrico para determinação da fosfatase ácida visando aplicações forenses. 2024. 69 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13051
Data do documento: 27-jul-2023
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