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Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos descartáveis para detecção dos antibióticos sulfametoxazol e trimetoprim em amostras de água de abastecimento

Processo: 18/01997-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2018
Vigência (Término): 30 de abril de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Sergio Antonio Spinola Machado
Beneficiário:Higor Mazza e Silva
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Reações químicas   Antibióticos   Poluentes da água   Combinação Trimetoprima-Sulfametoxazol   Abastecimento de água   Sensores eletroquímicos   Cromatografia líquida   Eletrodos quimicamente modificados   Nanotubos de carbono

Resumo

Os níveis crescentes de poluentes emergentes em ambientes aquáticos têm sido motivo de preocupação devido sua alta persistência no meio. Essas substâncias incluem pesticidas, hormônios, fármacos, produtos de higiene pessoal, e muitas delas não possuem legislação específica. Dentre estas, os antibióticos têm tido destaque devido seus efeitos na saúde humana, e pela resistência bacteriana. No Brasil, o sulfametazol e o trimetoprim fazem parte dos antibióticos mais consumidos. A detecção de antibióticos é convencionalmente realizada por cromatografia líquida ou gasosa combinada com espectrometria de massa para identificação e quantificação. No entanto, estas possuem limitações que inviabilizam o monitoramento contínuo, como o uso de equipamentos caros que não oferecem portabilidade, pessoal treinado, tempos de análise longos e volumes grandes de amostras. Alternativamente, os sensores eletroquímicos possibilitam análises rápidas, miniaturização e portabilidade para análise em campo. O presente projeto propõe o desenvolvimento de um sensor eletroquímico descartável para detecção de sulfametoxazol e trimetoprim em água de abastecimento. Os dispositivos serão constituídos por eletrodos impressos, fabricados pela técnica de serigrafia em substrato de plástico flexível. Os eletrodos de trabalho e auxiliar serão constituídos de tinta de carbono e o de referência de Ag/AgCl. Posteriormente, o eletrodo de trabalho será modificado com compósito de nanotubo de carbono recoberto por óxido de manganês sintetizado por rota hidrotermal. O MnO2 possui características interessantes para sensoriamento devido suas propriedades catalíticas, estabilidade redox, baixa toxicidade e custo relativo reduzido. Serão avaliadas as propriedades eletroquímicas das fases alfa e gama do MnO2. Os eletrodos modificados serão caracterizados por técnicas voltamétricas. Os materiais sintetizados serão caracterizados por técnicas microscópicas e espectroscópicas. Os parâmetros analíticos serão otimizados para a detecção simultânea de ambos os antibióticos. Por fim, será realizada a detecção destas espécies em amostras de água de abastecimento. (AU)