UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE QUÍMICA
Programa de Pós-Graduação em Química
MURILO SÉRGIO DA SILVA JULIÃO
Comportamento Eletroquímico de Nitrofuranos em
Eletrodos de Diamante Dopado com Boro – Modelo
para o Mecanismo de Ação de Nitrocompostos com
Atividade Antichagásica
São Paulo
25/01/2007
MURILO SÉRGIO DA SILVA JULIÃO
Comportamento Eletroquímico de Nitrofuranos em
Eletrodos de Diamante Dopado com Boro – Modelo
para o Mecanismo de Ação de Nitrocompostos com
Atividade Antichagásica
Tese apresentada ao Instituto de
Química da Universidade de São Paulo para
obtenção do Título de Doutor em Química
(Química Analítica)
Orientadora: Profa. Dra. Silvia Helena Pires Serrano
São Paulo
2007
Às mulheres da minha vida: Betânia, minha amada amante
e Ceci minha amada filha.
Aos meus pais, Edimilson e D. Toinha (in memoriam) e aos
meus irmãos, Silvânia, Cida e Wagner, que nunca mediram
esforços para que os meus sonhos se realizassem.
AGRADECIMENTOS
À Profa. Dra. Silvia Helena Pires Serrano pela ORIENTAÇÃO e grata amizade.
Aos Profs. Drs. Antônio William Oliveira Lima e Elizabeth Igne Ferreira pela valiosa
colaboração neste trabalho.
À Dra. Neidenêi Gomes Ferreira, do LAS-INPE, pela cessão dos valiosos filmes de
diamante dopados com boro.
Ao Professor Richard G. Compton, da Oxford University, pelas ótimas discussões
quando de suas vindas ao nosso laboratório.
Aos Profs. Drs. Nina Coichev, Mauro Bertotti, Jorge Masini, Fábio Rocha, Lúcio
Angnes, do IQ-USP e Mauro Aquiles, da UNIFESP, que de forma direta ou indireta
contribuiram para a feitura desta tese.
Às Profas. Dras. Maria Eunice Ribeiro Marcondes e Myriam Krasilchik pela aquisição
de conhecimentos pedagógicos que ainda não detinha.
Aos colegas de laboratório, Robson, Ritinha, Viviane, Favero, Carol, Glaucia e
Marília pela amizade e pelas boas risadas.
Aos colegas da Química Analítica: Luis (Lab. do Prof. Jivaldo); Laerte, Luciene,
Margareth, Luciana, Gisele, Maria e Ruben (Lab. da Profa. Nina); Célia, Zé e
Alexandre (Lab. da Profa. Lilian); Gilberto e Luciana (Lab. do Prof. Jorge Masini) e
Carlos (Lab. do Prof. Fábio), pela amizade e momentos de descontração.
Aos funcionários do setor de fotocópias, Chico e Jailton, pelo esmero e bom humor
com que realizam o seu trabalho.
Aos colegas, professores e funcionários do Instituto de Química, pelo agradável
convívio.
Especial agradecimento às funcionárias Cristina e Lúcia por realizarem seus ofícios
com dignidade e respeito.
A todos que de alguma forma contribuiram para o desenvolvimento deste trabalho.
Ao CNPq pela concessão da bolsa de doutoramento.
À FAPESP pelo apoio financeiro cedido junto ao Projeto Temático No 2001/01192-3.
À Universidade Estadual Vale do Acaraú – UVA-CE por liberar-me das atividades
docentes enquanto realizava esta tese.
“Não sou do tamanho da minha altura,
mas da estatura daquilo que posso ver.”
(Fernando Pessoa)
Devia ter amado mais
Ter chorado mais
Ter visto o sol nascer
Devia ter arriscado mais
Até errado mais
Ter feito o que eu queria fazer
Queria ter aceitado as pessoas como elas são
Cada um sabe a alegria e a dor que traz no coração
O acaso vai me proteger
Enquanto eu andar distraído
O acaso vai me proteger
Enquanto eu andar...
