Síntese e caracterização de MIP com fenilalanina visando sua aplicação na técnica de SPE
Synthesis and characterization of MIP with Phenylalanine for their application in SPE
Alves, Layla Talita de Oliveira; Erbetta, Cynthia D’Avila Carvalho; Fernandes, Christian; Silva, Maria Elisa Scarpelli Ribeiro e; Freitas, Roberto F. Souza; Sousa, Ricardo G.
http://dx.doi.org/10.1590/0104-1428.2116
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.25, n6, p.596-605, 2015
Resumo
Polímeros Molecularmente Impressos (MIPs) são polímeros sintéticos que apresentam alta seletividade a uma molécula de interesse. O objetivo deste trabalho foi a síntese e caracterização de MIPs para aplicação na extração em fase sólida (SPE), visando a determinação de fenilalanina. Os MIPs foram sintetizados a partir do MAA, fenilalanina, EGDMA, AIBN, em clorofórmio. Também foi sintetizado o polímero não-impresso (NIP), para controle da seletividade dos MIPs. A dessorção da fenilalanina foi realizada em extrator Soxhlet. Os MIPs e NIP foram caracterizados pelas técnicas de análise: FTIR, UV-Vis, MEV, DSC e TG. O MIP apresentou maior capacidade adsortiva à fenilalanina do que o NIP, com uma taxa média de adsorção de 55% comparada a 11% para o NIP. Por MEV o MIP apresentou superfície mais porosa, importante característica para aplicação em SPE. Os estudos realizados mostraram que o MIP sintetizado apresentou grande potencial para aplicação em técnica de SPE.
Palavras-chave
síntese e caracterização, MIP, fenilalanina, extração em fase sólida
Abstract
Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic polymers that have high selectivity to a molecule of interest. The objective of this work was the synthesis and characterization of MIPs for use in solid phase extraction (SPE), in order to determine Phenylalanine. The MIPs were synthesized from the MAA, Phenylalanine, EGDMA AIBN, in chloroform. Non imprinted polymer (NIP) was synthesized to control the selectivity of MIPs. The desorption of Phenylalanine was carried out in Soxhlet extractor. The MIPs and NIP were characterized by the following analytical techniques: FTIR, UV-Vis, SEM, DSC and TG. MIP showed higher adsorption capacity to Phenylalanine than the NIP with an average rate of adsorption of 55% compared to 11% for NIP. SEM MIP showed more porous surface, an important feature for use in SPE. The synthesized MIP in the present study showed great potential for use in SPE technique.
Keywords
synthesis and characterization, MIP, phenylalanine, solid phase extraction
References
1. Pauling, L. J. A. (1940). Theory of the structure and process of formation of antibodies. Journal of the American Chemical Society, 62(10), 2643-2657. http://dx.doi.org/10.1021/ja01867a018.
2. Dickey, F. H. (1949). The preparation of specific adsorbents. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 35(5), 227-229. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.35.5.227. PMid:16578311.
3. Fernandes, R. M. T. (2012). Polímeros de impressão molecular para extração seletiva de fármacos em matrizes biológicas e determinação por LC-MS/MS e MS/MS (Tese de doutorado). Universidade Estadual de Campinas, Campinas.
4. Tarley, C. R. T., Sotomayor, M. D. P. T., & Kubota, L. T. (2005). Polímeros biomiméticos em química analítica. Parte 1: Preparo e aplicações de MIP (“Molecularly Imprinted Polymers”) em técnicas de extração e separação. Quimica Nova, 28(6), 1076-1086. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422005000600024.
5. Hung, C., Huang, H., & Hwang, C. (2005). Chiral separations of mandelic acid by HPLC using molecularly imprinted polymers. Eclética Química, 30, 67-73. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-46702005000400009.
6. Suedee, R., Seechamnanturakit, V., Canyuk, B., Ovatlarnporn, C., & Martin, G. P. (2006). Temperature sensitive dopamine-imprinted (N,N-methylene-bis-acrylamide cross-linked) polymer and its potential application to the selective extraction of adrenergic drugs from urine. Journal of Chromatography. A, 1114(2), 239-249. http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2006.02.033. PMid:16530207.
