| Compartilhamento |
|
Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/7008| Tipo do documento: | Tese Trabalho sob Sigilo. Motivo do sigilo: Parte do trabalho ainda será publicado. Prazo previsto para disponibilização total: após 2 anos. |
| Título: | DESENVOLVIMENTO DE SENSORES ELETROQUÍMICOS BASEADOS EM MATERIAIS NANOESTRUTURADOS E HÍBRIDOS PARA DETECÇÃO DE FLOROGLUCINOL E L-CISTEÍNA |
| Título(s) alternativo(s): | DEVELOPMENT OF ELECTROCHEMICAL SENSORS BASED ON NANOSTRUCTURED AND HYBRID MATERIALS FOR THE DETECTION OF FLOROGLUCINOL AND L-CYSTEINE |
| Autor: | RIBEIRO, Danilo Braga ![]() |
| Primeiro orientador: | LUZ, Rita de Cássia Silva |
| Primeiro membro da banca: | LUZ, Rita de Cássia Silva |
| Segundo membro da banca: | BRITO, Natilene Mesquita |
| Terceiro membro da banca: | OLIVEIRA, Marcelo Moizinho |
| Quarto membro da banca: | STEFANO, Jessica Santos |
| Quinto membro da banca: | VASCONCELOS, Jomar Sales |
| Resumo: | O floroglucinol (FG) é um composto fenólico de relevância em aplicações farmacêuticas, ambientais e industriais, enquanto a L-cisteína (L-CIS) é um aminoácido biologicamente importante, associado a processos metabólicos e amplamente utilizado como marcador em análises clínicas. Nesse contexto, o desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis e seletivos para a determinação dessas espécies é de grande interesse. Neste trabalho, foram desenvolvidos sensores eletroquímicos baseados em eletrodos de carbono vítreo modificados com materiais nanoestruturados e híbridos, visando à detecção sensível e seletiva de FG e L-CIS. Para a determinação de FG, foi proposto um sensor constituído por nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs), pontos quânticos de telureto de cádmio funcionalizados com grupos carboxílicos (CdTe-COOH) e quitosana (CTS). A combinação desses materiais promoveu efeito sinérgico, resultando em significativa amplificação da resposta eletroquímica em tampão fosfato (PBS, pH 7,5). O sensor apresentou, por voltametria de varredura linear (LSV), faixa linear de 1 a 2000 µmol L⁻¹ e limite de detecção de 0,8 µmol L⁻¹, enquanto por voltametria de pulso diferencial (DPV) foram obtidas duas faixas lineares, de 0,05 a 250 e de 250 a 1000 µmol L⁻¹, com limite de detecção de 0,03 µmol L⁻¹. Estudos de seletividade, repetibilidade e reprodutibilidade confirmaram a robustez do dispositivo, com DPR de 1,72% para repetibilidade e 2,56% para reprodutibilidade. A aplicabilidade foi demonstrada em amostras de água e urina artificial, com recuperações entre 104,6% e 107,7% e entre 97,7% e 101,6%, respectivamente. Para a determinação de L-CIS, foi desenvolvido um segundo sensor utilizando um eletrodo de carbono vítreo modificado com MWCNTs, óxidos trimetálicos (Fe₂O₃–MgO–CuO) e Nafion. As análises morfológicas indicaram a formação de estruturas agregadas com características nanoestruturadas. Sob condições otimizadas (PBS, pH 7,5) e utilizando voltametria de varredura linear (LSV), o sensor apresentou melhora significativa na cinética de transferência de carga e no desempenho eletrocatalítico. A resposta analítica exibiu comportamento linear em função do logaritmo da concentração de L-CIS, com duas regiões lineares (0,5– 100 e 100–1000 µmol L⁻¹) e elevados coeficientes de correlação (R² ≥ 0,990). O limite de detecção foi de 0,004 µmol L⁻¹. Os testes de repetibilidade e reprodutibilidade apresentaram DPR de 1,58% e 1,82%, respectivamente, enquanto os ensaios de seletividade evidenciaram boa tolerância a interferentes. A aplicabilidade do sensor foi confirmada na determinação de L-CIS em amostras de plasma artificial e urina humana, com recuperações entre 106,00% e 108,82% e entre 96,43% e 103,08%, respectivamente, demonstrando elevada exatidão mesmo em matrizes complexas. |