Devia ter complicado menos
Trabalhado menos
ter visto o sol se pôr
Devia ter me importado menos
Com problemas pequenos
Ter morrido de amor
Queria ter aceitado a vida como ela é
A cada um cabe alegrias e a tristeza que vier
O acaso vai me proteger
Enquanto eu andar distraído
O acaso vai me proteger
Enquanto eu andar...
Devia ter complicado menos
Trabalhado menos
Ter visto o sol se pôr
(“Epitáfio” – Sérgio Britto)
RESUMO
Julião, M.S.S. Comportamento Eletroquímico de Nitrofuranos em Eletrodos de
Diamante Dopado com Boro – Modelo para o Mecanismo de Ação de
Nitrocompostos com Atividade Antichagásica. 2007. 177p. Tese – Programa de
Pós-Graduação em Química. Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São
Paulo, 2007.
O comportamento eletroquímico do Nitrofural (NFZ) foi estudado em eletrodos
de pasta de carbono, carbono vítreo e diamante altamente dopado com boro
(EDADB) em tampão Britton-Robinson (BR) usando a voltametria cíclica. Os
melhores resultados foram obtidos em EDADB, no qual foi possível estabilizar o
radical aniônico (R–NO2•−) em meio predominantemente aquoso, como também
estudar a interação entre o R–NO2•− a glutationa (GSH), a L-cisteína (Cis) e o O2.
Somente na superfície do EDADB, o NFZ foi diretamente reduzido à amina derivada
(R–NH2) no intervalo de 2,02 ≤ pH ≤ 4,03 num processo envolvendo seis
(6,0 ± 0,4) elétrons e seis prótons. Na faixa de 7,04 ≤ pH ≤ 12 e meio
predominantemente aquoso, a etapa de redução desmembrou-se em seus dois
componentes: a redução do NFZ ao nitro radical aniônico (R–NO2•−) e posterior
redução deste ao derivado hidroxilamínico (R–NHOH) em processos envolvendo um
e três (3,1 ± 0,1) elétrons respectivamente. No sentido anódico da varredura dos
voltamogramas cíclicos registrados em pH 8,06, observou-se a oxidação da
hidroxilamina ao derivado nitroso (R–NO), num processo envolvendo 2 (1,7 ± 0,2)
elétrons e 2 prótons. Além disto, um novo pico de oxidação não relatado na literatura
em qualquer material de eletrodo foi detectado em pH ≥ 8,06, que foi observado não
importando se o NFZ havia sido previamente reduzido ou não. O cálculo do número
de elétrons, n, envolvido em cada etapa eletroquímica foi satisfatoriamente estimado
usando-se a equação de Randles-Ševčik. Na presença de [Tiol] ≥ 3,7 x 10-2 mol L-1,
o NFZ é reduzido ao aduto R–NOTiol em um processo eletroquímico envolvendo
dois elétrons e dois prótons. Por outro lado, o O2 atua como um aceptor de RNO2•− e
a constante de equilíbrio para a transferência monoeletrônica do R–NO2•− para o
oxigênio, kO2, é 60. O processo é catalítico e pode ser utilizado para a determinação
analítica de NFZ na faixa de 9,9 x 10-7 ≤ [NFZ] ≤ 1,1 x 10-5 mol L-1 em pH 8,06, com
sensibilidade amperométrica de 2,2 x 104 µA L mol-1 cm-2 e limite de detecção de
3,4 x 10-7 mol L-1. Os parâmetros analíticos foram similares aqueles obtidos em pH
4,0 usando a redução direta do NFZ à respectiva amina derivada em um processo
envolvendo seis elétrons e seis prótons. A caracterização do processo de redução
total do NFZ em meio aquoso e velocidades de varredura relativamente baixas,
100 mV s-1, somente foi possível devido às características superficiais intrínsecas do
EDADB, o qual estabiliza o radical livre, R–NO2•−, permitindo trabalhar numa ampla
janela de potencial, sem haver perda do sinal de oxidação do R–NO2•−.
