A descrição teórica da determinação eletroquímica do fármaco perilartina, assistida pelo oxihidróxido de cobalto, emparelhado com o seu dióxido

Introdução: perilartina é um adoçante natural potente, considerado 2000 vezes mais doce que o açúcar comum. Ela pode ser alérgica para algumas pessoas. Além disso, ela se usa apenas no Japão, o que pressupõe a possibilidade de adulterar produtos japoneses sem o seu uso. Assim, o desenvolvimento de um método eficiente da sua determinação qualificativa e quantificação é realmente atual. Metodologia: um modelo matemático de um processo anódico foi desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. O modelo inclui os cenários mais prováveis do andamento do processo eletroanalítico. Resultados: a perilartina é oxidada no meio básico, formando o poliol e o sal do "pseudoácido" correspondente, o que contribui fortemente para a força iônica da dupla camada elétrica. Isto pode ser responsável pela aparição das instabilidades oscilatória e monotônica no processo eletroanalítico. Conclusão: malgrado o supracitado, o compósito é um modificador eficiente para a determinação eletroquímica da perilartina no meio básico.

Introducción: perilartina es un edulcorante natural potente, considerado 2000 veces más dulce que el azúcar común. Esta puede causar alergia a algunas personas. Además, ella solo se usa en Japón, lo que presupone la posibilidad de falsificar productos japoneses sin su uso. Así, el desarrollo de un método eficiente de su determinación cuantitativa y cualitativa es realmente actual. Metodología: un modelo matemático de un proceso anódico fue desarrollado y analizado mediante la teoría de estabilidad lineal e análisis de bifurcaciones. El modelo incluye los escenarios más probables del curso del proceso electroanalítico. Resultados: la perilartinase oxida en el medio básico, formando el poliol y la sal del "pseudoácido" correspondiente, lo que contribuye fuertemente para la fuerza iónica de la doble capa eléctrica. Esto puede ser responsable por la aparición de las inestabilidades oscilatoria y monotónica en el proceso electroanalítico. Conclusión: a pesar de lo mencionado, el compuesto es un modificador eficaz para la determinación electroquímica de la perilartina en el medio básico.

SUMMARY Introduction: Perillartine is a strong natural sweetener, considered 2000 as sweet as a common sugar. It may be allergic to some people. Also, it is used only in Japan, which may presuppose the possibility of falsify Japanese products without its use. Thus the development of an eficiente method of its quantitative and qualitative determination is really actual. Methodology: A mathematical model of an anodic process has been developed and analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The model includes the most probable scenarios of the course of the electroanalytical process. Results: Perillartine is oxidized in basic media, yielding the polyol and the correspondent pseudoacid salt, which strongly contributes to the double electric layer ionic force. This may be responsible for the oscillatory and monotonic instabilities appearance in the electroanalytical process. Conclusion: Despite of the above mentioned statements, the composite is na efficient modifier for the electrochemical determination of perillartine in basic media.

A conversão eletrocatalítica de etanal em glioxal. Uma avaliação teórica

Introdução: uma proposta de modificação da síntese industrial de glioxal, o dial-deído mais simples, amplamente usado nas indústrias cosmética e farmacêutica, tem sido avaliada teoricamente. Trata-se, de fato, de uma adaptação de um método químico para a síntese eletroorgânica no ânodo, modificado por um revestimento polimèrico condutor, dopado pelo íon selenito. Metodologia: o modelo matemático correspondente tem sido desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. O conjunto de equações de balanço, para o modo potenciostático é bivariante. Resultados: foi provado que as capacitâncias da dupla camada elétrica (DCE) vêm sendo afetada tanto na etapa eletroquímica como na química. Essas influências são responsáveis pela aparição do comportamento osci-latório no sistema. Por outro lado, o estado estacionário se estabelece e se mantém facilmente, indicando um processo eletrocatalítico eficiente e com rendimento superior ao do processo químico. Conclusão: o elétrodo polimérico condutor, dopado pelo íon selenito é uma ferramenta eficiente para a conversão eletroorgânica do etanal em glioxal. Ao contrário do método clássico, este processo pode ser usado em escala industrial.

