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Título: Desenvolvimento de um sistema de análise em fluxo com componentes fabricados por impressão 3D : avaliação na determinação de cloreto de amônio em medicamentos
Autor(es): Escobar, João Giorgini
Orientador(es): Fonseca, Alexandre
Assunto: Impressão Tridimensional (3D)
Prototipagem
Data de apresentação: 13-Fev-2023
Data de publicação: 18-Jul-2023
Referência: ESCOBAR, João Giorgini. Desenvolvimento de um sistema de análise em fluxo com componentes fabricados por impressão 3D: avaliação na determinação de cloreto de amônio em medicamentos. 2023. 40 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Licenciatura em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de análise por injeção em fluxo (FIA), empregando-se a técnica de impressão 3D. O sistema proposto constituise de um injetor proporcional, uma célula de difusão gasosa por membrana hidrofóbica e uma célula de detecção condutométrica. Três bombas peristálticas de linha única foram utilizadas para o bombeamento das soluções e um módulo sensor para sólidos totais dissolvidos foi utilizado como detector condutométrico. O sistema foi controlado via smartphone por conexão bluetooth com um microcontrolador Arduino-Uno®, permitindo a obtenção dos registros de sinal de maneira remota. O aparato proposto foi avaliado com relação à sua resistência química a soluções aquosas de ácidos e bases diluídos, possíveis vazamentos e robustez geral. O desempenho analítico foi aferido pela determinação de cloreto de amônio em pastilhas medicinais para dor de garganta. Foi observado que as soluções aquosas em fluxo não podem ficar em contato direto com PLA, o que ocasiona vazamentos. Isso foi contornado utilizando as estruturas de PLA apenas como suporte para a passagem das soluções através de tubos Tygon® ou pela utilização da impressão 3D em resina epóxi, mais resistente a soluções aquosas. Conseguiu-se obter sinais analíticos para as concentrações de amônio entre 0,05 e 0,30 mg L -1 com uma boa correlação linear (R2 = 0,999) entre as concentrações e os sinais. Uma amostra de pastilha analisada pelo método proposto apresentou teor em concordância ao descrito no rótulo pelo teste-t. Demonstrou-se o uso da impressão 3D para a fabricação rápida, eficiente e de baixo custo dos componentes de um sistema FIA, contribuindo para a implementação de sistemas FIA lab-made em laboratórios de análise de uso geral.
Abstract: In this work a flow injection analysis system (FIA) was developed utilizing a 3D printing. The proposed system is constituted of a proportional injector, a gas diffusion cell by hydrophobic membrane and a conductometric detection cell. Three single-line peristaltic pumps were utilized for solution pumping and a total dissolved solids sensor module was utilized as a conductometric detector. The system was controlled by a smartphone by Bluetooth connection with an Arduino-Uno® microcontroller, allowing for remote signal reading. The proposed device was evaluated in relation to its chemical resistance to aqueous solutions of diluted acids and bases, possible leakages and general hardiness. Analytical performance was gauged by ammonium chloride determination in pharmaceutical cough. It was observed that flowing aqueous solutions cannot be in direct contact with PLA, as it causes leakages. This was bypassed utilizing the PLA structures as scaffolding for solution flow through Tygon® tubes or through 3D printing in epoxy resin, which is more resistant to aqueous solutions. Analytical signals were obtained for ammonium concentrations between 0,05 and 0,30 mg mL-1 with good linear correlation (R2 = 0,999) between concentration and signal. A tablet sample analysed by the proposed method presented ammonium content in accordance with the label through t-test. It was demonstrated the use of 3D printing for fast, efficient and low-cost fabrication of FIA systems’ components, contributing to the implementation of lab-made FIA systems in general use analytical laboratories.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2023.
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