| Abstract: | Phloroglucinol (FG) is a phenolic compound of relevance in pharmaceutical, environmental, and industrial applications, whereas L-cysteine (L-CIS) is a biologically important amino acid associated with metabolic processes and widely used as a biomarker in clinical analyses. In this context, the development of sensitive and selective analytical methods for the determination of these species is of great interest. In this work, electrochemical sensors based on glassy carbon electrodes modified with nanostructured and hybrid materials were developed for the sensitive and selective detection of FG and L-CIS. For FG determination, a sensor composed of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), carboxyl-functionalized cadmium telluride quantum dots (CdTe-COOH), and chitosan (CTS) was proposed. The combination of these materials promoted a synergistic effect, resulting in a significant enhancement of the electrochemical response in phosphate buffer solution (PBS, pH 7.5). The sensor exhibited, by linear sweep voltammetry (LSV), a linear range from 1 to 2000 µmol L⁻¹ and a limit of detection of 0.8 µmol L⁻¹. By differential pulse voltammetry (DPV), two linear ranges were observed, from 0.05 to 250 and from 250 to 1000 µmol L⁻¹, with a limit of detection of 0.03 µmol L⁻¹. Selectivity, repeatability, and reproducibility studies confirmed the robustness of the device, with relative standard deviation (RSD) values of 1.72% for repeatability and 2.56% for reproducibility. The applicability was demonstrated in water and artificial urine samples, with recoveries ranging from 104.6% to 107.7% and from 97.7% to 101.6%, respectively. For L-CIS determination, a second sensor was developed using a glassy carbon electrode modified with MWCNTs, trimetallic oxides (Fe₂O₃–MgO–CuO), and Nafion. Morphological analyses indicated the formation of aggregated structures with nanostructured characteristics. Under optimized conditions (PBS, pH 7.5) and using linear sweep voltammetry (LSV), the sensor exhibited a significant improvement in charge transfer kinetics and electrocatalytic performance. The analytical response showed a linear dependence on the logarithm of L-CIS concentration, with two linear ranges (0.5–100 and 100–1000 µmol L⁻¹) and high correlation coefficients (R² ≥ 0.990). The detection limit was 0.004 µmol L⁻¹. Repeatability and reproducibility tests yielded RSD values of 1.58% and 1.82%, respectively, while selectivity studies demonstrated good tolerance toward potential interferents. The applicability of the sensor was confirmed for the determination of L-CIS in artificial plasma and human urine samples, with recoveries ranging from 106.00% to 108.82% and from 96.43% to 103.08%, respectively, demonstrating high accuracy even in complex matrices. |
| Palavras-chave: | Floroglucinol; L-cisteína; nanotubos de carbono; CdTe-COOH; compósitos de óxidos metálicos Phloroglucinol; L-cysteine; carbon nanotubes; CdTe-COOH; metal oxide composites |
| Área(s) do CNPq: | Química Analítica |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
| Sigla da instituição: | UFMA |
| Departamento: | DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET |
| Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO DOUTORADO EM QUÍMICA |
| Citação: | RIBEIRO, Danilo Braga. Desenvolvimento de sensores eletroquímicos baseados em materiais nanoestruturados e híbridos para detecção de Floroglucinol e L-cisteína. 2026. 11 f. Tese( Programa de Pós-graduação Doutorado em Química) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2026. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/7008 |
| Data de defesa: | 24-Abr-2026 |
| Aparece nas coleções: | TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO DOUTORADO EM QUÍMICA (ASSOCIADO UFMA-IFMA) |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| DANILO BRAGA RIBEIRO.pdf | Tese de Doutorado | 642,5 kB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.

