Polímeros molecularmente impressos para extração seletiva de sacarina e triclosan

Abstract

Polímeros Molecularmente Impressos (MIPs) são materiais com seletividade direcionada à uma espécie química de interesse. Para se alcançar altos níveis de separação seletiva são necessários estudos aprofundados acerca da compatibilidade química do material com o analito e matriz de estudo. Dessa forma, neste presente trabalho foram sintetizados diferentes MIPs com o objetivo de aplica-los em procedimentos de extração da sacarina (SAC) em amostras de bebidas dietéticas e de água superficial, e do triclosan (TCS) em amostras de água superficial. Para a SAC foram avaliadas duas rotas de sínteses para os MIPs, com base polimérica híbrida (orgânica-inorgânica), sendo elas o processo em massa (HMIP-B) e em suspensão (HMIP-S). Os materiais foram amplamente caracterizados e comparados de acordo com dados morfológicos, texturais, de estabilidade térmica, de adsorção e seletividade. As capacidades máximas adsortivas foram de 1,24 e 4,32 mg g-1 para o HMIP-B e HMIP-S, respectivamente. Foram obtidos fatores de impressão (FI) para os materiais de ~ 5,0. Em relação a seletividade, o HMIP-S apresentou parâmetros adequados mantendo ~ 80 % da sua capacidade adsortiva para a SAC frente a três espécies interferentes, com coeficiente de seletividade relativo em torno de 5,0. Assim, aplicou-se o HMIP-S para extrair a SAC em ensaios de fortificação de amostras de água superficial. Neste caso, foram obtidas recuperações > 80 % para as concentrações de 250 e 750 μg L-1, com performance de extração superior a realizada com a fase sólida comercial de HLB (balanço hidrofílico-lipofílico). Em procedimentos de extração em fase sólida da SAC em amostras de chá dietético, o HMIP-S demonstrou altas taxas de recuperação de 80 – 94 % com desvio padrões relativos < 5,0 % e fator de pré-concentração de 3 vezes. O método analítico final apresentou parâmetros adequados de exatidão e precisão que comprovaram a alta eficiência de extração do HMIP-S no preparo de amostra da SAC. Para o desenvolvimento do MIP para o TCS testou-se uma ferramenta computacional inovadora de estudos de seleção do monômero funcional (MF) no estágio pré-síntese. Os resultados sugeriram condições energéticas e termodinâmicas de complexação com valores físico-químicos pequenos, porém favoráveis para o ácido metacrílico (MAA) e menos favoráveis para a vinilpiridina (VP). Para atestar os resultados teóricos sintetizaram-se dois MIPs utilizando os dois MFs e etilenoglicol dimetacrilato (EGDMA) como reticulador. Os FIs dos MIPs apresentaram-se < 1,4 que indicaram baixa impressão do TCS nos materiais. A ferramenta computacional apresentou eficiência para se estimar energia de ligação do TCS aos MFs ao prever complexos com menor força de ligação que refletiu na baixa impressão constatada nos resultados empíricos.