Palavras-chave: Eletrodo de Diamante Altamente Dopado com Boro (EDADB),
nitrofural, radical livre, aceptores eletrônicos, voltametria e reação catalítica.
ABSTRACT
Julião, M.S.S. Electrochemical Behaviour of Nitrofurans on Highly Boron Doped
Diamond Electrodes – Model for the Action Mechanism of the Nitrocompounds
with Antichagasic Activity. 2007. 177p. PhD Thesis – Graduate Program in
Chemistry. Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007.
The electrochemical behaviour of nitrofural (NFZ) at carbon paste, glassy
carbon and highly boron doped diamond (HBDD) electrodes was studied in BrittonRobinson (BR) buffer using cyclic voltammetry. The best results were obtained at
HBDD electrodes, in which it was possible to stabilize the radical anion (R–NO2•−) in
predominantly aqueous medium as well as to study the interaction between the
radical anion and glutathione (GSH), L-cysteine (Cys), and O2. Only at HBDD
surface, NFZ was directly reduced to the amine derivative (R–NH2) in the pH range of
2.02 to 4.03 in a process involving six (6.0 ± 0.4) electrons and six protons. In the
range of pH 7.04 to 12 and, predominantly aqueous medium, the reduction step split
into its two components: the reduction of NFZ to the nitro radical anion (R–NO2•−) and
reduction of R–NO2•− to hydroxylamine derivative (R–NHOH) in processes involving
one and three (3.1 ± 0.1) electrons respectively. On the anodic scan of the cyclic
voltammograms and at pH 8.06, it was observed the oxidation of the hydroxylamine
to the nitroso derivative (R–NO), in a process involving 2 (1.7 ± 0.2) electrons and 2
protons. In addition and unreported in the literature on any electrode material, was
the detection of a new oxidation peak at pH > 8.06, which was observed regardless
of whether NFZ had been previously reduced or not. The calculation of n, number of
electrons, involved in each electrochemical step was satisfactorily accomplished
using the Randles-Ševčik equation. In presence of [Thiol] ≥ 3.7 x 10-2 mol L-1 NFZ is
directly reduced to R–NOThiol adducts in an electrochemical process involving two
electrons and two protons. On the other side, O2 acts as a R–NO2•− scavenger and
the equilibrium constant for the electron transfer from nitro radical to oxygen,
kO2, is 60. The process is catalytic and can be used to the analytical determination of
NFZ in the range of 9.9 x 10-7 ≤ [NFZ] ≤ 1.1 x 10-5 mol L-1 at pH 8.0, with
amperometric sensitivity of 2.2 x 104 µA L mol-1 cm-2 and detection limit of
3.4 x 10-7 mol L-1. The analytical parameters were similar to those obtained at pH
4.03 using the direct reduction of NFZ to the respective amine derivative in a process
involving six electrons and six protons. The characterization of NFZ global reduction
process in aqueous medium and at relative low scan rate, 100 mVs-1, was only
possible due the intrinsic superficial characteristics of the HBDD electrode, which
stabilize the R–NO2•− free radical, allowing to work in a large potential window,
without losing the R–NO2•− oxidation signal.
