Detecção seletiva de diclofenaco (DCF) e paracetamol (APAP) por voltametria diferencial de pulso (DPV) usando eletrodo de grafite modificado com biochar magnético de semente de açaí e filme molecularmente impresso de polidopamina.

Abstract

ResumoA presença de fármacos em ambientes aquáticos tem se tornado uma preocupação crescente em âmbito mundial devido aos potenciais impactos ambientais e à saúde pública associados à contaminação por poluentes emergentes. Entre esses compostos, destacamse o diclofenaco (DCF) e o paracetamol (APAP), amplamente utilizados pela população e frequentemente detectados em águas superficiais em decorrência do descarte inadequado de medicamentos e da ineficiência dos sistemas convencionais de tratamento de efluentes na sua remoção. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo desenvolver e aplicar um sensor eletroquímico baseado em eletrodo de grafite modificado com biochar magnético obtido a partir de sementes de açaí (Euterpe oleracea Mart.) e filme molecularmente impresso de polidopamina para a detecção seletiva e simultânea de DCF e APAP em amostras de águas superficiais, utilizando a técnica de voltametria diferencial de pulso (DPV). O biochar magnético foi produzido a partir da valorização de resíduos agroindustriais, contribuindo para a sustentabilidade do processo e para a economia circular. A metodologia proposta envolveu a preparação e modificação do eletrodo, a otimização dos parâmetros eletroquímicos e a avaliação do desempenho analítico do sensor por meio da construção de curvas de calibração, análise da linearidade, sensibilidade, seletividade e potencial de aplicação em amostras ambientais. Os resultados demonstraram que a combinação entre o biochar magnético e o filme molecularmente impresso favoreceu a amplificação do sinal eletroquímico e a seletividade do sistema analítico, permitindo a diferenciação dos analitos estudados. Além de apresentar potencial para aplicações em monitoramento ambiental, a tecnologia desenvolvida contribui para o aproveitamento sustentável de resíduos lignocelulósicos e para o avanço de metodologias analíticas voltadas à detecção de contaminantes emergentes. Dessa forma, o sensor proposto apresenta-se como uma alternativa promissora para o monitoramento da qualidade da água, alinhando inovação tecnológica, sustentabilidade ambiental e proteção dos recursos hídricos.AbstractThe presence of pharmaceuticals in aquatic environments has become a growing concern worldwide due to the potential environmental and public health impacts associated with contamination by emerging pollutants. Among these compounds, diclofenac (DCF) and paracetamol (APAP) stand out, widely used by the population and frequently detected in surface waters due to the improper disposal of medications and the inefficiency of conventional wastewater treatment systems in their removal. In this context, the present study aimed to develop and apply an electrochemical sensor based on a graphite electrode modified with magnetic biochar obtained from açaí seeds (Euterpe oleracea Mart.) and a molecularly imprinted polydopamide film for the selective and simultaneous detection of DCF and APAP in surface water samples, using the differential pulse voltammetry (DPV) technique. The magnetic biochar was produced from the valorization of agro-industrial waste, contributing to the sustainability of the process and to the circular economy. The proposed methodology involved the preparation and modification of the electrode, the optimization of electrochemical parameters, and the evaluation of the sensor's analytical performance through the construction of calibration curves, linearity analysis, sensitivity, selectivity, and potential application in environmental samples. The results demonstrated that the combination of magnetic biochar and molecularly imprinted film favored the amplification of the electrochemical signal and the selectivity of the analytical system, allowing the differentiation of the analytes studied. In addition to showing potential for applications in environmental monitoring, the developed technology contributes to the sustainable use of lignocellulosic waste and to the advancement of analytical methodologies aimed at detecting emerging contaminants. Thus, the proposed sensor presents itself as a promising alternative for water quality monitoring, aligning technological innovation, environmental sustainability, and the protection of water resources.