7. Mosbach, K. (1994). Molecular imprinting. Trends in Biochemical Sciences, 19(1), 9-14. http://dx.doi.org/10.1016/0968-0004(94)90166-X. PMid:8140624.
8. Andersson, L., Paprica, A., & Arvidsson, T. (1997). A highly selective solid phase extraction sorbent for pre-concentration of sameridine made by molecular imprinting. Chromatographia, 46(1), 57-62. http://dx.doi.org/10.1007%2FBF02490930.
9. Koster, E. H. M., Crescenzi, C., den Hoedt, W., Ensing, K., & de Jong, G. J. (2001). Fibers coated with molecularly imprinted polymers for solid-phase microextraction. Analytical Chemistry, 73(13), 3140-3145. http://dx.doi.org/10.1021/ac001331x. PMid:11467565.
10. Martín-Esteban, A. (2001). Molecularly imprinted polymers: new molecular recognition materials for selective solid-phase extraction of organic compounds. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, 370(7), 795-802. http://dx.doi.org/10.1007/s002160100854. PMid:11569855.
11. Caro, E., Marce, R. M., Borrull, F., Cormack, P., & Sherrington, D. (2006). Application of molecurlay imprinted polymers to solid phase extraction of compounds from environmental and biological samples. Trends in Analytical Chemistry, 25(2), 143-153. http://dx.doi.org/10.1016/j.trac.2005.05.008.
12. Tamayo, F. G., Turiel, E., & Martín-Esteban, A. (2007). Molecularly imprinted polymers for solid-phase extraction and solid-phase microextraction: Recent developments and future trends. Journal of Chromatography. A, 1152(1-2), 32-40. http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2006.08.095. PMid:17010356.
13. Yang, J., Hu, Y., Cai, J. B., Zhu, X. L., Su, Q. D. (2006). A new molecularly imprinted polymer for selective extraction of cotinine from urine by solid-phase extraction. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 384(3), 761-768. http://dx.doi.org/10.1007%2Fs00216-005-0221-4.
14. Pérez-Moral, N., & Mayes, A. G. (2004). Comparative study of imprinted polymer particles prepared by different polymerisation methods. Analytica Chimica Acta, 504(1), 15-21. http://dx.doi.org/10.1016/S0003-2670(03)00533-6.
15. Clark, H. L. M. (2010). Remoção de fenilalanina por adsorvente produzido a partir da torta prensada de grãos defeituosos de café (Dissertação de mestrado). Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.
16. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2011). Princípios de bioquímica de Lehninger (5. ed.). Porto Alegre: Artmed.
17. Spivak, D. A. (2005). Optimization, evaluation, and characterization of molecularly imprinted polymers. Advanced Drug Delivery Reviews, 57(12), 1779-1794. http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2005.07.012. PMid:16260064.
18. Al-Kindy, S., Badía, R., Suárez-Rodríguez, J. L., & Díaz-García, M. E. (2000). Molecularly imprinted polymers and optical sensing applications. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 30(4), 291-309. http://dx.doi.org/10.1080/10408340008984162.
19. Peçanha, B. R. B., Dias, L. R. S., Spinelli, E., & Muri, E. M. F. (2013). Polímeros de impressão molecular obtidos através de polimerização por precipitação e sua aplicação na técnica de extração em fase sólida. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 23(4), 509-513. http://dx.doi.org/10.4322/polimeros.2013.055.
2. Dickey, F. H. (1949). The preparation of specific adsorbents. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 35(5), 227-229. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.35.5.227. PMid:16578311.
3. Fernandes, R. M. T. (2012). Polímeros de impressão molecular para extração seletiva de fármacos em matrizes biológicas e determinação por LC-MS/MS e MS/MS (Tese de doutorado). Universidade Estadual de Campinas, Campinas.
4. Tarley, C. R. T., Sotomayor, M. D. P. T., & Kubota, L. T. (2005). Polímeros biomiméticos em química analítica. Parte 1: Preparo e aplicações de MIP (“Molecularly Imprinted Polymers”) em técnicas de extração e separação. Quimica Nova, 28(6), 1076-1086. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422005000600024.