SUMMARY Introduction: A proposal for industrial synthesis for glyoxal, the simplest dialdehyde, widely used in cosmetics and pharmaceutical industry, has been theoretically evaluated. In fact, this is an adaptation of a chemical method for electroorganic synthesis over an anode, modified by a conducting polymer coating, doped by the selenite-ion. Methodology: A correspondent mathematical model has been developed and analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The balance equation-set for potentiostatic mode is bivariant. Results: It was proven that the double electric layer (DEL) capacitances are affected on both electrochemical and chemical stages. These influences are responsible for the appearance of the oscillatory behavior in the system. On the other hand, the steady-state becomes stable and maintains stable, indicating an efficient electroorganic method. The yield is expected to be higher than for the chemical system. Conclusion: The selenite-doped conducting polymer electrode is an efficient tool for ethanal electroorganic conversion into glyoxal. Contrarily to the classic method, it may be used in industrial scale.

Introducción: una propuesta de síntesis industrial de glioxal se ha evaluado teóricamente, este es el dialdehído más simple y es ampliamente utilizado en la industria cosmética y farmacéutica. De hecho, se trata de una adaptación de un método químico de síntesis electroorgánica sobre un ánodo, modificado por un recubrimiento de polímero conductor, dopado por el ion selenito. Metodología: se ha desarrollado y analizado un modelo matemático adecuado mediante la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcaciones. El conjunto de ecuaciones de equilibrio para el modo potenciostático es bivariante. Resultados: se comprobó que las capacitancias de doble capa eléctrica (DEL) se ven afectadas tanto en las etapas electroquímicas como químicas. Estas influencias son las responsables de la aparición del comportamiento oscilatorio en el sistema. Por otro lado, el estado estacionario se vuelve estable y se mantiene estable, lo que indica un método electroorgá-nico eficiente. Se espera que el rendimiento sea mayor que para el sistema químico. Conclusión: el electrodo de polímero conductor dopado con selenita es una herramienta eficiente para la conversión electroorgánica de etanal en glioxal. A diferencia del método clásico, puede utilizarse a escala industrial.

Descripción teórica del desempeño electroanalítico del material compuesto de oxihidróxido de vanadio con el colorante escuárico en la detección de la carfedona

Introducción: en este trabajo se evalúa desde el punto de vista mecanístico teórico el comportamiento electroanalítico del compuesto oxihidróxido de vanadio-colorante escuárico en la detección de la carfedona. El proceso electroanalítico incluye la formación de dos formas de vanadio tetravalente, incluyendo el dióxido de vanadio e ion vanadilo. Método: un mecanismo, capaz de describir el comportamiento del sensor, ha sido sugerido y un modelo matemático fue desarrollado y analizado mediante la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. Resultados: el análisis del modelo ha probado que la dependencia lineal entre la concentración del fármaco y el parámetro electroquímico se mantiene firme en la ancha región topo-lógica de parámetros. Las inestabilidades oscilatoria y monotónica suelen realizarse cuando son causadas por influencias fuertes de las etapas química y electroquímica en la capacitancia de la doble capa eléctrica. Conclusiones: el compuesto de nano-partículas de oxihidróxido de vanadio (estabilizadas con el colorante escuárico) puede servir como un modificador eficiente de electrodo para la detección de la carfedona. El oxihidróxido de vanadio desempeña funciones de sustancia activa y el colorante, de la mediadora.

SUMMARY Introduction: In this work, the electroanalytical behavor of the vanadium oxyhydroxide-squaraine dye composite for the carfedon detection is evaluated. The electroanalytical process includes the formation of two tetravalent vanadium forms, including vanadium dioxide and vanadylion. Methods: A mechanism, capable to describe the sensor behavior, has been suggested, and the correspondent mathematical model has been developed and analyzed by means of the linear stability theory and bifurcation analysis. Results: The model analysis has proved that the linear dependence between the drug concentration and the concentration is firmly maintained in a wide topological parameter region. As for the oscillatory and monotonic instabilities, they may be realized, being caused by strong influences of the chemical and electrochemical stages on double electric layer capacitance. Conclusions: The vanadium oxyhydroxide composite with the squaraine dye may serve as an efficient electrode modifier for carfedone determination. The vanadium oxyhydroxide works as an active substance and the dye as a mediator.

