BR102022006187A2 - DETERMINATION OF DRUGS FROM IMMOBILIZED MICROPARTICLE VOLTAMETRY - Google Patents

Abstract

determinação de fármacos a partir da voltametria de microparticula imobilizada. a presente invenção trata-se de um método de screening voltamétrico em estado sólido para detecção de fármacos, como anestésicos locais, utilizando a voltametria de micropartículas imobilizadas. a identificação dos compostos é feita pelos seus potenciais de oxidação e/ou redução. a invenção proposta poderá ser aplicada no controle de qualidade do princípio ativo utilizado em formulações farmacêuticas, de uso humano e veterinário, estando estes como anestésicos contidos em comprimidos, capsulas, injeções, pomadas, géis e cremes. assim, este método de análise contempla principalmente na área farmacêutica e veterinária, porém também pode ser empregado para análise de outros tipos de amostras, como alimentos, ambientais, biológicas, entre outros. o método proposto apresenta vantagens como simplicidade de execução, baixo custo, utiliza pouca quantidade de amostra, geração de pouco resíduo e requer mínima ou nenhuma etapa de preparo da amostras. além disso, é possível obter respostas para mais de um fármaco de forma simultânea, rápida, com elevada sensibilidade e especificidade.determination of drugs from immobilized microparticle voltammetry. The present invention is a solid-state voltammetric screening method for detecting drugs, such as local anesthetics, using immobilized microparticle voltammetry. The identification of compounds is done by their oxidation and/or reduction potentials. The proposed invention can be applied to the quality control of the active ingredient used in pharmaceutical formulations for human and veterinary use, such as anesthetics contained in tablets, capsules, injections, ointments, gels and creams. Thus, this analysis method mainly covers the pharmaceutical and veterinary areas, but it can also be used to analyze other types of samples, such as food, environmental, biological, among others. The proposed method has advantages such as simplicity of execution, low cost, uses a small amount of sample, generates little waste and requires minimal or no sample preparation steps. Furthermore, it is possible to obtain responses to more than one drug simultaneously, quickly, with high sensitivity and specificity.

Description

Campo de invençãoField of invention

[1] A presente patente de invenção refere-se a um processo para identificação eletroquímica de fármacos, como os anestésicos locais, utilizando a voltametria de micropartículas imobilizadas (VIMP, do inglês - Voltammetry of Immobilized Microparticle). Este método se baseia na identificação dos compostos a partir dos seus potenciais de oxidação e/ou redução de amostras sólidas imobilizadas por abrasão na superfície do eletrodo de grafite. A vantagem de aplicação deste método está na possibilidade de analisar estes compostos em estado sólido de forma simples, rápida, eficiente e utilizando mínima quantidade de amostra.[1] The present invention patent refers to a process for the electrochemical identification of drugs, such as local anesthetics, using voltammetry of immobilized microparticles (VIMP). This method is based on the identification of compounds based on their oxidation and/or reduction potentials of solid samples immobilized by abrasion on the surface of the graphite electrode. The advantage of applying this method is the possibility of analyzing these compounds in solid state in a simple, fast, efficient way and using a minimum amount of sample.

[2] Anestésicos locais são fármacos que bloqueiam a condução nervosa de forma reversível, o seu uso têm se dado em larga escala em clínicas médica e odontológica, aliviando a dor durante e após procedimentos clínicos (Carvalho, 1994). As moléculas dos anestésicos locais consistem em três partes: um anel aromático lipofílico, uma amina terciária hidrofílica e uma cadeia intermediária que conecta as duas primeiras partes, neste caso um grupamento amida ou éster (Ferreira et al., 2013). A presença de grupos eletroativos na estrutura destes anestésicos, como os grupos amida, éster ou amina, permite que os métodos eletroquímicos sejam uma alternativa na determinação analítica destes fármacos (Pysarevska; Plotycya; Dubenska, 2021).[2] Local anesthetics are drugs that block nerve conduction reversibly, their use has been widespread in medical and dental clinics, relieving pain during and after clinical procedures (Carvalho, 1994). Local anesthetic molecules consist of three parts: a lipophilic aromatic ring, a hydrophilic tertiary amine and an intermediate chain that connects the first two parts, in this case an amide or ester group (Ferreira et al., 2013). The presence of electroactive groups in the structure of these anesthetics, such as amide, ester or amine groups, allows electrochemical methods to be an alternative in the analytical determination of these drugs (Pysarevska; Plotycya; Dubenska, 2021).

[3] Entre as técnicas eletroquímicas, a voltametria tem sido aplicada em análise quantitativa e qualitativa de fármacos, uma vez que apresenta elevada sensibilidade, seletividade e reprodutibilidade, além de baixo custo (Doménech- Carbó et al., 2014; Pysarevska; Plotycya; Dubenska, 2021). Além dos anestésicos locais, os métodos voltamétricos podem ser empregados para identificação de outras classes terapêuticas de fármacos como analgésicos, ansiolíticos, antiinflamatórios, antidepressivos, anti-hipertensivos, diuréticos, entre outras.[3] Among electrochemical techniques, voltammetry has been applied in quantitative and qualitative analysis of drugs, as it presents high sensitivity, selectivity and reproducibility, in addition to low cost (Doménech-Carbó et al., 2014; Pysarevska; Plotycya; Dubenska, 2021). In addition to local anesthetics, voltammetric methods can be used to identify other therapeutic classes of drugs such as analgesics, anxiolytics, anti-inflammatories, antidepressants, antihypertensives, diuretics, among others.

[4] Um aspecto importanteda voltametria está relacionado com a possibilidade da análise direta do material, requerendo um mínimo ou nenhum preparo de amostra. Comumente as análises voltamétricas são realizadas com o analito em solução. Assim, no caso da análise em solução de amostras sólidas, o preparo pode variar de uma simples dissolução em eletrólito apropriado até um preparo mais laborioso, necessário em amostras mais complexas. Neste sentido, a VIMP possui maior vantagem, pois é possível a análise diretamente das amostras em estado sólido. Esta técnica se baseia na imobilização mecânica de micropartículas de um material sólido sobre a superfície do eletrodo, o qual é imerso em eletrólito líquido. Em geral, qualquer amostra sólida, insolúvel ou parcialmente solúvel é adequada para ser analisada utilizando a VIMP (Doménech-Carbó; Labuda; Scholz, 2012). Em relação aos eletrodos de trabalho, os eletrodos de grafite são preferíveis na VIMP, principalmente quando impregnado com parafina. No entanto, os eletrodos de carbono vítreo também podem ser utilizados (Da Silveira et al., 2020a).[4] An important aspect of voltammetry is related to the possibility of direct analysis of the material, requiring minimal or no sample preparation. Voltammetric analyzes are commonly performed with the analyte in solution. Thus, in the case of solution analysis of solid samples, the preparation can vary from a simple dissolution in an appropriate electrolyte to a more laborious preparation, necessary in more complex samples. In this sense, VIMP has a greater advantage, as it is possible to directly analyze solid-state samples. This technique is based on the mechanical immobilization of microparticles of a solid material on the surface of the electrode, which is immersed in liquid electrolyte. In general, any solid, insoluble or partially soluble sample is suitable for analysis using VIMP (Doménech-Carbó; Labuda; Scholz, 2012). Regarding working electrodes, graphite electrodes are preferable in VIMP, especially when impregnated with paraffin. However, glassy carbon electrodes can also be used (Da Silveira et al., 2020a).

