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Title in Portuguese: Estudos eletroanalíticos e mecanísticos de cetoconazol utilizando eletrodo sólido de amálgama de prata(p-AgSAE)
Title: Electroanalytical and mechanistic studies of ketoconazole using solid electrode of silver amalgam (p-AGSA)
Author: Dantas, Allan Nilson de Sousa
Advisor(s): Correia, Adriana Nunes
Keywords: Cetoconazol
Issue Date: 2010
Citation: DANTAS, A. N. S. Estudos eletroanalíticos e mecanísticos de cetoconazol utilizando eletrodo sólido de amálgama de prata(p-AgSAE). 2010. 108 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010.
Abstract in Portuguese: No presente trabalho foi investigado o comportamento eletroquímico do antifúngico Cetoconazol (CTZ) sobre o Eletrodo Sólido de Amálgama de Prata (p-AgSAE). A otimização das condições de redução foi obtida por voltametria de onda quadrada (VOQ), onde foram analisadas as condições mais adequadas para a realização dos experimentos. O meio de trabalho escolhido foi Tampão BR 0,04 mol L-1. Foi avaliada a influência do pH, onde o valor escolhido para estudar a redução do analito foi 12. Os parâmetros da VOQ otimizados foram frequência (100 s-1), amplitude (25 mV) e incremento de potencial (2 mV). De acordo com os resultados, foi observado que o CTZ sofre um processo de redução em -1,5 V vs. Ag/AgCl/Cl-. A concentração de CTZ utilizada nos estudos de otimização foi de 1,0x10-5 mol L-1. Após estabelecimento dos parâmetros experimentais, foram estudadas as figuras de mérito especificadas pela ANVISA para validação de métodos analíticos na análise de fármacos. Assim, foram avaliados região de linearidade (4,97x10-7 a 4,30x10-6 mol L-1 com R = 0,9993), limites de detecção(1,19x10-7 mol L-1 - 63,4 μg L-1) e de quantificação (3,98x10-7 mol L-1 - 211,5 μg L-1), precisão e robustez. Os estudos de exatidão da metodologia foram feitos em diferentes produtos comerciais: comprimido, creme e xampu. Para fins de comparação e avaliação de possível influência do meio eletroquímico na resposta, foi feito o estudo de exatidão utilizando curvas de recuperação para o eletrólito de suporte, onde o valor da taxa de exatidão foi de 100,1%. Assim, os valores das taxas de exatidão para as amostras foram de 91% para a amostra de comprimido, 104% para a amostra de creme e 103% para a amostra de xampu. Os valores de RSD para as amostras foram inferiores a 5%. Cálculos químico-quânticos também foram feitos com o objetivo de estudar as características eletrônicas da molécula, e prever qual região tem maior probabilidade de sofrer a redução. De fato, foram investigadas as distribuições de carga na molécula, bem como os orbitais de fronteira (HOMO e LUMO), que são possíveis sítios de oxidação e redução, respectivamente. O LUMO foi localizado sobre o anel imidazólico. Na sequência da elucidação mecanística, foi feita uma eletrólise exaustiva (E = -1,8V durante seis horas) com acompanhamento por espectroscopia UVVis, sendo utilizada nos estudos de identificação do produto a técnica de espectroscopia de ressonância magnética nuclear, RMN H1. Com base neste estudo, foi constatado que o CTZ sofreu uma redução na dupla ligação entre C-N do anel imidazólico da molécula de CTZ.
Abstract: The aim of this work was to study the electrochemical behavior of antifungal ketoconazole on polished Silver Solid Amalgam Electrode (p-AgSAE).The study began with the evaluation of the best electrolyte for ketoconazole (KC) electrochemical reduction and the Britton–Robinson buffer solution at pH 12 was selected as the best support electrolyte. In the following, with a constant ketoconazole concentration (1.0x10-5 mol L-1) the square wave voltammetric parameters were optimized for the p-AgSAE. The best experimental responses were achieved with 100 s-1 frequency, 25 mV of amplitude and 2 mV of scan increment. The results showed that ketoconazole is reduced in a quasi-reversible process, with one reduction peak at -1.50 V vs. Ag/AgCl/Cl- reference system. After optimized the SWV parameters, the analytical studies were developed in accord to ANVISA for validation the methodology. Linearity range, detection and quantification limits, precision, robustness and accuracy were evaluated. An analytical curve was constructed, that presented a linear region to 4.97x10-7 a 4.30x10-6 mol L-1 with a correlation coefficient to 0.9989. The detection limits for the concentration range were determined as 63.4 μg L-1 while the quantification limits were to 211.5 μg L-1. Studies of accuracy of the methodology were made in different formulations: tablet, cream and shampoo. The values obtained were to 100.8% for the electrolyte, 91% for the tablet, 104% for the cream and 103% for the shampoo. The Relative Standard Deviation (RSD) for the accuracy was less than 5.0%. Quantum chemical calculations were also made with the aim of studying the electronic characteristics of the molecule, and predicting which region of the molecule occurs a electrochemical reduction. It was investigated the distribution of charge on the molecule and the molecular orbital (HOMO and LUMO), which are possible sites of oxidation and reduction, respectively. The LUMO was located on the imidazole ring. In the sequence of the mechanistic elucidation, it was made an exhaustive electrolysis (E = -1,8V during six hours) with monitoring by UV-Vis, being used in the studies that identify the products, the technique of nuclear magnetic resonance espectroscopy, NMR H1. In accord to the study, the reduction of KC occur between the C-N bond on the imidazole ring.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/9530
metadata.dc.type: Dissertação
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