Síntese e caracterização de nanopartículas de MnFe2O4 em presença de β-ciclodextrina e sua aplicação como sensor eletroquímico para dopamina

Abstract

No presente trabalho foram desenvolvidos materiais magnéticos nanoestruturados de ferrita de manganês (NP) visando sua aplicação como sensor eletroquímico de dopamina (DA), neurotransmissor de interesse medicinal. As NPs foram sintetizadas por rotas de coprecipitação e hidrotermal, usando MnSO4 e FeCl3 (1:2) como precursores a 120°C e 140°C por 24h, sem e com a presença de β-ciclodextrina como agente estabilizante, estas amostras foram denominadas βCD-MFO. As amostras apresentaram comportamento magnético, a análise DRX indicou a presença de ferrita de manganês monofásica com tamanho de cristalito de 20 nm para MFO e 5 nm para βCD-MFO. As NPs possuem valores de área BET de 170 m2 g -1 e 240 m2 g -1 para MFO e βCD-MFO respectivamente, a molhabilidade das superfícies das NPs foi medida pela técnica do ângulo de contato, sendo 110º para MFO e 53° para βCD-MFO caracterizando superfícies hidrofóbicas e hidrofílicas, respectivamente. Medidas de voltametria de pulso diferencial (VPD) dos eletrodos de pasta de carbono, EPCs, modificados, EPC MFO e EPC βCD MFO na presença de DA indicaram que o potencial de oxidação foi 0,23 V e -0,012 V, respectivamente. A análise dos interferentes mostrou que o EPC βCD-MFO é mais seletivo para DA, pois não foi observada interferência de analitos como ácido ascórbico e ácido úrico. Os eletrodos apresentaram uma ampla faixa linear entre 11,97 e 39,68 μmol L −1 para MFO140 e entre 3,99 e 15,95 μmol L−1 para βCD-MFO140 e um baixo limite de detecção de 2,28 e 0,39 μmol L−1 para MFO140 e βCD-MFO140, respectivamente.

In the present work, nanostructured magnetic manganese ferrite (NP) materials were developed with a view to their application as electrochemical sensor of dopamine (DA), a neurotransmitter of medicinal interest. The NPs were synthesized by coprecipitation and hydrothermal routes, using MnSO4 and FeCl3 (1:2) as precursors at 120°C and 140°C for 24h, without and with the presence of β-cyclodextrin as a stabilizing agent, these samples were called βCD-MFO. The samples showed magnetic behavior, XRD analysis indicated the presence of single-phase manganese ferrite with a crystallite size of 20 nm for MFO and 5 nm for βCD-MFO. The NPs have BET area values of 170 m2 g -1 and 240 m2 g -1 for MFO and βCD-MFO respectively, the wettability of the NPs surfaces was measured using the contact angle technique, being 110º for MFO and 53° for βCD-MFO characterizing hydrophobic and hydrophilic surfaces, respectively. Differential pulse voltammetry (VPD) measurements of the EPC MFO and EPC βCD-MFO modified EPCs in the presence of DA indicated that the oxidation potential was 0.23 V and -0.012 V, respectively. Interference analysis showed that EPC βCD-MFO is more selective for DA, as no interference from analytes such as ascorbic acid and uric acid was observed. The electrodes showed a wide linear range between 11.97 and 39.68 μmol L−1 for MFO140 and between 3.99 and 15.95 μmol L−1 for βCD-MFO140 and a low detection limit of 2.28 and 0.39 μmol L−1 for MFO140 and βCD-MFO140, respectively.