[5] Análises por VIMP possuem êxito para screening destinados à identificação do princípio ativo em formulações farmacológicas (Komorsky- Lovric; Nigovic, 2004) e detecção de fármacos quando empregados como adulterantes em formulações fitoterápicas (Doménech-Carbó et al., 2013) ou em suplementos dietéticos (Da Silveira et al., 2020b). Assim, o método desenvolvido utilizando a VIMP para detecção de anestésicos locais tem potencial aplicação para controle de qualidade da matériaprima utilizada em formulações, como injeções, pomadas, géis e cremes. Considerando que o emprego da VIMP em amostras de cremes dermatológicos foi reportado na literatura (Maciel et al., 2017), percebe-se que o método com algumas adaptações poderia também ser aplicado para controle de qualidade de algumas das formulações supracitadas.[5] VIMP analyzes are successful for screening aimed at identifying the active ingredient in pharmacological formulations (Komorsky-Lovric; Nigovic, 2004) and detecting drugs when used as adulterants in herbal formulations (Doménech-Carbó et al., 2013) or in dietary supplements (Da Silveira et al., 2020b). Thus, the method developed using VIMP to detect local anesthetics has potential application for quality control of raw materials used in formulations, such as injections, ointments, gels and creams. Considering that the use of VIMP in samples of dermatological creams has been reported in the literature (Maciel et al., 2017), it is clear that the method, with some adaptations, could also be applied to quality control of some of the aforementioned formulations.

Fundamentos da invençãoFundamentals of the invention

[6] O presente pedido de patente propõe um processopara determinação de fármacos (anestésicos locais) em diferentes tipos de amostras, o qual se baseia em um screening voltamétrico a partir de imobilização de micropartículas sólidas diretamente no eletrodo. A identificação deste tipo de fármaco é de extrema importância, principalmente no controle da qualidade de medicamentos para a saúde humana e animal.[6] This patent application proposes a process for determining drugs (local anesthetics) in different types of samples, which is based on voltammetric screening based on the immobilization of solid microparticles directly on the electrode. The identification of this type of drug is extremely important, especially in controlling the quality of medicines for human and animal health.

[7] Para avaliar a relevância do presente pedido de patente, primeiramente foi realizada uma busca de antecedentes em várias bases de patentes (nacional e internacional), a partir do emprego de diferentes palavras chaves e com o intuito de obter documentos relacionados com a invenção proposta. Sendo assim, pesquisas foram feitas no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI), Canadian Intelectual Property Office (CIPO), United States Patent and Trademark Office (USPTO), DEPATISNET, ESPACENET, LATIPAT, PATENTSCOPE e GOOGLE PATENTS. A seguir serão apresentados alguns documentos de patentes resultantes desta busca, destacando suas principais características e salientando as diferenças para o presente pedido de patente.[7] To assess the relevance of this patent application, a background search was first carried out in several patent databases (national and international), using different keywords and with the aim of obtaining documents related to the invention proposal. Therefore, research was carried out at the National Institute of Intellectual Property (INPI), Canadian Intellectual Property Office (CIPO), United States Patent and Trademark Office (USPTO), DEPATISNET, ESPACENET, LATIPAT, PATENTSCOPE and GOOGLE PATENTS. Below, some patent documents resulting from this search will be presented, highlighting their main characteristics and highlighting the differences to the present patent application.

[8] Na base de patentes do INPI, uma busca utilizando diferentes combinações entre as palavras chaves “eletrodo”, “sensor”, “voltametria”, “lidocaína”, “procaína” e “benzocaína”, resultaram em apenas dois documentos. Desses, apenas o documento BR1020160293936A2 possui certa relação com o presente pedido de patente. Esta invenção trata-se de um sistema para análise quantitativa de anestésicos vasoconstritores (particularmente lidocaína e epinefrina) em amostras de soluções aquosas. Para isso, os inventores utilizaram um eletrodo de pasta de carbono modificado com material a base de carbono (grafeno) e nanocristais semicondutores inorgânicos (Cd1-xMgxTe), sendo posteriormente aplicado em análises utilizando a técnica de voltametria de pulso diferencial. Apesar do documento relatar a determinação voltamétrica de fármacos, os inventores utilizam um eletrodo quimicamente modificado e requer que as amostras estejam em solução para análise, o que diferencia-se do que é proposto no presente pedido de patente.[8] In the INPI patent database, a search using different combinations of the keywords “electrode”, “sensor”, “voltammetry”, “lidocaine”, “procaine” and “benzocaine”, resulted in only two documents. Of these, only document BR1020160293936A2 has a certain relationship with the present patent application. This invention is a system for quantitative analysis of vasoconstrictor anesthetics (particularly lidocaine and epinephrine) in samples of aqueous solutions. To achieve this, the inventors used a carbon paste electrode modified with carbon-based material (graphene) and inorganic semiconductor nanocrystals (Cd1-xMgxTe), which was subsequently applied in analyzes using the differential pulse voltammetry technique. Although the document reports the voltammetric determination of drugs, the inventors use a chemically modified electrode and require the samples to be in solution for analysis, which differs from what is proposed in this patent application.

[9] Na base de patentes do USPTO também foram obtidos alguns documentos como resultado de busca, a qual foi realizada utilizando as palavras chaves “electrode”, “voltammetry”, “sensor” e “lidocaine” (e/ou “benzocaine” e/ou “procaine”). Dentre estes, destaca-se o documento US8741585B2 refere-se a um método para a detecção dediferentes tipos de analitos, a partir da variação na impedância faradaica do sistema como resultado da interação entre a molécula redox ativa com o analito. Os inventores destacam que o analito em questão pode ser uma molécula orgânica ou inorgânica, incluindo biomoléculas. Entretanto, o método empregado nessa invenção diferencia-se do que é proposto no presente pedido de patente, pois os inventores utilizaram eletrodos contendo azul de metileno como molécula redox ativa.[9] In the USPTO patent database, some documents were also obtained as a result of the search, which was carried out using the keywords “electrode”, “voltammetry”, “sensor” and “lidocaine” (and/or “benzocaine” and /or “procaine”). Among these, document US8741585B2 stands out, referring to a method for detecting different types of analytes, based on the variation in the faradaic impedance of the system as a result of the interaction between the redox active molecule and the analyte. The inventors highlight that the analyte in question can be an organic or inorganic molecule, including biomolecules. However, the method used in this invention differs from that proposed in this patent application, as the inventors used electrodes containing methylene blue as an active redox molecule.

[10] Nesta mesma base de dados, o documento US10330677B2 relata o uso de um sensor potenciométrico sensível e específico para determinar a concentração de uma variedade de moléculasem ambientes líquidos, como vitaminas, toxinas, antibióticos, drogas terapêuticas (lidocaína por exemplo), agentes de diagnóstico, drogas recreativas, catecolaminas, metabólitos, proteínas, células eoutros. Para isso, o sensor baseado em um aptâmero covalentemente ligado ou quimisorvido na superfície de um eletrodo, forma um complexo com o analito determinando-o de forma seletiva. O documento US11060095B2 também se refere a sensor de aptâmero, o qual é aplicado para determinação de diferentes analitos através de um sinal colorimétrico sensível ao olho nu. Em ambos os casos, os sensores relatados são modificados com aptâmero, o que diferencia-se do que é proposto no presente pedido de patente.[10] In this same database, document US10330677B2 reports the use of a sensitive and specific potentiometric sensor to determine the concentration of a variety of molecules in liquid environments, such as vitamins, toxins, antibiotics, therapeutic drugs (lidocaine for example), agents diagnostics, recreational drugs, catecholamines, metabolites, proteins, cells and others. To achieve this, the sensor based on an aptamer covalently linked or chemisorbed on the surface of an electrode, forms a complex with the analyte, determining it selectively. Document US11060095B2 also refers to an aptamer sensor, which is applied to determine different analytes through a colorimetric signal sensitive to the naked eye. In both cases, the reported sensors are modified with an aptamer, which differs from what is proposed in the present patent application.