Keywords: Highly Boron Doped Diamond Electrode (HBDDE), nitrofural, free radical,
electronic acceptors, voltammetry and catalytic reaction.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Células sangüíneas infectadas pelo Trypanosoma cruzi......................... 21
Figura 2. Distribuição geográfica da doença de Chagas......................................... 22
Figura 3. Estruturas dos fármacos utilizados para o tratamento da
doença de Chagas......................................................................................... 25
Figura 4. Mecanismo de formação de radicais livres por nitro-heterocíclicos.......... 27
Figura 5. Estrutura química do Nitrofural.................................................................. 29
Figura 6. Estrutura química do PIPES...................................................................... 52
Figura 7. Estruturas químicas: (A) D-manitol, (B) L-cisteína e (C) glutationa.......... 53
Figura 8. Potenciotasto/galvanostato µAUTOLAB III, da Eco-Chemie,
acoplado a uma célula de trabalho contendo sistema de três eletrodos....... 55
Figura 9. Espectrofotômetro de feixe duplo, da HITACHI, modelo U3000............... 56
Figura 10. Célula eletroquímica com sistema de três eletrodos............................... 57
Figura 11. Eletrodo de pasta de carbono (EPC)...................................................... 59
Figura 12. Eletrodo de filme de diamante altamente dopado com boro (EDADB)... 61
Figura 13. Voltamogramas cíclicos registrados em EPC: em tampão BR pH 2,03
e em 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ a: pH 2,03 e pH 8,03.................................... 73
Figura 14. Voltamogramas cíclicos registrados em EPC: em tampão BR pH 9,10
e em 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ a: pH 9,10 e pH 11,0.................................... 76
Figura 15. Variação do potencial do 1o pico de redução (Epc,1) registrado
em EPC como função do pH......................................................................... 77
Figura 16. Variação do potencial do 1o pico de oxidação (Epa,1) registrado
em EPC como função do pH......................................................................... 79
Figura 17. Variação do potencial do 2o pico de oxidação (Epa,2) registrado
Em EPC como função do pH......................................................................... 80
Figura 18. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV: em tampão BR pH 4,06
e em 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ a: pH 4,06 e pH 8,03.................................... 82
Figura 19. Variação de Epc,1 registrado em ECV como função do pH
a diferentes velocidades de varredura........................................................... 84
Figura 20. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV:
em tampão BR pH 4,06 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ.................. 86
Figura 21. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV:
em tampão BR pH 8,03 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ.................. 87
Figura 22. Variação do potencial do 1o pico de oxidação (Epa,1) registrado
em ECV como função do pH......................................................................... 88
Figura 23. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV:
em tampão BR pH 4,06 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ.................. 89
Figura 24. Variação de Ipc,1 em função de ν1/2 registrada em ECV: em
tampão BR: (a) pH 4,06 e (b) pH 8,03........................................................... 90
Figura 25. Variação de Ipa,1 em função de ν1/2 registrada em ECV e em
tampão BR: (a) pH 4,06 e (b) pH 8,03........................................................... 91
Figura 26. Variação de Epa,2 como função do pH registrada em ECV..................... 98
Figura 27. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV a ν = 0,10 V s-1 em
tampão PIPES (pH = 6,90); solução 1,0 x 10-3 mol L-1 de NFZ em
misturas de: 30% DMF + 70% PIPES e de 50% DMF + 50% PIPES.......... 100
Figura 28. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV a ν = 1,0 V s-1
em tampão PIPES (pH = 6,90); solução 1,0 x 10-3 mol L-1 de NFZ
em misturas de: 30% DMF + 70% PIPES e de 50% DMF + 50% PIPES.... 100
Figura 29. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV a ν = 0,10 V s-1
em tampão PIPES (pH = 6,90) e em solução 1,0 x 10-2 mol L-1
de NFZ em mistura de 70% DMF + 30% PIPES......................................... 101
Figura 30. Voltamogramas cíclicos registrados em ECV a ν = 1,0 V s-1
em tampão PIPES (pH = 6,90) e em solução 1,0 x 10-2 mol L-1
de NFZ em mistura de 70% DMF + 30% PIPES......................................... 102
Figura 31. Voltamogramas cíclicos registrados em 4,0 x 10-3 mol L-1 de
K4Fe(CN)6 em EDADB................................................................................. 105
Figura 32. Variação de Ip como função de ν1/2 obtida a partir da Figura 31........... 106
Figura 33. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em
tampão BR pH 4,03 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de
NFZ (95% tampão BR: 5% de etanol)......................................................... 107
Figura 34. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão
BR pH 8,06 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ
(95% tampão BR: 5% de etanol)................................................................. 110
Figura 35. Variação de Epc como função do pH. Potenciais de redução
registrados em Epc,1a; Epc,RL e Epc,2a e obtidos em EDADB.......................... 111
Figura 36. Variação de potencial do 1o pico de oxidação (Epa,1) como
função do pH. Dados obtidos em EDADB a ν = 0,10 V s-1.......................... 112
Figura 37. Variação de Epa,2 como função do pH. Potenciais de oxidação
registrados em EDADB a ν = 0,10 V s-1...................................................... 113
Figura 38. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão BR
pH 8,06 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ: na ausência e na
presença de 1,0 x 10-2 mol L-1 de D-manitol................................................ 115
Figura 39. Voltamogramas de onda quadrada registrados em EDADB em
solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95 % tampão BR:5% etanol), pH 8,06:
na ausência e na presença de: 2,0 x 10-2 e 4,0 x 10-2 mol L-1 de manitol.... 115
Figura 40. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB: em tampão BR
pH 8,06 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ......................................... 117
Figura 41. Variação da razão Ipa,RL/Ipc,RL como função do log ν.
