Desenvolvimento de um método eletroquímico para a determinação de Δ9-tetraidrocanabinol e canabidiol em amostras de interesse clínico e forense
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-16082024-145840/ |
Resumo: | A Cannabis sativa L. é uma planta conhecida popularmente no Brasil como maconha. A C. sativa vem sendo utilizada já há muitos séculos e é muito conhecida devido aos seus efeitos psicoativos e terapêuticos causados por compostos pertencentes à uma classe chamada de canabinoides, exclusivamente presente nas plantas do gênero Cannabis. Os canabinoides mais importantes encontrados na C. sativa são o Δ9-tetraidrocanabinol (Δ9-THC) e o canabidiol (CBD). O primeiro trata-se de uma substância altamente psicoativa, enquanto o segundo tratase de um composto não psicotrópico. Os métodos de detecção utilizados atualmente pelas forças policiais e indústrias farmacêuticas para constatação e quantificação de canabinoides são constituídos pelo teste colorimétrico e pelos métodos instrumentais como CLAE e CG-EM, sendo o primeiro um método pouco seletivo e os instrumentais possuem um elevado custo operacional, elevado tempo de análise, impossibilidade da portabilidade, entre outros. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método alternativo que possa suprir as desvantagens dos métodos já consolidados. Para isso foi desenvolvido um método voltamétrico, utilizando as técnicas de VC e VL, com um eletrodo impresso em impressora 3D modificado com pasta de carbono e tinta de prata. Foi feita uma caracterização eletroquímica do eletrodo e uma análise de variância (ANOVA) para testar sua repetibilidade e reprodutibilidade, obtendo bons resultados para ambos os parâmetros. Foi possível a detecção e quantificação de Δ9-THC e CBD com o eletrodo desenvolvido, com parâmetros analíticos e valores médios das concentrações das amostras analisadas semelhantes aos encontrados para eletrodos comerciais já consolidados, como o eletrodo de disco de platina e o SPPE, obtendo valores de LD e LQ em níveis de µmol L-1. A quantificação foi validada com o método CG-EM e foram obtidos valores de erros relativos que variaram entre 2,27% e 18,66%, sendo encontrados valores semelhantes de erros relativos para os eletrodos comerciais também. Por fim, realizando uma análise de custo do eletrodo desenvolvido, foi encontrado o valor aproximado de R$ 1,57, representando uma economia de aproximadamente 93% em relação ao custo de um eletrodo serigrafado comercial. Sendo assim, pode-se concluir que o método e o eletrodo desenvolvido se mostraram promissores na detecção e quantificação de Δ9-THC e CBD em níveis de µmol L-1. Foi possível o desenvolvimento de um método simples, versátil, miniaturizado, portátil e de baixo custo, com grande potencial para a aplicação nas áreas clínicas e forenses. |
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Desenvolvimento de um método eletroquímico para a determinação de Δ9-tetraidrocanabinol e canabidiol em amostras de interesse clínico e forenseDevelopment of an electrochemical method for the determination of Δ9-tetrahydrocannabinol and cannabidiol in samples of clinical and forensic interestCannabisCannabisEletrodo impressoScreen-printed electrodeSensorSensorVoltametriaVoltammetryA Cannabis sativa L. é uma planta conhecida popularmente no Brasil como maconha. A C. sativa vem sendo utilizada já há muitos séculos e é muito conhecida devido aos seus efeitos psicoativos e terapêuticos causados por compostos pertencentes à uma classe chamada de canabinoides, exclusivamente presente nas plantas do gênero Cannabis. Os canabinoides mais importantes encontrados na C. sativa são o Δ9-tetraidrocanabinol (Δ9-THC) e o canabidiol (CBD). O primeiro trata-se de uma substância altamente psicoativa, enquanto o segundo tratase de um composto não psicotrópico. Os métodos de detecção utilizados atualmente pelas forças policiais e indústrias farmacêuticas para constatação e quantificação de canabinoides são constituídos pelo teste colorimétrico e pelos métodos instrumentais como CLAE e CG-EM, sendo o primeiro um método pouco seletivo e os instrumentais possuem um elevado custo operacional, elevado tempo de análise, impossibilidade da portabilidade, entre outros. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método alternativo que possa suprir as desvantagens dos métodos já consolidados. Para isso foi desenvolvido um método voltamétrico, utilizando as técnicas de VC e VL, com um eletrodo impresso em impressora 3D modificado com pasta de carbono e tinta de prata. Foi feita uma caracterização eletroquímica do eletrodo e uma análise de variância (ANOVA) para testar sua repetibilidade e reprodutibilidade, obtendo bons resultados para ambos os parâmetros. Foi possível a detecção e quantificação de Δ9-THC e CBD com o eletrodo desenvolvido, com parâmetros analíticos e valores médios das concentrações das amostras analisadas semelhantes aos encontrados para eletrodos comerciais já consolidados, como o eletrodo de disco de platina e o SPPE, obtendo valores de LD e LQ em níveis de µmol L-1. A quantificação foi validada com o método CG-EM e foram obtidos valores de erros relativos que variaram entre 2,27% e 18,66%, sendo encontrados valores semelhantes de erros relativos para os eletrodos comerciais também. Por fim, realizando uma análise de custo do eletrodo desenvolvido, foi encontrado o valor aproximado de R$ 1,57, representando uma economia de aproximadamente 93% em relação ao custo de um eletrodo serigrafado comercial. Sendo assim, pode-se concluir que o método e o eletrodo desenvolvido se mostraram promissores na detecção e quantificação