[11] Na base de dados da GOOGLE PATENTS, as mesmas palavras chaves foram utilizadas para a pesquisa, que resultou em alguns importantes documentos. A invenção descrita no documento CN113219033A também descreve um sensor eletroquímico utilizando aptâmero especifico, o qual é aplicado para a determinação de diferentes tipos da analitos, incluindo a procaína. Já o documento US20200309799A1 refere-se a um método para determinação de um analito em uma mistura (na presença de pelo menos um interferente), particularmente quando o analito é um antibiótico ou um narcótico. Assim, o método consiste em determinar inicialmente um sinal voltamétrico para o analito e, posteriormente, da mistura. Com isso, é possível avaliar se o analito está presente na mistura com base na comparação entre os voltamogramas. Nesse método, os inventores utilizam eletrodo revestido com filme de poli (ácido aminobenzoico) ou poli (fenilenodiamina).[11] In the GOOGLE PATENTS database, the same keywords were used for the search, which resulted in some important documents. The invention described in document CN113219033A also describes an electrochemical sensor using specific aptamer, which is applied for the determination of different types of analytes, including procaine. Document US20200309799A1 refers to a method for determining an analyte in a mixture (in the presence of at least one interferent), particularly when the analyte is an antibiotic or a narcotic. Thus, the method consists of initially determining a voltammetric signal for the analyte and, subsequently, of the mixture. With this, it is possible to assess whether the analyte is present in the mixture based on the comparison between the voltammograms. In this method, the inventors use an electrode coated with poly (aminobenzoic acid) or poly (phenylenediamine) film.

[12] Nesta mesma base de dados também consta o documento NL1043265B1, que trata de um método eletroquímico para detecção e identificação de narcóticos ou percursores em diferentes tipos de amostras. Para isso, a amostra sólida ou líquida é dissolvida em uma solução tampão, a fim de obter uma solução eletroquimicamente reativa, sendo posteriormente analisada em um dispositivo portátil a partir de um sensor de eletrodo impresso. O método pode ser aplicado para a determinação de diferentes tipos de narcóticos e percussores. Em outra invenção, o documento BR102012021611B1 refere-se a um sistema eletroquímico portátil para determinação de cocaína em soluções, a partir do uso da técnica de voltametria cíclica. Para isso, é utilizado eletrodo quimicamente modificado com complexos metálicos com efeito eletrocatalítico, causando redução ou oxidação do analito em solução. Em todas as invenções desta base de dados, os métodos descritos envolvem o uso de diferentes tipos de sensores eletroquímicos e detecção dos analitos em amostras de soluções aquosas, diferenciando-se assim do que é proposto no presente pedido de patente.[12] This same database also contains document NL1043265B1, which deals with an electrochemical method for detecting and identifying narcotics or precursors in different types of samples. To do this, the solid or liquid sample is dissolved in a buffer solution, in order to obtain an electrochemically reactive solution, and is subsequently analyzed on a portable device using a printed electrode sensor. The method can be applied to determine different types of narcotics and precursors. In another invention, document BR102012021611B1 refers to a portable electrochemical system for determining ***e in solutions, using the cyclic voltammetry technique. For this, an electrode chemically modified with metal complexes with an electrocatalytic effect is used, causing reduction or oxidation of the analyte in solution. In all inventions in this database, the methods described involve the use of different types of electrochemical sensors and detection of analytes in samples of aqueous solutions, thus differing from what is proposed in this patent application.

[13] As mesmas combinações de palavras chaves também foram utilizadas em pesquisa feita no escritório alemão de patentes e marcas (DEPATISNET). Os documentos WO2014143427A1 e US20190376987A1 relatam o uso de sensores para a determinação de diferentes tipos de analitos, incluindo fármacos. Entretanto, em ambas as invenções é relatado o uso de aptâmeros específicos para o desenvolvimento dos sensores e aplicação do método.[13] The same combinations of keywords were also used in research carried out at the German patent and trademark office (DEPATISNET). Documents WO2014143427A1 and US20190376987A1 report the use of sensors for the determination of different types of analytes, including pharmaceuticals. However, in both inventions the use of specific aptamers for the development of sensors and application of the method is reported.

[14] Considerando a busca na base de patentes do CIPO, algumas invenções foram obtidas como resultados, com destaque para o documento CA2702977, o qual descreve métodos e composições para a detecção de analitos alvo (por exemplo, lidocaína) usando mudanças na energia de reorganização de moléculas redox ativas após a ligação dos analitos. Baseada no fato de que uma molécula redox quando é oxidada ou reduzida, sofre mudanças na estrutura molecular (comprimentos e ângulos das ligações), bem como na organização das moléculas do solvente ao redor da molécula. Essas mudanças servem para estabilizar energeticamente o novo estado de oxidação, sendo que a soma dessas mudanças constitui a energia de reorganização de uma reação redox. Entretanto, essa invenção não descreve um método para determinação de fármacos utilizando a voltametria de micropartícula imobilizada, conforme é proposto no presente pedido de patente.[14] Considering the search in CIPO's patent database, some inventions were obtained as results, with emphasis on document CA2702977, which describes methods and compositions for the detection of target analytes (for example, lidocaine) using changes in the energy of reorganization of redox active molecules after binding of analytes. Based on the fact that when a redox molecule is oxidized or reduced, it undergoes changes in the molecular structure (bond lengths and angles), as well as in the organization of the solvent molecules around the molecule. These changes serve to energetically stabilize the new oxidation state, and the sum of these changes constitutes the reorganization energy of a redox reaction. However, this invention does not describe a method for determining drugs using immobilized microparticle voltammetry, as proposed in the present patent application.

[15] Na base de dados do ESPACENET, as mesmas palavras chaves citadas anteriormente foram utilizadas na pesquisa, na qual obteve importantes documentos. Dentre estes, destaca-se a invenção descrita no documento WO9727473A1 refere-se a um conjunto de eletrodos e métodos, que pode ser aplicado para a determinação de diferentes tipos de analitos, incluindo fármacos (como a lidocaína). Para isso, a transferência de elétrons entre um produto de reação redox e um material de eletrodo eletricamente condutor é facilitada por um composto macrocíclico metálico, de preferência um composto metálico com anel isoindol e mais preferencialmente um composto de ferro com anel isoindol. O documento US2003138845A1 também descreve um método para determinação de diferentes analitos, com base em uma interação molecular entre uma molécula sonda e a molécula alvo. Uma propriedade elétrica de um microeletrodo é medida (preferencialmente a propriedade elétrica e a impedância), antes e depois de ser exposto a uma mistura de amostra suspeita de conter a molécula alvo. A invenção do documento CA2854459A1 refere-se à determinação de analitos, incluindo fármacos, porém com o uso de dispositivos portáteis. Para isso, a amostra é injetada no dispositivo portátil, onde ocorre uma separação microfluídica e pelo menos um componente separado detectado por um módulo de detecção. Um analito alvo é identificado, com base no componente separado, e a presença do analito alvo é indicada em uma interface de saída do dispositivo portátil. Em todas as invenções citadas, os inventores descrevem métodos que podem ser aplicados para uma ampla variedade de analitos, não destacando as condições especificas e ideias quando aplicado para determinação de fármacos. Entretanto, não há relatos do uso da voltametria de micropartícula imobilizada, o que os torna distintos do presente pedido de patente.[15] In the ESPACENET database, the same keywords mentioned above were used in the search, in which important documents were obtained. Among these, the invention described in document WO9727473A1 stands out. It refers to a set of electrodes and methods, which can be applied to determine different types of analytes, including drugs (such as lidocaine). To this end, the transfer of electrons between a redox reaction product and an electrically conductive electrode material is facilitated by a macrocyclic metallic compound, preferably a metallic compound with an isoindole ring and more preferably an iron compound with an isoindole ring. Document US2003138845A1 also describes a method for determining different analytes, based on a molecular interaction between a probe molecule and the target molecule. An electrical property of a microelectrode is measured (preferably the electrical property and impedance) before and after being exposed to a sample mixture suspected of containing the target molecule. The invention of document CA2854459A1 refers to the determination of analytes, including drugs, but with the use of portable devices. To do this, the sample is injected into the portable device, where a microfluidic separation occurs and at least one separate component is detected by a detection module. A target analyte is identified, based on the separated component, and the presence of the target analyte is indicated on an output interface of the portable device. In all of the aforementioned inventions, the inventors describe methods that can be applied to a wide variety of analytes, without highlighting the specific conditions and ideas when applied to determine drugs. However, there are no reports of the use of immobilized microparticle voltammetry, which makes them distinct from the present patent application.

