Desenvolvimento de metodologia analítica para determinação simultânea de dopamina e ácido ascórbico utilizando sistema microfluídico com detecção eletroquímica

Abstract

Resumo: Neste trabalho foi proposta uma metodologia para determinação simultânea de ácido ascórbico (AA) e dopamina (DA) utilizando a técnica amperometria de múltiplos pulsos (MPA) e um dispositivo microfluídico (µTED). As duas substâncias são eletroativas, sendo que a reação de oxidação do AA é irreversível e a reação de oxidação da DA é reversível. Para determinar ácido ascórbico e dopamina simultaneamente por meio de técnicas eletroquímicas é preciso superar uma limitação: o fato de os potenciais de oxidação das duas substâncias serem muito próximos. A técnica MPA possui um diferencial em relação à amperometria convencional: a possibilidade de se aplicar mais de um potencial sobre uma mesma amostra que contenha mais de uma substância eletroativa, com potenciais redox diferentes. Na metodologia proposta, foi possível, a partir dos sinais de corrente gerados na redução da dopamina o-quinona, calcular um fator de correção para os sinais de oxidação do ácido ascórbico, sendo possível quantificar os dois analitos simultaneamente. A metodologia foi desenvolvida num dispositivo microfluídico impresso em impressora 3D, ao qual foram acoplados um eletrodo impresso e um canal microfluídico composto por fios têxteis. Os dispositivos microfluídicos trazem muitas vantagens como: possibilidade de portabilidade para uso em pontos de atendimento, alta sensibilidade e frequência analítica, baixo consumo de reagentes e amostra e geração de pouca quantidade de resíduos. O dispositivo se mostrou adequado à metodologia proposta. Foi possível, a partir de uma determinação simultânea de DA e AA, construir duas curvas analíticas, uma para cada analito, fazendo uso do fator de correção calculado. Os limites de detecção de DA e AA foram, respectivamente: 1,54 µmol L-¹ e 5,13 µmol L-¹. Foi realizado um estudo de interferentes que demonstrou que a presença de ácido úrico, glicose e cloreto de sódio não alteram significativamente as correntes de oxidação e redução dos analitos.

In this work, a methodology for simultaneous determination of ascorbic acid (AA) and dopamine (DA) was proposed, using the multiple pulse amperometric technique (MPA) and a microfluidic device (µTED). DA and AA are electroactive, the oxidation reaction of AA is irreversible and the oxidation reaction of DA is reversible. To determine ascorbic acid and dopamine simultaneously by electrochemical techniques, one limitation must be overcome: the oxidation potential of the two substances are very close. The MPA technique has a differential compared to conventional amperometry: it is possible to apply more than one potential on the same sample that contains more than one electroactive substance, with different redox potentials. In the proposed methodology, it was possible, from the current signals generated in the reduction of dopamine o-quinone, to calculate a correction factor for the ascorbic acid oxidation signals, being possible to quantify both analytes. A methodology was developed in a microfluidic device printed on a 3D printer, to which were coupled a printed electrode and a microfluidic channel composed of textile wires. Microfluidic devices offer many advantages such as portability for point-of-care use, high sensitivity and analytical frequency, low reagent and sample consumption, and low residue generation. The device proved to be appropriate to the proposed methodology. It was possible, from a simultaneous analysis of DA and AA, to create two analytical curves, one for each analyte, using the calculated correction factor. The limits of detection for DA and AA were, respectively: 1.54 µmol L-¹ and 5.13 µmol L-¹. An interferent study was performed that demonstrated the presence of uric acid, glucose and sodium chloride, which did not change the oxidation current and analyte reduction statistics.