Doutoranda: Eiva Natiele Tiago da Silva
Orientador: Prof. Dr. Valdir Souza Ferreira
Resumo
Uso de microssistemas para eletroforese capilar acoplados com detecção
amperométrica para separação e determinação de agrotóxicos
A produção agrícola depende muito da aplicação de agrotóxicos, consequentemente seus
resíduos são encontrados no solo, água de rios e comida causando problemas ambientais e de
saúde ao homem. Tradicionalmente estes resíduos são determinados e quantificados por
métodos cromatográficos mais sofisticados e que utilizam instrumentação mais cara, mas em
meados dos anos 90 a Eletroforese Capilar (EC), técnica de separação baseada na diferença de
mobilidade do analito quanto este sofre a ação de um campo elétrico, passou a ser adotada e
desenvolvida para este tipo de análise também. Quando utilizamos microchips em EC passamos
a chamar a técnica de Micro Eletroforese Capilar (ME) que tem como vantagens a integração e
miniaturização de múltiplas etapas de analise com rápido tempo de resposta, baixo consumo de
amostra e reagentes caros e tóxicos (µL) com pouco ou nenhum preparo da amostra, além disso,
os microchips podem ser fabricados de diferentes substratos como vidro ou polímeros. A
desvantagem desta técnica esta na sua menor sensibilidade que pode ser melhorada na escolha
do método de detecção utilizado, como a detecção amperométrica (DA) cujo sistema é
altamente compatível com a miniaturização e a menor sensibilidade pode ser superada
introduzindo uma amostra enriquecida antes da separação. Desta forma, o objetivo deste
trabalho foi utilizar microssistemas para eletroforese capilar de menor custo com diferentes
microchips para determinação de pesticidas em amostras ambientais utilizando a detecção
amperométrica. Foi realizada voltametria cíclica dos agrotóxicos escolhidos (Maneb, Propineb e
Dietilcarbamato de sódio) que apresentaram os picos de oxidação das três substâncias em torno
de + 0,5V vs. Ag/AgCl. Na primeira etapa foi desenvolvido um sistema de acrílico como
suporte para um microchip do polímero PDMS, construído sob um molde de SU-8, tendo como
eletrodos de trabalho testados um de pasta de carbono e um de ouro. O posicionamento do
eletrodo de trabalho foi feito com o auxilio de um multímetro que ligado a uma lâmina de metal
de espessuras de 60 e 20µm e ao eletrodo de trabalho, quando estabelecido o contato elétrico a
lâmina era removida. Utilizando primeiro analitos modelos, iodeto de potássio (KI) e ácido
ascórbico (AA), não houve o aparecimento do pico de nenhum deste analitos para as
configurações testas. Por isso, foi comprado um sistema da marca Micrux com microchip de
vidro com eletrodos de ouro como detectores. A vantagem deste sistema é que não
precisaríamos nos preocupar com o posicionamento do eletrodo de trabalho, um dos principais
parâmetros para conseguir a detecção dos analitos em ME. No entanto, estes eletrodos são
desgastados com um dia de uso, o que perderia a vantagem do baixo custo do trabalho, então,
decidimos modificar estes eletrodos com óxido de grafeno reduzido através de voltametria
cíclica. A caracterização por MEV mostrou que não houve o desgaste dos eletrodos do sistema
de detecção com um mês de uso deste microchip com os analitos modelos AA e KI e quando
inserida uma mistura de padrões dos agrotóxicos foi observado pico das três substâncias entre
30 e 50 segundos de análise, sendo necessário a partir disto, a otimização dos parâmetros
analíticos para melhor definição de sinal e a aplicação em uma amostra real.