[16] Uma pesquisa também foi realizada na base de patentes da PATENTSCOPE, na qual obteve como resultados importantes documentos, como o WO2019076829A1, que descreve um método para determinar a presença de um narcótico em uma mistura que compreende pelo menos um interferente, conforme já citado anteriormente (US20200309799A1). Já o documento US20150126391 refere-se ao uso de métodos de processamento de sinal a fim de atingir relações sinal/ruído mais altas, para aumentar os limites de detecção de analitos alvo. Essas técnicas incluem o monitoramento do sinal de saída em frequências harmônicas mais altas. Entretanto, ambas as invenções não tratam de um método especifico para determinação de fármacos pela técnica de voltametria de micropartícula imobilizada.[16] A search was also carried out in the PATENTSCOPE patent database, which resulted in important documents, such as WO2019076829A1, which describes a method for determining the presence of a narcotic in a mixture that comprises at least one interferent, as already previously cited (US20200309799A1). Document US20150126391 refers to the use of signal processing methods in order to achieve higher signal/noise ratios, to increase the detection limits of target analytes. These techniques include monitoring the output signal at higher harmonic frequencies. However, both inventions do not deal with a specific method for determining drugs using the immobilized microparticle voltammetry technique.

[17] Na base de patentes do LATIPAT, foram utilizadas as palavras chaves “electrodo”, “sensor”, “voltametria” e “lidocaína” (e/ou “benzocaína” e/ou “procaína”), obtendo-se assim importantes resultados desta busca. Dentre estes, destaca-se o documento ES2213009 refere-se a métodos e dispositivos para detecção de analitos (incluindo fármacos, como a lidocaína) em uma amostra de fluido. Os dispositivos da invenção podem incluir um ou mais poços para manuseio de amostras, coleta de reagentes,microcanais para e entre esses poços, incluindo microcanais contendo matrizes de separação eletroforética, válvulas para controlar o movimento do fluido, bombas de chip, como bombas eletrosmóticas, eletro-hidrodinâmicas ou eletrocinéticas, e sistemas de detecção compreendendo eletrodos. Já o documento ES2704685 descreve um sistema para detectar eletroquimicamente um analito proteico. Este sistema de detecção compreende um eletrodo contendo um ligante em sua superfície, ligado a um anticorpo ou fragmento do mesmo capaz de se ligar ao analito e a um indicador redox. As invenções descritas diferenciam-se do presente pedido de patente em relação ao método, pois envolvem o uso de eletrodos modificados e análise de amostras em soluções aquosas.[17] In the LATIPAT patent database, the key words “electrode”, “sensor”, “voltametry” and “lidocaine” (and/or “benzocaine” and/or “procaine”) were used, thus obtaining important results of this search. Among these, document ES2213009 stands out, referring to methods and devices for detecting analytes (including drugs, such as lidocaine) in a fluid sample. Devices of the invention may include one or more wells for sample handling, reagent collection, microchannels to and between these wells, including microchannels containing electrophoretic separation arrays, valves for controlling fluid movement, chip pumps such as electroosmotic pumps, electro-hydrodynamic or electrokinetic, and detection systems comprising electrodes. Document ES2704685 describes a system for electrochemically detecting a protein analyte. This detection system comprises an electrode containing a ligand on its surface, linked to an antibody or fragment thereof capable of binding to the analyte and a redox indicator. The inventions described differ from the present patent application in relation to the method, as they involve the use of modified electrodes and analysis of samples in aqueous solutions.

[18] Em cada banco de patentes, a pesquisa gerou um número maior de documentos de patentes como resultado da combinação das palavras chaves citadas anteriormente. Entretanto, apenas alguns documentos foram selecionados e detalhados ao longo do texto, as quais possuem maior relação com a invenção proposta no presente pedido de patente. Conforme observado, todas as invenções possuem métodos ou aplicação distinta da presente invenção, ou seja, não relatam um método para determinação de fármacos utilizando a voltametria de micropartícula imobilizada. Esse ineditismo pode ser considerado um ponto positivo, o que mostra a importância da invenção proposta e a relevância do seu pedido de deposito, tanto em território nacional como internacional.[18] In each patent database, the search generated a greater number of patent documents as a result of the combination of the keywords mentioned above. However, only a few documents were selected and detailed throughout the text, which are most closely related to the invention proposed in this patent application. As noted, all inventions have methods or applications distinct from the present invention, that is, they do not report a method for determining drugs using immobilized microparticle voltammetry. This novelty can be considered a positive point, which shows the importance of the proposed invention and the relevance of its deposit request, both nationally and internationally.

[19] A busca de antecedentes também foi realizada com base em artigos científicos, através de pesquisas utilizando as plataformas Web of Science e Science Direct. Entretanto, a determinação de fármacos (incluindo lidocaína, benzocaína e procaína) utilizando estado sólido é vista em poucos trabalhos na literatura, o que mostra que esta linha de pesquisa pode ser ainda mais explorada, devido ao seu grande potencial de aplicação.[19] The background search was also carried out based on scientific articles, through searches using the Web of Science and Science Direct platforms. However, the determination of drugs (including lidocaine, benzocaine and procaine) using solid state is seen in few studies in the literature, which shows that this line of research can be further explored, due to its great application potential.

[20] No estudo desenvolvido por Komorsky-Lovric e colaboradores, foi desenvolvido um método para determinação de anestésicos (benzocaína, cinchocaína, lidocaína, procaína e codeína antitúsica) a partir da voltametria em estado sólido. Para isso, os anestésicos foram imobilizados mecanicamente por abrasão na superfície do eletrodo de grafite impregnado em parafina, para posteriormente serem detectados pelas técnicas de voltametria cíclica e de onda quadrada (Komorsky-Lovric et al., 2003). Entretanto, o método proposto pelos autores utiliza um eletrodo de alto custo para as análises, o que torna o método restrito para a realidade de muitos laboratórios de pesquisa. Em contra partida, o método proposto no presente pedido de patente utiliza grafite comercial de lapiseira 2.0 mm como eletrodo, com preço de mercado aproximado de R$ 0,30 por barra, sendo que com cada barra pode-se realizar em torno de 200 análises. Já no estudo de Jong e colaboradores, foi desenvolvido um sensor flexível para detectar adulterantes em cocaína, como fenacetina, cafeína, levamisol, lidocaína, paracetamol, procaína, benzocaína, diltiazem, hidroxizina, ácido bórico e benzóico, e vários açúcares como D- sorbitol, mio-inositol, maltose e amido. Para isso, foi utilizado um eletrodo impresso em tela, que foi fixado diretamente na ponta dos dedos de uma luva. As amostras em estado sólido foram analisadas diretamente por este eletrodo, na presença de um gel condutor como eletrólito. Apesar de ser aplicado para determinação de fármacos, este sensor possui características diferentes do que é proposto no presente pedido de patente, pois trata-se de um sensor flexível e portátil (Jong et al., 2016).[20] In the study developed by Komorsky-Lovric and collaborators, a method was developed for determining anesthetics (benzocaine, cinchocaine, lidocaine, procaine and antitussive codeine) using solid-state voltammetry. For this, the anesthetics were mechanically immobilized by abrasion on the surface of the graphite electrode impregnated in paraffin, to later be detected by cyclic voltammetry and square wave techniques (Komorsky-Lovric et al., 2003). However, the method proposed by the authors uses a high-cost electrode for analysis, which makes the method restricted to the reality of many research laboratories. In contrast, the method proposed in this patent application uses commercial 2.0 mm mechanical pencil graphite as an electrode, with a market price of approximately R$0.30 per bar, with each bar being able to perform around 200 analyzes . In the study by Jong and collaborators, a flexible sensor was developed to detect adulterants in ***e, such as phenacetin, caffeine, Levamisole, lidocaine, paracetamol, procaine, benzocaine, diltiazem, hydroxyzine, boric and benzoic acid, and various sugars such as D-sorbitol. , myo-inositol, maltose and starch. For this, a screen-printed electrode was used, which was attached directly to the fingertips of a glove. Solid state samples were analyzed directly by this electrode, in the presence of a conductive gel as electrolyte. Despite being applied to drug determination, this sensor has different characteristics than what is proposed in this patent application, as it is a flexible and portable sensor (Jong et al., 2016).