Introdução: neste trabalho, avalia-se, do ponto de vista mecanístico teórico, o comportamento eletroanalítico do compósito oxihidróxido do vanádio-corante esquárico na detecção da carfedona. O processo eletroanalítico inclui a formação de duas formas do vanádio tetravalente, incluindo o dióxido de vanádio e íon vanadila. Método: um mecanismo, capaz de descrever o comportamento do sensor, tem sido sugerido e um modelo matemático correspondente, desenvolvido e analisado por meio da teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. Resultados: a análise do modelo tem provado que a dependência linear entre a concentração do fármaco e o parâmetro eletroquímico se mantém firme numa ampla região topológica de parâmetros. Já as instabilidades oscilatória e monotônica soem realizar-se, sendo causadas pelas influências fortes das etapas química e electroquímica na capacitância da dupla camada elétrica. Conclusões: o compósito de nanopartículas do oxihidróxido de vanádio, estabilizadas pelo corante esquárico, pode servir de um modificador eficaz para a detecção da carfedona. O oxihidróxido de vanádio desempenha as funções de substância ativa, e o corante, de mediador.

A descrição teórica da detecção eletroquímica do fármaco olanzapina, assistida pelo compósito do oxihidróxido de cobalto (III) com um corante esquaraínico

Introdução: a olanzapina é um dos fármacos antipsicóticos benzodiazepínicos mais usados no mundo. Apesar da sua eficiência, em concentrações excessivas, ela sói ser tóxica, como quaisquer outros fármacos desta classe. Assim, neste trabalho, se avaliou, pela primeira vez, a possibilidade da detecção eletroquímica do fármaco olanzapina, assistida pelo compósito do oxihidróxido de cobalto (III), emparelhado com o dióxido, com um corante esquaraínico. Método: o modelo matemático trivariante correspondente inclui dois cenários de oxidação do fármaco, possíveis para o caso, incluindo a eletropolimerização indireta da molécula da benzodiazepina condensada, bem como a oxidação do fármaco pelo átomo do enxofre. Este modelo tem sido desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. Resultados e discussão: a análise do modelo há mostrado que a hibridez do mecanismo do processo eletroanalítico, aliada à composição e descomposição dos compostos iônicos aquando da sua realização, aumenta a probabilidade da ocorrência do comportamento oscilatório, em relação ao caso mais simples e mais comum. No entretanto, a instabilidade oscilatória se realiza nos valores dos parâmetros, que estão além do limite de detecção. Por sua vez, o estado estacionário se obtém e se mantém facilmente, indicando um processo eletroanalítico eficiente, controlado pela difusão do analito. Conclusões: trata-se de um processo eletroanalítico eficiente, em que o composto de cobalto funciona como substância ativa, e o corante desempenha o papel de mediador

SUMMARY Introduction: olanzapine is one of the most used antipsychotic drugs in the world. Although it is efficient, it may be toxic in excess. Therefore, in this work the possibility of olanzapine electrochemical determination over an electrode, modified by the cobalt (III) oxyhydroxide in pair with its dioxide in a composite with squaraine dye. Methods: the trivariant correspondent mathematical model includes two scenarios of the drug oxidation, possible for the case, including the indirect electropolymerization of the condensed benzodiazepine molecule, like also its oxidation by sulfur atom. This model has been developed and analyzed by means of stability theory and bifurcation analysis. Results and discussion: the analysis of the model has shown that the mechanism hybridity of the electroanalytical process, alongside with the formation and decomposition of ionic compounds during its realization, augments the possibility for the oscillatory behavior realization, relatively to the simplest and commonest case. Nevertheless, the oscillatory instability is realized in parameter values far beyond the detection limit. On the other hand, the stable steady-state is easy to obtain and maintain, indicating an efficient electroanalytical process, controlled by the analyte diffusion. Conclusions: the electroanalytical process is efficient. The cobalt compound is acting as an active substance, and the dye is the mediator.