Dados obtidos em EDADB........................................................................... 119
Figura 42. Variação de Ipc,RL como função de ν1/2.
Dados obtidos em EDADB........................................................................... 120
Figura 43. Variação da Ipc,RL/Cν1/2 (função de corrente) como função de ν.
Dados obtidos em EDADB........................................................................... 121
Figura 44. Variação de Epc,RL e Epa,RL como função de ν.
Dados obtidos em EDADB........................................................................... 122
Figura 45. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão BR,
pH 8,06, contendo 3,5 x 10-3 mol L-1 de GSH; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) e (2) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) contendo
3,5 x 10-3 mol L-1 de GSH............................................................................ 125
Figura 46. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão BR,
pH 8,06, contendo 3,5 x 10-3 mol L-1 de Cis; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) e (2) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) contendo
3,5 x 10-3 mol L-1 de Cis............................................................................... 126
Figura 47. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB: em tampão BR,
pH 8,06 e em (1) 1,0 x 10-2 mol L-1 de Cis e em
(2) 1,0 x 10-2 mol L-1 de GSH....................................................................... 127
Figura 48. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão BR,
pH 8,06, contendo 2,0 x 10-2 mol L-1 de GSH; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol); (2) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) contendo 1,9 x 10-3 mol L-1
de GSH e (3) 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5%
etanol) contendo 2,0 x 10-2 mol L-1 de GSH................................................. 129
Figura 49. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão BR,
pH 8,06, contendo 2,0 x 10-2 mol L-1 de Cis; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol); (2) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) contendo 1,9 x 10-3 mol L-1
de Cis e (3) 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5%
etanol) contendo 2,0 x 10-2 mol L-1 de Cis................................................... 130
Figura 50. Voltamogramas cíclicos registrados em EDDB em tampão BR,
pH 8,06, contendo 3,8 x 10-2 mol L-1 de GSH; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) na ausência de GSH
e (2) 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06:5% etanol)
contendo 3,8 x 10-2 mol L-1 de GSH............................................................. 131
Figura 51. Voltamogramas cíclicos registrados em EDADB em tampão BR,
pH 8,06, contendo 3,8 x 10-2 mol L-1 de Cis; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol) na ausência de Cis
e (2) 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol)
contendo 3,8 x 10-2 mol L-1 de Cis............................................................... 132
Figura 52. Voltamogramas cíclicos registrados em EDDB em tampão BR,
pH 8,06, saturada com O2; (1) 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95% tampão BR,
pH 8,06: 5% etanol), previamente desaerada com N2 e
(2) 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ (95% tampão BR, pH 8,06: 5% etanol),
após introdução de O2 durante 5 minutos................................................... 134
Figura 53(a). Voltamogramas de pulso diferencial registrados em EDADB
em tampão BR, pH 8,06, saturado com O2 e em [NFZ]: (a) 0,99;
(b) 2,0; (c) 2,9, (d) 3,8; (e) 4,8; (f) 5,7; (g) 6,5; (h) 7,4; (i) 8,3;
(j) 9,1 e (k) 11 µmol L-1................................................................................. 140
Figura 53(b). Curva analítica de Ipc versus [NFZ]. Dados obtidos a partir
dos voltamogramas da Figura 53(a)............................................................ 140
Figura 54(a). Voltamogramas de pulso diferencial registrados em EDADB
em tampão BR, pH 8,06, purgado com N2 e em [NFZ]: (a) 0,99, (b) 2,0,