[21] O presente método proposto refere-se a determinação de fármacos, através da voltametria de micropartícula imobilizada, onde a amostra é analisada de forma simples, rápida e em estado sólido, sem a necessidade do emprego de métodos exaustivos de preparo de amostra. Isso credencia esse método com possibilidade de aplicação em diferentes tipos de amostras, principalmente para identificação de fármacos na forma de adulterantes em formulações farmacêuticas.[21] The present proposed method refers to the determination of drugs, through immobilized microparticle voltammetry, where the sample is analyzed simply, quickly and in a solid state, without the need to use exhaustive sample preparation methods. This accredits this method with the possibility of application in different types of samples, mainly for identifying drugs in the form of adulterants in pharmaceutical formulations.

Descrição dos desenhosDescription of the drawings

[22] A seguir são apresentadas e descritas algumas figuras que ilustram o processo utilizado na presente invenção, que consiste na caracterização e identificação dos picos característicos para os compostos lidocaína, procaína e benzocaína.[22] Below are presented and described some figures that illustrate the process used in the present invention, which consists of the characterization and identification of the characteristic peaks for the compounds lidocaine, procaine and benzocaine.

[23] Figura 1 - Esquema para elucidação do processo para obtenção do método de screening voltamétrico para anestésicos (lidocaína, procaína e benzocaína) em estado sólido, onde encontram-se representados (a) eletrodo de referência, (b) eletrodo de trabalho, (c) eletrodo auxiliar, (d) solução eletrolítica, (e) micropartículas imobilizadas (padrões), (f) voltamogramas das partículas imobilizadas.[23] Figure 1 - Scheme for elucidating the process to obtain the voltammetric screening method for anesthetics (lidocaine, procaine and benzocaine) in solid state, where (a) reference electrode, (b) working electrode, (b) working electrode, (c) auxiliary electrode, (d) electrolyte solution, (e) immobilized microparticles (standards), (f) voltammograms of the immobilized particles.

[24] Figura 2 - Voltamogramas catódicos com a identificação dos picos específicos para (a) lidocaína, (b) procaína e (c) benzocaína a partir do screening voltamétrico utilizando micropartículas imobilizadas para análise dos padrões dos anestésicos por SWV em tampão acetato 0,1 mol L-1 em pH 5. Condições experimentais: Einicial: 1,7 V; Efinal: -0,8 V, Estep: 4 mV, frequência: 5 Hz e amplitude: 25 mV. A partir da análise dos voltamogramas apresentados na Figura 2, os anestésicos estudados tiveram identificação possibilitada pela varredura catódica sem necessitar a varredura de retorno anódica. Como pode ser observado na Figura 2, no sentido catódico é possível identificar de forma específica e direta em (a) lidocaína através dos picos em 0,22 e 1,63 V, em (b) procaína, uma vez que apenas este analito apresenta os picos característicos em -0,42, -0,23 e 1,10 V e em (c) benzocaína através dos picos característicos em -0,36 e 1,0 V. Como pode ser observado cada um dos anestésicos possuem picos característicos em potenciais distintos quando analisados em sentido catódico isso nos permitiu identificar cada um dos compostos de maneira fácil, rápida e com o mínimo de preparo de amostras (foi realizada apenas a maceração).[24] Figure 2 - Cathodic voltammograms with identification of specific peaks for (a) lidocaine, (b) procaine and (c) benzocaine from voltammetric screening using immobilized microparticles for analysis of anesthetic patterns by SWV in acetate buffer 0, 1 mol L-1 at pH 5. Experimental conditions: Initial: 1.7 V; Efinal: -0.8 V, Estep: 4 mV, frequency: 5 Hz and amplitude: 25 mV. From the analysis of the voltammograms presented in Figure 2, the anesthetics studied were identified by cathodic scanning without requiring anodic return scanning. As can be seen in Figure 2, in the cathodic sense it is possible to specifically and directly identify in (a) lidocaine through the peaks at 0.22 and 1.63 V, in (b) procaine, since only this analyte presents the characteristic peaks at -0.42, -0.23 and 1.10 V and in (c) benzocaine through the characteristic peaks at -0.36 and 1.0 V. As can be seen, each of the anesthetics has characteristic peaks at different potentials when analyzed in a cathodic sense, this allowed us to identify each of the compounds easily, quickly and with minimal sample preparation (only maceration was performed).

[25] Figura 3 - Sobreposição dos voltamogramas obtidos por SWVem tampão acetato 0,1 mol L-1 em pH 5, em verde a lidocaína(a), em rosa a procaína (b) e em azul a benzocaína (c). Condições experimentais: Einicial: 1,7 V; Efinal: -0,8 V, Estep: 4 mV, frequência: 5Hz e amplitude: 25 mV. Como pode ser observado cada um dos anestésicos estudados possuem picos bem definidos e em potenciais diferentes, o que possibilita a diferenciação e identificação de cada um deles.[25] Figure 3 - Overlay of voltammograms obtained by SWV in 0.1 mol L-1 acetate buffer at pH 5, in green for lidocaine (a), in pink for procaine (b) and in blue for benzocaine (c). Experimental conditions: Initial: 1.7 V; Efinal: -0.8 V, Estep: 4 mV, frequency: 5Hz and amplitude: 25 mV. As can be seen, each of the anesthetics studied has well-defined peaks at different potentials, which makes it possible to differentiate and identify each one of them.

[26] Figura 4 - Voltamograma catódico de uma amostra contendo lidocaína, procaína e benzocaína. Condições experimentais: Einicial: 1,7 V; Efinal: -0,8 V, Estep: 4 mV, frequência: 5Hz e amplitude: 25 mV. Como pode ser observado foi possível identificar no voltamograma os picos referentes a lidocaína (1,62 V e em 0,22 V), a procaína (1,1 V, -0,42 V) e referente a benzocaína (1,0 V). Como pode ser observado o pico da benzocaína se deslocou de -0,36 V para -0,25 o mesmo aconteceu com o pico da procaína que se deslocou de -0,22 para -0,11 V. Esse deslocamento na procaína e benzocaína pode estar acontecendo devido a mistura de mais de um composto para uma única amostra.Observa-se também que de 0,9 V a 1,20 V ocorreu uma sobreposição de picos referente a procaína(1,10V)e a benzocaína(1,0V), o que era esperado, uma vez que os potenciais de picos dos compostos são bem definidos e com boa intensidade de correntee, quando estão misturados,podehaver sobreposição.[26] Figure 4 - Cathodic voltammogram of a sample containing lidocaine, procaine and benzocaine. Experimental conditions: Initial: 1.7 V; Efinal: -0.8 V, Estep: 4 mV, frequency: 5Hz and amplitude: 25 mV. As can be seen, it was possible to identify in the voltammogram the peaks referring to lidocaine (1.62 V and 0.22 V), procaine (1.1 V, -0.42 V) and referring to benzocaine (1.0 V ). As can be seen, the benzocaine peak moved from -0.36 V to -0.25, the same happened with the procaine peak, which moved from -0.22 to -0.11 V. This shift in procaine and benzocaine it may be due to the mixture of more than one compound for a single sample. It is also observed that from 0.9 V to 1.20 V there was an overlap of peaks referring to procaine(1.10V) and benzocaine(1. 0V), which was expected, since the peak potentials of the compounds are well defined and with good current intensity and, when they are mixed, there may be overlap.