Introducción: la olanzapina es uno de los fármacos antipsicóticos más utilizados en el mundo. Aunque es eficaz, puede resultar tóxico en exceso. Por tanto, en este trabajo se plantea la posibilidad de la determinación electroquímica de olanzapina sobre un electrodo, modificado por el oxihidróxido de cobalto (III) en pareja con su dióxido en un composito con colorante de escuaraína. Métodos: el modelo matemático correspondiente incluye dos escenarios de oxidación del fármaco, posibles para el caso, que incluyen la electropolimerización indirecta de la molécula de benzodiazepina condensada, así como su oxidación por átomo de azufre. Este modelo ha sido desarrollado y analizado mediante teoría de estabilidad y análisis de bifurcación. Resultados y discusión: el análisis del modelo ha demostrado que el mecanismo de hibridación del proceso electroanalítico, junto con la formación y descomposición de compuestos iónicos durante su realización, aumenta la posibilidad de realización del comportamiento oscilatorio, relativamente al caso más simple y común. Sin embargo, la inestabilidad oscilatoria se realiza en valores de parámetros mucho más allá del límite de detección. Por otro lado, el estado estacionario estable es fácil de obtener y mantener, lo que indica un proceso electroanalítico eficiente, controlado por la difusión del analito. Conclusiones: el proceso electroanalítico es eficiente. El compuesto de cobalto actúa como sustancia activa y el colorante es el mediador.

Descripción teórica de la posibilidad de la detección electroquímica de la gabapentina, asistida por CoO(OH) / The theoretical description for CoO(OH)-assisted gabapentine electrochemical determination

RESUMEN La posibilidad de usar el oxihidróxido del cobalto en la detección electroquímica de la gabapentina ha sido evaluada, y se sugirió un mecanismo del desempeño del analito y del modificador. Este fue desarrollado y analizado (mediante la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones) un modelo matemático basado en este mecanismo. La evaluación teórica confirma que el oxihidróxido de cobalto puede ser un modificador eficiente para la detección de la gabapentina, a pesar de la hibridez de su mecanismo de oxidación. La posibilidad y las causas de los comportamientos oscilatorio y monotónico también han sido investigadas.

SUMMARY The possibility for the use of cobalt (III) oxyhydroxide in gabapentine electrochemical determination has been evaluated. A mechanism for analyte and modifier function has been suggested. A mathematical model based in this mechanism has been developed and analyzed (by means of linear stability theory and bifurcation analysis). The theoretical evaluation confirms that the cobalt (III) oxyhydroxide may be an efficient modifier for gabapentine electrochemical determination, despite of the hybridity of its oxidation mechanism. The possibility and the causes for oscillatory and monotonic instabilities have also been investigated.

A descrição teórica da detecção eletroanalítica do letrozol, assistida pelo compósito VO(OH)-polipirrol, obtido catodicamente / Theoretical description for the letrozol electroanalytical determination, assisted by the cathodically obtained composite VO(OH)-polypyrrole

RESUMO O processo da determinação eletroanalítica do fármaco letrozol, assistida pelo compósito VO(OH)-polipirrol, obtido mediante um processo catódico, foi descrito teoricamente. Tanto para a síntese do compósito, como para o processo eletroana-lítico foi sugerido e analisado, mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações, um modelo matemático. Foi mostrado que, ao contrário da eletrossín-tese de polipirrol catódica, iniciada por um composto na solução, o polipirrol resultante tem uma morfologia mais "centrada" aos centros ativos da matriz, dopados pelos cátions VO2+. No entretanto, tanto a síntese do compósito, como o seu desempenho eletroanalítico com o letrozol podem ser considerados eficientes.

SUMMARY The process of the electroanalytical determination of letrozol drug, assisted by the cathodically obtained VO(OH)-Polypyrrole, has been theoretically described. For both the composite synthesis and electroanalytical function a mathematical model has been suggested and analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. It was shown that, contrarily to the cathodic polypyrrole electrosynthesis, initiated by a compound in a solution, the resulting cathodic polypyrrole has more "centred" morphology, in the relation to the matrix active centers, doped by VO2+ cations. Nevertheless, either the synthesis of the composite, or its electroanalytical function with letrozole may be considered efficient.

A descrição matemática do desempenho eletroanalítico do compósito poli(alaranjado da acridina)-oxihidróxido de vanádio na detecção eletrorredutiva da entacapona / The mathematical description for the electroanalytical function of poly (acridine orange) - vanadium oxyhydroxide in electroreductive detection of entacapone

RESUMO Por meio de uma análise teórica, foi avaliado o desempenho do compósito do oxihidróxido do vanádio trivalente com o polímero do corante alaranjado da acridina, na detecção eletroquímica do fármaco antiparquinsônico entacapona. O processo eletroanalítico é baseado na eletrorredução do fármaco mencionado. Do desenvolvimento e da análise do modelo matemático correspondente, mediante a teoria de estabilidade linear e anáise de bifurcações, foi possível concluir que o compósito pode ser um modificador eficiente para a determinação da entacapona. Os comportamentos oscilatórios e monotônico, neste sistema, também são passíveis de realizar.