(c) 2,9, (d) 3,8, (e) 4,8, (f) 5,7, (g) 6,5, (h) 7,4, (i) 8,3, (j) 9,1, (k) 11,
(l) 13, (m) 14, (n) 15 e (o) 17 µmol L-1.......................................................... 141
Figura 54(b). Curva analítica de Ipc versus [NFZ]. Dados obtidos a partir
dos voltamogramas da Figura 54(b)............................................................ 141
Figura 55. Voltamogramas de onda quadrada registrados em EDADB
em tampão BR pH 4,07 e em solução 1,0 x 10-4 mol L-1de NFZ................. 143
Figura 56. Variação da corrente de pico (Ipc) como função da freqüência
de aplicação de onda quadrada (f).............................................................. 144
Figura 57. Variação da corrente de pico (Ipc) como função da amplitude (a)......... 145
Figura 58. Variação da corrente de pico (Ipc) e do potencial de pico (Epc)
como função do incremento de varredura (∆Es).......................................... 146
LISTA DE QUADROS E TABELAS
Quadro 1. Características físico-químicas do nitrofural............................................ 30
Tabela 1 – Reagentes utilizados na parte experimental.......................................... 51
Tabela 2 – Parâmetros voltamétricos obtidos da redução da solução
1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ a diferentes valores de pH utilizando-se EPC....... 75
Tabela 3 – Parâmetros voltamétricos obtidos da redução da solução
1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ em diferentes valores de pH e velocidade
de varredura utilizando-se ECV..................................................................... 83
Tabela 4 – Equações das retas obtidas dos gráficos Epc,1 vs pH como função da
ν e faixa de pH. Dados registrados em ECV e [NFZ] = 1,0 x 10-4 mol L-1..... 85
Tabela 5 – Número de elétrons (n) envolvidos nos potenciais Epc,1 e Epa,1 dos
processos redox registrados em ECV em tampão BR pH 4,06 e 8,03.......... 93
Tabela 6 – Valores de αn calculados para a redução de 1,0 x 10-4 mol L-1
de NFZ em diferentes valores de pH e de ν utilizando-se ECV.................... 95
Tabela 7 – Variação de αn como função da velocidade de varredura
para dois intervalos lineares de pH................................................................ 96
Tabela 8 – Parâmetros voltamétricos obtidos em EDADB para o par
reversível Fe(CN)64−/Fe(CN)63−.................................................................... 106
Tabela 9 – Número de elétrons (n) envolvidos nos processos redox
registrados em Epc,1a, Epc,2a e Epa,1 para o EDADB em pH 4,03 e 8,06....... 108
Tabela 10 – Parâmetros voltamétricos obtidos em EDADB para o par
reversível R−NO2/R−NO2•− gerado eletroquímicamente em
solução 1,0 x 10-4 mol L-1 de NFZ................................................................ 118
Tabela 11 – Valores dos potenciais de redução do par R−NO2/R−NO2•−
e das constantes de equilíbrio para a transferência monoeletrônica
do R−NO2•− para o oxigênio (kO2)................................................................ 137
Tabela 12 – Parâmetros analíticos obtidos para a determinação de NFZ
por voltametria de pulso diferencial (VPD).................................................. 142
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
BR............. Britton-Robinson
Bu4NBF4.... Tetrafluoroborato de tetrabutil amônio
Cis............. L-cisteína
DMF.......... Dimetilformamida
GSH.......... Glutationa na forma reduzida
NFZ........... Nitrofural
PIPES........ Piperazina do ácido 2-etanosulfônico
ECS........... Eletrodo de calomelano saturado
ENH........... Eletrodo normal de hidrogênio
ECV........... Eletrodo de carbono vítreo
EPC........... Eletrodo de pasta de carbono
EDADB...... Eletrodo de diamante altamente dopado com boro
A................ Área do eletrodo
a................ Amplitude de pulso em voltametria de onda quadrada
α................ Coeficiente de transferência de carga eletroquímica
D................ Coeficiente de difusão
Epa............. Potencial de pico anódico
Epc............. Potencial de pico catódico