Descrição da invençãoDescription of the invention

[27] O presente pedido de patente refere-se ao desenvolvimento de método de screening voltamétrico para identificação de fármacos, mais especificamente os anestésicos locais, em diferentes tipos de matrizes, a partir do uso da técnica de VIMP.[27] The present patent application refers to the development of a voltammetric screening method for identifying drugs, more specifically local anesthetics, in different types of matrices, using the VIMP technique.

[28] O método proposto possui enorme potencial de aplicação devido à facilidade de uso, baixo investimento em equipamento, necessitar de uma mínima quantidade de reagentes, eletrodo de baixo custo e simples preparação, podendo ainda ser utilizado o mesmo eletrodo em diversas análises, além de necessitar de pouca massa de amostra. Poderá ser usado para identificação de fármacos no controle da qualidade de diferentes medicamentos e cosméticos de uso humano e veterinário, além de outros tipos de amostras como alimentos, ambientais, biológicas, entre outros.[28] The proposed method has enormous application potential due to ease of use, low investment in equipment, requiring a minimum amount of reagents, low-cost electrode and simple preparation, and the same electrode can also be used in several analyses, in addition needing little sample mass. It can be used to identify drugs in quality control of different medicines and cosmetics for human and veterinary use, as well as other types of samples such as food, environmental, biological, among others.

[29] O método de screening voltamétrico em estado sólido é um processo simples e eficiente, uma vez que este tipo de análise não necessita de etapas de preparo de amostra laboriosos (necessitando apenas de uma etapa de maceração). Isso é uma das principais vantagens em relação aos métodos convencionais de análise, os quais envolvem o emprego de preparo de amostras demorados como condicionamento da amostra, percolação, lavagem, eluição, diluição, adsorção, extração, dentre outros que envolvem o uso de reagentes e equipamentos de alto custo, principalmente quando se trata de amostras complexas.[29] The solid-state voltammetric screening method is a simple and efficient process, since this type of analysis does not require laborious sample preparation steps (only requiring a maceration step). This is one of the main advantages in relation to conventional methods of analysis, which involve the use of time-consuming sample preparation such as sample conditioning, percolation, washing, elution, dilution, adsorption, extraction, among others that involve the use of reagents and high-cost equipment, especially when dealing with complex samples.

[30] O eletrodo de trabalho a ser utilizado no método de screening voltamétrico com micropartículas imobilizadas deverá ser composto por um substrato condutor, que pode ser orgânico (carbon black, nanofibras de carbono, nanotubos de carbono de parede simples ou múltipla, grafite, grafeno, entre outros) ou inorgânico (nanomateriais, metais, polímero, complexos, entre outros), em forma de haste, pasta compactada, impressos ou qualquer outra configuração possível de eletrodo, contendo modificações ou não. O substrato e a forma a ser escolhida deverá apresentar características eletroquímicas apropriadas para a respectiva aplicação. Além disso, não há restrições quanto ao número e a concentração de componentes que constituem o eletrodo, desde que garanta a capacidade de condutividade do material.[30] The working electrode to be used in the voltammetric screening method with immobilized microparticles must be composed of a conductive substrate, which can be organic (carbon black, carbon nanofibers, single or multi-walled carbon nanotubes, graphite, graphene , among others) or inorganic (nanomaterials, metals, polymers, complexes, among others), in the form of a rod, compacted paste, printed materials or any other possible electrode configuration, whether containing modifications or not. The substrate and the form to be chosen must have appropriate electrochemical characteristics for the respective application. Furthermore, there are no restrictions on the number and concentration of components that make up the electrode, as long as it guarantees the conductivity capacity of the material.

[31] A imobilização das micropartículas na superfície do eletrodo pode ser realizada a partir de diferentes métodos ou combinações, como abrasão, drop casting, drop coating, imobilização das partículas juntamente com o substrato que compõe o eletrodo de trabalho, entre outros. Já com relação ao eletrólito utilizado, pode ser qualquer eletrólito aquoso (NaCl, HCl, H2SO4 dentre outros), não havendo restrição quanto a sua concentração, pH ou temperatura, necessitando apenas ter capacidade de conduzir corrente elétrica suficiente para oxidar ou reduzir as moléculas de interesse, formando assim picos característicos passivos de identificação.[31] The immobilization of microparticles on the surface of the electrode can be carried out using different methods or combinations, such as abrasion, drop casting, drop coating, immobilization of the particles together with the substrate that makes up the working electrode, among others. Regarding the electrolyte used, it can be any aqueous electrolyte (NaCl, HCl, H2SO4, among others), with no restrictions regarding its concentration, pH or temperature, requiring only the ability to conduct sufficient electrical current to oxidize or reduce the molecules of interest, thus forming passive characteristic peaks of identification.

[32] O processo proposto no presente pedido de patente é promissor, pois apresenta elevada sensibilidade e seletividade, além de permitir a identificação de diferentes compostos em uma única análise, requerendo um mínimo ou nenhum preparo da amostra. Sendo assim, é possível a determinação de fármacos, em qualquer nível de concentração, de forma qualitativa ou quantitativa. Além disso, também não há limitação quanto a quantidade de analitos determinados em uma mesma análise, podendo ser um analito por vez ou análises simultâneas e sequenciais de dois ou mais analitos. Assim, será possível a obtenção de respostas de corrente e potencial, que são demonstradas na forma de um voltamograma.[32] The process proposed in this patent application is promising, as it presents high sensitivity and selectivity, in addition to allowing the identification of different compounds in a single analysis, requiring minimal or no sample preparation. Therefore, it is possible to determine drugs, at any concentration level, qualitatively or quantitatively. Furthermore, there is no limitation on the number of analytes determined in the same analysis, which can be one analyte at a time or simultaneous and sequential analyzes of two or more analytes. Thus, it will be possible to obtain current and potential responses, which are demonstrated in the form of a voltammogram.

[33] Como já comentando anteriormente, a etapa de preparo de amostras poderá ser mínima ou inexistente, dependendo do tipo de amostra e análise a ser realizada. Entretanto, quando requerida esta etapa, o método proposto na presente invenção não se limita apenas a maceração (como citada anteriormente), podendo ser utilizado qualquer tipo de preparo que converta a amostra em uma forma apropriada para análise eletroquímica, podendo ser necessário o uso de diferentes instrumentações, reagentes, tempo, temperatura e pressão para este preparo.[33] As previously mentioned, the sample preparation step may be minimal or non-existent, depending on the type of sample and analysis to be performed. However, when this step is required, the method proposed in the present invention is not limited to just maceration (as mentioned previously), any type of preparation that converts the sample into a form suitable for electrochemical analysis may be used, and it may be necessary to use different instrumentation, reagents, time, temperature and pressure for this preparation.

[34] O método proposto é utilizado para determinação eletroquímica de fármacos a partir de diferentes técnicas, como a voltametria de pulso diferencial, voltametria de onda quadrada, voltametria cíclica, voltametria de redissolução anódica, voltametria adsortiva por redissolução, amperometria ou qualquer outra técnica que resulte na identificação deste analito em meio a uma matriz a partir do método de screening eletroquímico. Além disso, os eletrodos, a disposição da célula, a solução eletrolítica, a instrumentação, assim como reagentes, pH, tempo, temperatura, pressão, frequência, amplitude, potencial de step, potencial de deposição, tempo de deposição, tempo de modulação e outros parâmetros que poderão ser requeridos, não se limitam aos apresentados durante a aplicação do método proposto.[34] The proposed method is used for electrochemical determination of drugs using different techniques, such as differential pulse voltammetry, square wave voltammetry, cyclic voltammetry, anodic redissolution voltammetry, adsorptive redissolution voltammetry, amperometry or any other technique that results in the identification of this analyte in a matrix using the electrochemical screening method. In addition, the electrodes, cell layout, electrolyte solution, instrumentation, as well as reagents, pH, time, temperature, pressure, frequency, amplitude, step potential, deposition potential, deposition time, modulation time and other parameters that may be required are not limited to those presented during the application of the proposed method.

