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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.46.2009.tde-05102009-105307
Document
Author
Full name
Diogo Librandi da Rocha
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Rocha, Fábio Rodrigo Piovezani (President)
Bertotti, Mauro
Raimundo Junior, Ivo Milton
Title in Portuguese
Desenvolvimento de procedimento analítico em fluxo com multicomutação para a determinação espectofotométrica de ácido úrico em urina
Keywords in Portuguese
Ácido úrico
Análises clínicas
Multicomutação
Urina
Abstract in Portuguese
A mecanização de procedimentos analíticos em análises clínicas traz vantagens tais como minimização de erros sistemáticos e do tempo das análises. Sistemas de análises em fluxo com multicomutação apresentam grandes potencialidades nesse sentido, atendendo às necessidades da mecanização de procedimentos analíticos de maneira versátil e robusta. Estes sistemas permitem minimizar o consumo de reagentes e a geração de resíduos, devido ao gerenciamento preciso de pequenos volumes de soluções por dispositivos controlados eletronicamente, tais como microbombas solenoide. O fluxo pulsado proporcionado pelas microbombas e a estratégia da amostragem binária melhoram a mistura entre amostra e reagentes. O ácido úrico é o principal produto final do metabolismo de purinas. A determinação deste analito em amostras de urina apresenta importância clínica, uma vez que sua concentração pode auxiliar no diagnóstico de disfunções no organismo humano, como a gota e o mau funcionamento dos rins. Um procedimento analítico empregando sistema de análises em fluxo com microbombas solenoide foi desenvolvido para a determinação de ácido úrico em amostras de urina. Os íons Cu(II) são reduzidos pelo ácido úrico a íons Cu(I), que podem ser quantificados por espectrofotometria na presença do ácido 4,4'-dicarboxi-2,2'- biquinolínico (BQA). Resposta linear foi observada entre 10 e 100 µmol L-1 de ácido úrico, sendo a curva analítica representada pela equação A=(0,0063±0,0002)CAU + (0,0285±0,0040), r = 0,999, em que CAU é a concentração de ácido úrico em µmol L-1. O limite de detecção foi estimado em 3,0 µmol L-1 (99,7% de nível de confiança; n = 20). O coeficiente de variação foi estimado em 1,2% com 20 medidas de uma solução de ácido úrico 75 µmol L-1 e a frequência de amostragem foi de 150 h-1. As principais espécies concomitantes presentes na urina não interferem na determinação de ácido úrico em concentrações até 5 vezes maiores que as usualmente encontradas. Recuperações entre 91 e 112% foram estimadas e os resultados das análises de 4 amostras de urina concordaram com os obtidos pelo procedimento enzimático para a determinação de ácido úrico (95% de nível de confiança). O alto grau de diluição da amostra necessário (100 vezes) minimiza o volume de amostra utilizado e os efeitos de matriz. Uma simples reconfiguração do sistema e a reotimização das frações volumétricas permitiram que a amostra fosse diluída em linha por reamostragem na zona dispersa. Resposta linear foi observada até 5,0 mmol L-1 de ácido úrico, sendo a curva analítica obtida representada pela equação A=(0,105±0,001) CAU + (0,023±0,003), r=0,999, em que CAU é a concentração de ácido úrico em mmol L-1. O coeficiente de variação, o limite de detecção e a frequência de amostragem foram estimados em 1,0%, 0,2 mmol L-1 e 95 h-1, respectivamente. Os resultados da análise de 3 amostras de urina concordaram com os obtidos pelo procedimento enzimático, com nível de confiança de 95%
Title in English
Development of a multicommuted flow-based analytical procedure for the spectrophotometric determination of uric acid in urine
Keywords in English
Clinical analysis
Multicommutation
Uric acid
Urine
Abstract in English
Mechanization of analytical procedures in clinical analysis brings advantages such as minimization of systematic errors and analysis time. Multicommuted flow systems attain the requirements to mechanization of analytical procedures in a versatile and robust way, minimizing reagent consumption and waste generation, due to the low solution volumes handled by electronically controlled devices, such as solenoid micro-pumps. The pulsed flow characteristic of the micro-pumps and the binary sampling approach improve sample and reagent mixing. Uric acid is the main end product of purine metabolism and its determination in urine shows clinical importance, because its concentration can be related to human organism dysfunctions, such as gout and renal disorders. An analytical procedure employing a flow system with solenoid micro-pumps was developed, aiming the determination of uric acid in urine samples. Cu(II) ions are reduced by uric acid to Cu(I) ions that can be quantified by spectrophotometry in the presence of 2,2´-biquinoline 4,4´-dicarboxylic acid (BCA). Linear analytical response was observed between 10 and 100 µmol L-1 uric acid and the analytical curve corresponds to the equation A=(0.0063±0.0002) CUA + (0.0285±0.0040), r = 0.999, in which CUA is the uric acid concentration in µmol L-1. The detection limit was estimated as 3.0 µmol L-1 (99.7% confidence level; n = 20). The coefficient of variation was estimated in 1.2% with 20 replicates of a 75 µmol L-1 uric acid solution and sampling rate of 150 h-1 was achieved. The main concomitant species does not interfere in uric acid determination in concentrations up to 5-fold higher than that usually found in urine samples. Recoveries from 91 to 112% were estimated and the results for 4 urine samples agreed with those obtained by the commercially available enzymatic kit for determination of uric acid (95% confidence level). The 100-fold sample dilution minimizes sample consumption and matrix effects. A simple system reconfiguration and a re-optimization of volumetric fractions attained on-line sample dilution by zone sampling. Linear response was observed up to 5.0 mmol L-1 uric acid and the analytical curve corresponds to the equation A=(0.105±0.001) CUA' + (0.023±0.003), r = 0.999, in which CUA' is the uric acid concentration in mmol L-1. The coefficient of variation, detection limit and sampling frequency were estimated as 1.0%, 0.2 mmol L-1 and 95 h-1, respectively. The results of the analysis of 3 urine samples also agreed with those obtained with the enzymatic procedure at the 95% confidence level
 
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DissertDiogoLRocha.pdf (889.61 Kbytes)
Publishing Date
2009-12-08
 
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