Eλ.............. Potencial de inversão de varredura em voltametria cíclica
E1/2............ Potencial de meia-onda
E17............. Parâmetro obtido por radiólise de pulso que mede a quantidade de
energia necessária para a transferência do 1o elétron a um grupo
eletroativo; em pH 7,0 e meio aquoso; para formar um radical aniônico
∆Ep............ Variação de potencial
∆Es............ Variação do incremento de varredura em voltametria de onda quadrada
f................. Freqüência de onda quadrada
I................. Força iônica
Ipc/Cν1/2...... Função de corrente de pico catódico
Ipa.............. Corrente de pico anódico
Ipc............... Corrente de pico catódico
Ipa/Ipc.......... Razão de correntes de pico anódico e catódico
Ipa,RL........... Corrente de pico anódico do radical livre
Ipc,RL........... Corrente de pico catódico do radical livre
kO2............. Constante de equilíbrio para a transferência monoeletrônica do RNO2•−
para o oxigênio
LD.............. Limite de detecção
n................ Número de elétrons
p................ Número de prótons
R–NO2....... Nitrocomposto
R–NO2•−.... Nitro radical aniônico derivado do R–NO2
R–NO........ Nitroso derivado do R–NO2
R–NHOH... Hidroxilamina derivada do R–NO2
R–NH2....... Amina derivada do R–NO2
ν................ Velocidade de varredura
VC............. Voltametria cíclica
VPD........... Voltametria de pulso diferencial
VOQ.......... Voltametria de onda quadrada
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..................................................................................................... 20
1.1. Epidemiologia da Doença de Chagas.................................................... 21
1.2. Agentes Tripanomicidas Atualmente Usados ........................................ 25
1.3. Agentes Tripanomicidas em Estudo....................................................... 29
1.4. Planejamento de Novos Agentes Tripanomicidas.................................. 32
1.5. Técnicas Eletroanalíticas – Aspectos Gerais.......................................... 34
1.6. Mecanismo de Ação dos Nitrofuranos.................................................... 41
2. OBJETIVOS......................................................................................................... 46
3. PARTE EXPERIMENTAL.................................................................................... 50
3.1. Material................................................................................................... 51
3.2. Equipamentos......................................................................................... 55
3.3. Procedimentos experimentais................................................................. 62
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................... 71
4.1. Comportamento eletroquímico do nitrofural registrado em eletrodo de
pasta de carbono (EPC) e meio predominantemente aquoso............ 72
4.2. Comportamento eletroquímico do nitrofural registrado em eletrodo de
carbono vítreo (ECV) e meio predominantemente aquoso................. 81
4.3. Comportamento eletroquímico do nitrofural registrado em eletrodo de
de carbono vítreo (ECV) e meio misto................................................ 99
4.4. Comportamento eletroquímico do nitrofural registrado em eletrodo de
filme de diamante altamente dopado com boro (EDADB)
em meio predominantemente aquoso............................................... 103
4.5. Aplicações Analíticas............................................................................ 139
5. CONCLUSÕES.................................................................................................. 150
Perspectivas Futuras................................................................................... 156
REFERÊNCIAS...................................................................................................... 157
LISTA DE ANEXOS............................................................................................... 173
Anexo A – Súmula curricular....................................................................... 174