5. Hung, C., Huang, H., & Hwang, C. (2005). Chiral separations of mandelic acid by HPLC using molecularly imprinted polymers. Eclética Química, 30, 67-73. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-46702005000400009.
6. Suedee, R., Seechamnanturakit, V., Canyuk, B., Ovatlarnporn, C., & Martin, G. P. (2006). Temperature sensitive dopamine-imprinted (N,N-methylene-bis-acrylamide cross-linked) polymer and its potential application to the selective extraction of adrenergic drugs from urine. Journal of Chromatography. A, 1114(2), 239-249. http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2006.02.033. PMid:16530207.
7. Mosbach, K. (1994). Molecular imprinting. Trends in Biochemical Sciences, 19(1), 9-14. http://dx.doi.org/10.1016/0968-0004(94)90166-X. PMid:8140624.
8. Andersson, L., Paprica, A., & Arvidsson, T. (1997). A highly selective solid phase extraction sorbent for pre-concentration of sameridine made by molecular imprinting. Chromatographia, 46(1), 57-62. http://dx.doi.org/10.1007%2FBF02490930.
9. Koster, E. H. M., Crescenzi, C., den Hoedt, W., Ensing, K., & de Jong, G. J. (2001). Fibers coated with molecularly imprinted polymers for solid-phase microextraction. Analytical Chemistry, 73(13), 3140-3145. http://dx.doi.org/10.1021/ac001331x. PMid:11467565.
10. Martín-Esteban, A. (2001). Molecularly imprinted polymers: new molecular recognition materials for selective solid-phase extraction of organic compounds. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, 370(7), 795-802. http://dx.doi.org/10.1007/s002160100854. PMid:11569855.
11. Caro, E., Marce, R. M., Borrull, F., Cormack, P., & Sherrington, D. (2006). Application of molecurlay imprinted polymers to solid phase extraction of compounds from environmental and biological samples. Trends in Analytical Chemistry, 25(2), 143-153. http://dx.doi.org/10.1016/j.trac.2005.05.008.
12. Tamayo, F. G., Turiel, E., & Martín-Esteban, A. (2007). Molecularly imprinted polymers for solid-phase extraction and solid-phase microextraction: Recent developments and future trends. Journal of Chromatography. A, 1152(1-2), 32-40. http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2006.08.095. PMid:17010356.
13. Yang, J., Hu, Y., Cai, J. B., Zhu, X. L., Su, Q. D. (2006). A new molecularly imprinted polymer for selective extraction of cotinine from urine by solid-phase extraction. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 384(3), 761-768. http://dx.doi.org/10.1007%2Fs00216-005-0221-4.
14. Pérez-Moral, N., & Mayes, A. G. (2004). Comparative study of imprinted polymer particles prepared by different polymerisation methods. Analytica Chimica Acta, 504(1), 15-21. http://dx.doi.org/10.1016/S0003-2670(03)00533-6.
15. Clark, H. L. M. (2010). Remoção de fenilalanina por adsorvente produzido a partir da torta prensada de grãos defeituosos de café (Dissertação de mestrado). Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.
16. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2011). Princípios de bioquímica de Lehninger (5. ed.). Porto Alegre: Artmed.
17. Spivak, D. A. (2005). Optimization, evaluation, and characterization of molecularly imprinted polymers. Advanced Drug Delivery Reviews, 57(12), 1779-1794. http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2005.07.012. PMid:16260064.
18. Al-Kindy, S., Badía, R., Suárez-Rodríguez, J. L., & Díaz-García, M. E. (2000). Molecularly imprinted polymers and optical sensing applications. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 30(4), 291-309. http://dx.doi.org/10.1080/10408340008984162.
19. Peçanha, B. R. B., Dias, L. R. S., Spinelli, E., & Muri, E. M. F. (2013). Polímeros de impressão molecular obtidos através de polimerização por precipitação e sua aplicação na técnica de extração em fase sólida. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 23(4), 509-513. http://dx.doi.org/10.4322/polimeros.2013.055.
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email