Sensores interdigitados flexíveis de prata/nanomateriais visando à detecção de antidepressivos tricíclicos de potencial risco ecológico

Abstract

A contaminação de águas superficiais com resíduos de fármacos, em particular os antidepressivos tricíclicos nortriptilina (NTP), amitriptilina (AMTP) e carbamazepina (CBZ) tem sido cada vez mais frequente. Sabe-se, também, que essas substâncias são capazes de mimetizar o funcionamento de substâncias endócrinas de maneira descontrolada, de modo a oferecer sérios riscos ao ambiente aquático e aos seres humanos. Diante desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver sensores eletroquímicos a partir de eletrodos interdigitados de prata modificados com filmes de nanomateriais para compor um sistema multissensorial tipo língua eletrônica (LE) para detectar esses antidepressivos em diferentes matrizes, como água ultrapura, água de torneira e água do lago Paranoá de Brasília-DF. A detecção foi conduzida com um sistema LE composto de um arranjo de seis sensores químicos modificados com nanomateriais, analisador de impedância, unidade multiplexadora e um algoritmo de análise de componentes principais (PCA) para análise e interpretação dos padrões de dados. Inicialmente, as respostas individuais dos sensores a cada um dos analitos foi avaliada por espectroscopia de impedância e os espectros ajustados com modelos de circuitos equivalentes. Entre os circuitos testados, o que melhor se ajustou aos dados experimentais foi aquele formado por uma combinação RC série em série com uma combinação RC paralelo. Além disso, verificou-se que a discriminação das amostras ocorre de forma satisfatória na faixa de 1 kHz a 10 kHz. Desse modo, amostras dos três antidepressivos em diferentes concentrações foram analisadas na frequência de 1 kHz. Observou-se que as respostas elétricas (capacitância e resistência) do arranjo de sensores formam impressões digitais elétricas únicas para cada analito investigado, que puderam ser satisfatoriamente discriminados com o auxílio de gráficos de PCA. De fato, notou-se uma correlação entre a variância contida nas componentes principais com a concentração de cada analito, o que permitiu quantificá-los, numa faixa compreendida entre 5 e 100 mmol L-1. Esse comportamento foi particularmente satisfatório para AMTP. Por fim, constatou se que a LE desenvolvida é capaz de discriminar os três analitos independentemente da matriz de estudo, indicando, portanto, um potencial de aplicação prática.