[35] Além da determinação de fármacos em estado sólido, o método proposto também possibilita obter informações com relação aos mecanismos de reações de redução e oxidação ou ambas. Para isso, também não há limitações com relação a qualquer parâmetro experimental para o preparo de amostra e análise instrumental, conforme citado anteriormente.[35] In addition to determining drugs in a solid state, the proposed method also makes it possible to obtain information regarding the mechanisms of reduction and oxidation reactions or both. For this, there are also no limitations regarding any experimental parameter for sample preparation and instrumental analysis, as mentioned previously.

[36] O processo do método de screening voltamétrico de fármaco, de uma forma geral, pode ser obtido a partir das seguintes etapas: a) Definição dos compostos a serem estudados e das matrizes analisadas; b) Obtenção do perfil voltamétrico dos padrões dos compostos que serão determinados; c) Mapeamento dos picos característicos de cada fármaco a fim de se obter os potenciais de picos específicos para identificação destes em meio a misturas; d) Definição dos critérios de diagnóstico para identificação dos compostos; e) Análise da amostra em estado sólido, a qual pode necessitar de algum tipo de preparo; f) Interpretação dos voltamogramas obtidos através da análise da amostra para identificação dos fármacos na matriz em estudo.[36] The process of the voltammetric drug screening method, in general, can be obtained from the following steps: a) Definition of the compounds to be studied and the matrices analyzed; b) Obtaining the voltammetric profile of the patterns of the compounds that will be determined; c) Mapping of the characteristic peaks of each drug in order to obtain the potentials of specific peaks for identification of these in mixtures; d) Definition of diagnostic criteria for identifying compounds; e) Analysis of the sample in solid state, which may require some type of preparation; f) Interpretation of the voltammograms obtained through sample analysis to identify the drugs in the matrix under study.

[37] A invenção proposta não se limita apenas a determinação dos fármacos lidocaína, procaína e benzocaína, conforme citado no exemplo de concretização da invenção, podendo ser aplicado na determinação de outros anestésicos, bem como para outras classes de fármacos. Além disso, considerando a relevância da determinação destes analitos, a invenção proposta possui um enorme potencial e pode ser aplicado em uma grande variedade de amostras.[37] The proposed invention is not limited to the determination of the drugs lidocaine, procaine and benzocaine, as mentioned in the example of embodiment of the invention, and can be applied to the determination of other anesthetics, as well as other classes of drugs. Furthermore, considering the relevance of determining these analytes, the proposed invention has enormous potential and can be applied to a wide variety of samples.

Exemplo de concretização da invençãoExample of embodiment of the invention

[38] A presente invenção propõe um processo para screening voltamétrico para identificação de fármacos utilizando a VIMP. Sendo assim, os padrões dos fármacos anestésicos (lidocaína, procaína e benzocaína) em estado sólido foram imobilizados ao eletrodo por abrasão. Para isso, primeiramente foi feito a maceração dos padrões e das amostras com um almofariz e pistilo de ágata, para garantir a uniformidade das partículas e também para obter o material finamente distribuído. Posteriormente, o eletrodo de barra de grafite foi pressionado sobre a amostra para que houvesse a imobilização do composto sólido por abrasão. Entretanto, antes da imobilização, o eletrodo de grafite foi polido para receber a amostra e, para isso, a superfíciedo eletrodo foi renovada com auxílio de uma lixa e posteriormente foi uniformizado com auxílio de uma folha de papel sulfite. Após a imobilização da amostra, o eletrodo foi cuidadosamente adicionado à célula voltamétrica, sendo que apenas a superfície do eletrodo contendo as substâncias imobilizadas entrou em contato com o eletrólito suporte. Entretanto, como já mencionado anteriormente, o método proposto não se limita apenas a esses analitos, podendo ser aplicado para a determinação de outros fármacos.[38] The present invention proposes a process for voltammetric screening to identify drugs using VIMP. Therefore, the standards of anesthetic drugs (lidocaine, procaine and benzocaine) in solid state were immobilized to the electrode by abrasion. To do this, the standards and samples were first macerated with an agate mortar and pestle, to ensure the uniformity of the particles and also to obtain the material finely distributed. Subsequently, the graphite bar electrode was pressed onto the sample so that the solid compound was immobilized by abrasion. However, before immobilization, the graphite electrode was polished to receive the sample and, for this, the surface of the electrode was renewed with the help of sandpaper and later it was uniformed with the help of a sheet of bond paper. After sample immobilization, the electrode was carefully added to the voltammetric cell, with only the surface of the electrode containing the immobilized substances coming into contact with the supporting electrolyte. However, as previously mentioned, the proposed method is not limited to these analytes and can be applied to the determination of other drugs.

[39] Para as análises, foi utilizado uma célula de três eletrodos sendo que o eletrodo de trabalho foi uma barra de grafite (hastes cilíndricas de 2 mm de diâmetro, Faber Castell), um eletrodo de referência de Ag/AgCl (KCl 3 mol L-1) e eletrodo auxiliar de platina. Para avaliação do perfil eletroquímico dos compostos, utilizou-se a voltametria de onda quadrada com Estep de 4 mV, amplitude de 25 mV e frequência de 5 Hz com potenciais no sentido anódico de -0,8 a 1,7 V e no sentido catódico de 1,7 a -0,8 V em tampão acetato 0,1 mol L- 1, pH 5.[39] For the analyses, a three-electrode cell was used, with the working electrode being a graphite bar (2 mm diameter cylindrical rods, Faber Castell), an Ag/AgCl reference electrode (KCl 3 mol L-1) and platinum auxiliary electrode. To evaluate the electrochemical profile of the compounds, square wave voltammetry was used with Estep of 4 mV, amplitude of 25 mV and frequency of 5 Hz with potentials in the anodic direction of -0.8 to 1.7 V and in the cathodic direction from 1.7 to -0.8 V in 0.1 mol L- 1 acetate buffer, pH 5.

[40] Foram obtidos voltamogramas catódicos e anódicos ricos em picos, mas através dos voltamogramas catódicos foi possível distinguir os três anestésicos de forma fácil e direta. Esta identificação ocorreu através dos picos característicos para a lidocaína em 0,22 e 1,63 V, para a procaína com picos característicos em -0,23, -0,42 e 1,10 V e para a benzocaína através dos picos característicos em -0,36 e 1,0 V. Desta maneira os três compostos analisados foram passiveis de identificação no sentido catódico sem necessitar da varredura de retorno no sentido anódico. Cabe salientar novamente que o eletrodo utilizado não se limita ao apresentado para realização deste trabalho, abrangendo qualquer outro tipo de eletrodo possível para a aplicação do método em questão. Também é importante salientar que o eletrólito a ser utilizado pode mudar conforme a necessidade, não se restringindo apenas ao tampão acetato. Além disso, demais parâmetros experimentais citados podem sofrer alterações, uma vez que não há limitações desde que a determinação dos fármacos seja eficiente.[40] Cathodic and anodic voltammograms rich in peaks were obtained, but through cathodic voltammograms it was possible to distinguish the three anesthetics easily and directly. This identification occurred through the characteristic peaks for lidocaine at 0.22 and 1.63 V, for procaine with characteristic peaks at -0.23, -0.42 and 1.10 V and for benzocaine through the characteristic peaks at -0.36 and 1.0 V. In this way, the three analyzed compounds were able to be identified in the cathodic direction without requiring a return scan in the anodic direction. It is worth highlighting again that the electrode used is not limited to the one presented to carry out this work, covering any other type of electrode possible for applying the method in question. It is also important to highlight that the electrolyte to be used can change as needed, and is not restricted to just the acetate buffer. Furthermore, other experimental parameters mentioned may undergo changes, since there are no limitations as long as the determination of the drugs is efficient.

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[47] J. C. A.Carvalho, Farmacologia dos Anestésicos Locais. Revista Brasileria de Anestesiologia, v. 44, p. 75-82, 1994.[47] J. C. A. Carvalho, Pharmacology of Local Anesthetics. Revista Brasileria de Anestesiologia, v. 44, p. 75-82, 1994.