de Δ9-THC e CBD em níveis de µmol L-1. Foi possível o desenvolvimento de um método simples, versátil, miniaturizado, portátil e de baixo custo, com grande potencial para a aplicação nas áreas clínicas e forenses.Cannabis sativa L. is a plant commonly known as marijuana. C. sativa has been used for many centuries and is well-known for its psychoactive and therapeutic effects caused by compounds belonging to a class called cannabinoids, exclusively present in plants of the Cannabis genus. The most important cannabinoids found in C. sativa are Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) and cannabidiol (CBD). The first is a highly psychoactive substance, while the latter is a nonpsychotropic compound. The detection methods currently used by law enforcement and pharmaceutical industries for detection and quantification of cannabinoids consist of colorimetric testing and instrumental methods such as HPLC and GC-MS. The first is a less selective method, and the instrumental methods have high operational costs, long analysis times, lack of portability, among other limitations. This work aims are to develop an alternative method that can address the disadvantages of established methods. For this purpose, a voltammetric method was developed using CV and SWV techniques, with an electrode 3Dprinted and modified with carbon paste and silver ink. The electrode was electrochemically characterized, and an analysis of variance (ANOVA) was performed to test its repeatability and reproducibility, yielding good results for both parameters. Detection and quantification of Δ9-THC and CBD were successfully achieved using the developed electrode, with analytical parameters and average concentrations like those found for well-established commercial electrodes such as platinum disk electrode and SPPE. Limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) values were in the µmol L-1 range. The quantification was validated by GC-MS method, yielding relative error values ranging from 2.27% to 18.66%, like the relative error values found for commercial electrodes. Finally, a cost analysis of the developed electrode showed an approximate value of R$ 1.57, representing a savings of approximately 93% compared to the cost of a commercial screen-printed electrode. In conclusion, the developed method and electrode proved promising for the detection and quantification of Δ9-THC and CBD at µmol L-1 levels. A simple, versatile, miniaturized, portable, and cost-effective method was developed, with significant potential for application in clinical and forensic fields.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPOliveira, Marcelo Firmino deFaria, Juliene Morais de2023-10-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-16082024-145840/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-09T15:08:02Zoai:teses.usp.br:tde-16082024-145840Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-09T15:08:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A Cannabis sativa L. é uma planta conhecida popularmente no Brasil como maconha. A C. sativa vem sendo utilizada já há muitos séculos e é muito conhecida devido aos seus efeitos psicoativos e terapêuticos causados por compostos pertencentes à uma classe chamada de canabinoides, exclusivamente presente nas plantas do gênero Cannabis. Os canabinoides mais importantes encontrados na C. sativa são o Δ9-tetraidrocanabinol (Δ9-THC) e o canabidiol (CBD). O primeiro trata-se de uma substância altamente psicoativa, enquanto o segundo tratase de um composto não psicotrópico. Os métodos de detecção utilizados atualmente pelas forças policiais e indústrias farmacêuticas para constatação e quantificação de canabinoides são constituídos pelo teste colorimétrico e pelos métodos instrumentais como CLAE e CG-EM, sendo o primeiro um método pouco seletivo e os instrumentais possuem um elevado custo operacional, elevado tempo de análise, impossibilidade da portabilidade, entre outros. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método alternativo que possa suprir as desvantagens dos métodos já consolidados. Para isso foi desenvolvido um método voltamétrico, utilizando as técnicas de VC e VL, com um eletrodo impresso em impressora 3D modificado com pasta de carbono e tinta de prata. Foi feita uma caracterização eletroquímica do eletrodo e uma análise de variância (ANOVA) para testar sua repetibilidade e reprodutibilidade, obtendo bons resultados para ambos os parâmetros. Foi possível a detecção e quantificação de Δ9-THC e CBD com o eletrodo desenvolvido, com parâmetros analíticos e valores médios das concentrações das amostras analisadas semelhantes aos encontrados para eletrodos comerciais já consolidados, como o eletrodo de disco de platina e o SPPE, obtendo valores de LD e LQ em níveis de µmol L-1. A quantificação foi validada com o método CG-EM e foram obtidos valores de erros relativos que variaram entre 2,27% e 18,66%, sendo encontrados valores semelhantes de erros relativos para os eletrodos comerciais também. Por fim, realizando uma análise de custo do eletrodo desenvolvido, foi encontrado o valor aproximado de R$ 1,57, representando uma economia de aproximadamente 93% em relação ao custo de um eletrodo serigrafado comercial. Sendo assim, pode-se concluir que o método e o eletrodo desenvolvido se mostraram promissores na detecção e quantificação de Δ9-THC e CBD em níveis de µmol L-1. Foi possível o desenvolvimento de um método simples, versátil, miniaturizado, portátil e de baixo custo, com grande potencial para a aplicação nas áreas clínicas e forenses. |
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