Aplicações forenses para detecção da catinona sintética 4-metil-pentedrona usando eletrodos impressos ambientalmente amigáveis

dc.contributor.advisorSantos, Wallans Torres Pio dos
dc.contributor.advisorcoPimentel, Dilton Martins
dc.contributor.authorLomba, Kaliston Aurélio
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.contributor.refereeSantos, Wallans Torres Pio dos
dc.contributor.refereeSantos, Sandro Luiz Barbosa dos
dc.contributor.refereeFerreira, Lucas Franco
dc.date.accessioned2025-07-21T19:41:10Z
dc.date.issued2025
dc.date.submitted2025-02-27
dc.descriptionO presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.pt_BR
dc.description.abstractA 4-Metilpentedrona, também conhecida como 4-MPD, é uma droga pertencente à classe de catinonas sintéticas (CSs), sendo amplamente reportada no cenário forense devido ao seu uso recreativo com potentes efeitos estimulantes, os quais mimetizam os efeitos de outras substâncias ilegais como ecstasy e metanfetamina. Dessa forma, sua identificação preliminar é de grande interesse em análises forenses. Neste contexto, o presente trabalho apresenta, pela primeira vez, o comportamento eletroquímico da 4-MPD e sua detecção em amostras forenses apreendidas. Um sensor sustentável é proposto, por meio da fabricação em laboratório utilizando tinta condutiva à base de verniz vitral e nanotubos de carbono, impressos em folhas de tereftalato de polietileno (CNTs-GV/PET), cujo material foi usado tanto no eletrodo de trabalho quanto nos demais eletrodos de referência e auxiliar. O sensor eletroquímico proposto provou ser versátil, robusto, simples e de baixo custo, requerendo um pequeno volume de amostra (50 μL) para análise. O método desenvolvido para detecção de 4-MPD foi otimizado em tampão fosfato 0,1 mol L-¹ a pH 8,0 usando a técnica de voltametria de onda quadrada (VOQ). A 4-MPD apresentou três processos eletroquímicos, duas reduções e uma oxidação (R1 a -1,47 V, R2 a -1,74 V e O1 a +0,92 V. O uso de CNTs-GV/PET com VOQ forneceu uma ampla faixa linear para determinação de 4-MPD (1,0 - 100,0 μmol L−¹) com um baixo limite de detecção (0,2 μmol L−¹). Além disso, obteve-se uma boa estabilidade de potencial e corrente das respostas eletroquímicas de 4-MPD em CNTs-GV/PET, usando os mesmos ou diferentes eletrodos (N = 3), com desvio padrão relativo (RSD) menores que 5,0 %. Estudos de interferência para cinco adulterantes, comumente encontrados em amostras de CSs, como cafeína, paracetamol e lidocaína, bem como doze drogas ilícitas, incluindo cocaína, compostos similares à anfetamina e outras CSs, mostraram que a metodologia proposta é altamente seletiva para a identificação preliminar de 4-MPD em amostras forenses apreendidas. O desempenho analítico de CNTs-GV/PET com VOQ sugere um grande potencial para aplicação do método proposto para realizar uma triagem simples e seletiva de 4-MPD em amostras apreendidas.pt_BR
dc.description.abstracts4-Methylpentedrone, also known as 4-MPD, is a drug belonging to the class of synthetic cathinones (SCs) and is widely reported in the forensic field due to its recreational use and potent stimulant effects, which mimic those of other illegal substances such as ecstasy and methamphetamine. Therefore, its preliminary identification is of great interest in forensic analyses. In this context, the present study reports, for the first time, the electrochemical behavior of 4-MPD and its detection in seized forensic samples. A sustainable sensor is proposed, fabricated in the laboratory using conductive ink based on glass varnish and carbon nanotubes, printed on polyethylene terephthalate (CNTs-GV/PET) sheets. This material was used for the working electrode as well as the reference and auxiliary electrodes. The proposed electrochemical sensor proved to be versatile, robust, simple, and cost- effective, requiring only a small sample volume (50 μL) for analysis. The method developed for 4-MPD detection was optimized in 0.1 mol ¹ phosphate buffer at pH 8.0 using the square wave voltammetry (SWV) technique. 4-MPD exhibited three electrochemical processes: two reductions and one oxidation (R1 at -1.47 V, R2 at -1.74 V, and O1 at +0.92 V). The use of CNTs- GV/PET with SWV provided a wide linear range for 4-MPD determination (1.0 – 100.0 μmol L−¹) with a low detection limit (0.2 μmol L−¹). Additionally, good potential and current stability of the electrochemical responses of 4-MPD on CNTs-GV/PET was observed, using the same or different electrodes (N = 3), with relative standard deviation (RSD) values lower than 5.0%. Interference studies for five common adulterants found in SC samples, such as caffeine, acetaminophen, and lidocaine, as well as twelve illicit drugs, including cocaine, amphetamine- like compounds, and other SCs, demonstrated that the proposed methodology is highly selective for the preliminary identification of 4-MPD in seized forensic samples. The analytical performance of CNTs GV/PET with SWV suggests significant potential for applying the proposed method in simple and selective screening of 4-MPD in seized samples.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.thesisDissertação (Mestrado) – Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2025.pt_BR
dc.identifier.citationLOMBA, Kaliston Aurélio. Aplicações forenses para detecção da catinona sintética 4-metil-pentedrona usando eletrodos impressos ambientalmente amigáveis. 2025. 80 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) – Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://localhost:4000/handle/123456789/3820
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Brazilen
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.pt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt
dc.subjectAnálises in locopt_BR
dc.subjectAmostras de ruapt_BR
dc.subjectDrogas de abusopt_BR
dc.subjectNovas Substâncias Psicoativaspt_BR
dc.subjectSensores Portáteispt_BR
dc.subjectOn-site analysesen
dc.subjectStreet samplesen
dc.subjectDrugs of abuseen
dc.subjectNew Psychoactive Substancesen
dc.subjectPortable sensors.en
dc.titleAplicações forenses para detecção da catinona sintética 4-metil-pentedrona usando eletrodos impressos ambientalmente amigáveispt_BR
dc.typeThesisen

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