[48] J. V. Maciel, et al., A combination of voltammetry of immobilized microparticles and carbon black-based crosslinked chitosan films deposited on glassy carbon electrode for the quantification of hydroquinone in dermatologic cream samples. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 21, p. 28592868, 2017.[48] J. V. Maciel, et al., A combination of voltammetry of immobilized microparticles and carbon black-based crosslinked chitosan films deposited on glassy carbon electrode for the quantification of hydroquinone in dermatologic cream samples. Journal of Solid State Electrochemistry, vol. 21, p. 28592868, 2017.

[49] M. De Jong, et al., Electrochemical fingerprint of street samples for fast on-site screening of ***e in seized drug powders. Chemical Science, v. 7, p. 2364-2370, 2016.[49] M. De Jong, et al., Electrochemical fingerprint of street samples for rapid on-site screening of ***e in seized drug powders. Chemical Science, vol. 7, p. 2364-2370, 2016.

[50] S. Komorsky-Lovric, B. Nigovic, Identification of 5-aminosalicylic acid, ciprofloxacin and azithromycin by abrasive stripping voltammetry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, v. 36, p. 81-89, 2004.[50] S. Komorsky-Lovric, B. Nigovic, Identification of 5-aminosalicylic acid, ciprofloxacin and azithromycin by abrasive stripping voltammetry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, vol. 36, p. 81-89, 2004.

[51] S. Komorsky-Lovric, N. Vukasinovic, R. Penovski, Voltammetric determination of microparticles of some local anesthetics and antithusics immobilized on the graphite electrode. Electroanalysis, v. 15, p. 544-547, 2003.[51] S. Komorsky-Lovric, N. Vukasinovic, R. Penovski, Voltammetric determination of microparticles of some local anesthetics and antithusics immobilized on the graphite electrode. Electroanalysis, vol. 15, p. 544-547, 2003.

[52] S. Pysarevska, S. Plotycya, L. Dubenska, Voltammetry of local anesthetics: theoretical and practical aspects. Critical Reviews in Analytical Chemistry, v. 51, p. 339-352, 2021.[52] S. Pysarevska, S. Plotycya, L. Dubenska, Voltammetry of local anesthetics: theoretical and practical aspects. Critical Reviews in Analytical Chemistry, vol. 51, p. 339-352, 2021.

Claims (11)

1. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS UTILIZANDO A VOLTAMETRIA DE MICROPARTÍCULAS IMOBILIZADAS é caracterizado por um processo para determinação eletroanalítica de fármacos em diferentes tipos de matrizes, através do uso de screening voltamétrico a partir de imobilização de micropartículas diretamente na superfície do eletrodo;1. DETERMINATION OF DRUGS USING VOLTAMETRY OF IMMOBILIZED MICROPARTICLES is characterized by a process for electroanalytical determination of drugs in different types of matrices, through the use of voltammetric screening based on the immobilization of microparticles directly on the surface of the electrode; 2. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser aplicável em análises eletroanalíticas para determinação de fármacos da classe dos anestésicos, como lidocaína, procaína e benzocaína, bem como fármacos de outras classes.2. DETERMINATION OF DRUGS, according to claim 1, characterized by being applicable in electroanalytical analyzes for determining drugs from the anesthetic class, such as lidocaine, procaine and benzocaine, as well as drugs from other classes. 3. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tipo de imobilização das micropartículas na superfície do eletrodo pode ser por abrasão, drop casting, drop coating, maceração, imobilização das partículas juntamente com o substrato que compõe o eletrodo de trabalho e/ou combinação destes;3. DETERMINATION OF DRUGS, according to claim 1, characterized by the fact that the type of immobilization of microparticles on the surface of the electrode can be by abrasion, drop casting, drop coating, maceration, immobilization of the particles together with the substrate that it composes the working electrode and/or combination thereof; 4. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo utilizado para imobilização das micropartículas pode ser composto por um substrato orgânico (carbon black, nanofibras de carbono, nanotubos de carbono de parede simples ou múltipla, grafite, grafeno ou combinação destes) ou inorgânico ou combinação entre ambos;4. DETERMINATION OF DRUGS, according to claim 1, characterized by the fact that the electrode used to immobilize the microparticles can be composed of an organic substrate (carbon black, carbon nanofibers, single or multi-walled carbon nanotubes, graphite , graphene or combination thereof) or inorganic or a combination of both; 5. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com as reivindicações 1 e 4, caracterizado pelo fato de que o eletrodo pode ser configurado na forma de haste, pasta compactada, impressos ou qualquer outra configuração possível de eletrodo contendo modificações;5. DETERMINATION OF DRUGS, according to claims 1 and 4, characterized by the fact that the electrode can be configured in the form of a rod, compacted paste, printed matter or any other possible electrode configuration containing modifications; 6. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com as reivindicações 1 e 4, caracterizado por não haver restrições quanto a existência de outros componentes no eletrodo em que haverá a imobilização de micropartículas, bem como em qualquer proporção, podendo conter nanomateriais, metais, complexos inorgânicos, polímeros condutores, entre outros, desde que garantida a capacidade de condutividade do material;6. DETERMINATION OF DRUGS, according to claims 1 and 4, characterized in that there are no restrictions regarding the existence of other components in the electrode in which microparticles will be immobilized, as well as in any proportion, which may contain nanomaterials, metals, inorganic complexes , conductive polymers, among others, as long as the conductivity capacity of the material is guaranteed; 7. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo contendo partículas imobilizadas em sua superfície é inserido em uma célula voltamétrica configurada para varreduras de potenciais em sentido catódico ou anódico;7. DETERMINATION OF DRUGS, according to claim 1, characterized by the fact that the electrode containing particles immobilized on its surface is inserted into a voltammetric cell configured to scan potentials in a cathodic or anodic direction; 8. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as análises por screening voltamétrico pode ser a partir de diferentes técnicas, como a voltametria de onda quadrada, voltametria de pulso diferencial, voltametria de redissolução anódica, voltametria adsortiva por redissolução, voltametria cíclica, amperometria ou qualquer outra técnica que resulte na detecção de fármacos em meio a uma matriz a partir do método de screening eletroquímico;8. DETERMINATION OF DRUGS, according to claim 1, characterized by the fact that the analyzes by voltammetric screening can be based on different techniques, such as square wave voltammetry, differential pulse voltammetry, anodic redissolution voltammetry, adsorptive voltammetry by redissolution, cyclic voltammetry, amperometry or any other technique that results in the detection of drugs in a matrix using the electrochemical screening method; 9. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de possibilitar a determinação de analitos em qualquer nível de concentração, de forma qualitativa ou quantitativa;9. DETERMINATION OF DRUGS, according to claims 1 and 2, characterized by the fact that it allows the determination of analytes at any concentration level, qualitatively or quantitatively; 10. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com as reivindicações 1, 2 e 9, caracterizado por não se limitar a quantidade de analitos determinados em uma mesma análise, podendo ser apenas um analito por vez ou análises simultâneas ou sequencial com dois ou mais analitos;10. DETERMINATION OF DRUGS, according to claims 1, 2 and 9, characterized in that the quantity of analytes determined in the same analysis is not limited, and can be just one analyte at a time or simultaneous or sequential analyzes with two or more analytes; 11. DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por não haver limitação ao tipo de amostra para aplicação, a qual pode ser analisada diretamente (em estado sólido) ou requerer alguma etapa de preparo, a fim de convertê-las a uma forma apropriada para análise, não se limitando ao método, instrumentações, reagentes, pH, tempo, temperatura ou pressão durante as etapas.11. DETERMINATION OF DRUGS, according to claims 1 and 2, characterized in that there is no limitation on the type of sample for application, which can be analyzed directly (in solid state) or require some preparation step, in order to convert it. them to an appropriate form for analysis, not limited to the method, instrumentation, reagents, pH, time, temperature or pressure during the steps.