SUMMARY By means of a theoretical analysis, the function of trivalent vanadium oxyhydroxyde composite with the polymer of the acridine orange dye for electrochemical evaluation of entacapone antiparkinsonic drug has been evaluated. The electroanalytical process is based on the electrochemical reduction of the mentioned drug. From development and analysis of the correspondent mathematical model by means of linear stability theory and bifurcation analysis, it was possible to conclude that the composite is an efficient electrode modifier for entacapone determination. The oscillatory and monotonic instabilities in this system are also capable to realize.

A descrição matemática do processo da detecção eletroquímica do ácido ascórbico sobre o polímero condutor, dopado pelo íon triiodeto / The mathematical description for the process of the electrochemical detection of ascorbic acid over a conducting polymer, doped by a triiodide ion

RESUMO O desempenho do polímero condutor, dopado pelo íon triiodeto, na detecção eletroquímica do ácido ascórbico foi avaliado matematicamente. O modelo matemático, correspondente ao sistema, foi desenvolvido e analisado mediante a teoria de estabilidade linear e de bifurcações. Verificou-se que o polímero condutor pode servir de excelente modificador de elétrodo para a detecção do ácido ascórbico, sendo o triiodeto a substância ativa, e o polímero condutor o mediador. O estado estacionário mantém-se estável facilmente, o que corresponde à vasta zona da linearidade da dependência entre a concentração do fármaco e o parâmetro eletroquímico. A possibilidade das instabilidades oscilatória e monotônica também foi verificada.

SUMMARY The function of the conducting polymer, doped by triiodide ion in the electrochemical determination of the ascorbic acid has been mathematically evaluated. The mathematical model, correspondent to the system, was developed and analyzed by linear stability theory and bifurcation analysis. It was confirmed that the conducting polymer might be an excellent electrode modifier for ascorbic acid determination. The triiodide ion acts as the active substance, and the conducting polymer, as a mediator. The stable steady-state is easy maintain, which is correspondent to the vast zone of the linear dependence between the drug concentration and electrochemical parameter The possibility of oscillatory and monotonic instabilities has also been verified.

Análisis teórico de la posibilidad de la detección electroquímica de la sacarina, asistida por oxihidróxido de vanadio / The theoretical analysis of the possibility of the electrochemical determination of saccharin, assisted by vanadium (III) oxyhydroxide

RESUMEN Mediante el análisis mecanístico teórico, ha sido evaluada la posibilidad del empleo del oxihidróxido de vanadio como modificador de electrodo para la detección electroquímica de sacarina. El proceso electroanalítico se realiza a través de un proceso catódico. El modelo matemático correspondiente ha sido analizado mediante la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. El análisis del modelo ha mostrado que el oxihidróxido de vanadio puede ser un modificador eficiente para la detección electroquímica de la sacarina en las condiciones del pH suficientemente ácido para mover el proceso, pero insuficiente para disolver el oxihidróxido. Las causas de los comportamientos oscilatorio y monotónico también fueron estipuladas.

SUMMARY By means of the theoretical mechanistic analysis, the possibility of the use of vanadium oxyhydroxide as electrode modifier for saccharin electrochemical determination has been evaluated. The electroanalytical process is realizing by a cathodic route. The correspondent mathematical model has been analyzed by means of the linear stability theory and bifurcation analysis. The analysis of the model has shown that the vanadium oxyhydroxide is an efficient electrode modifier for saccharin electrochemical detection in pH sufficiently low to maintain the process, but insufficiently acidic to dissolve the oxyhydroxide. The causes for the oscillatory and monotonic instabilities have also been derived.

Avaliação teórica do uso do oxihidróxido de vanádio trivalente na detecção eletroquímica de nandrolona / The theoretical evaluation of the use of trivalent vanadium oxyhydroxide in the electrochemical determination of nandrolone

RESUMO Pela primeira vez foi descrito um caso interessante de uso do oxihidróxido de vanádio trivalente (VO(OH)) como modificador de elétrodo na detecção eletroquímica de nandrolona. Foi mostrado que o oxihidróxido de vanádio pode ser um modificador eficiente para a detecção de nandrolona, mas, ao contrário da maioria dos casos de uso de oxihidróxido de cobalto, composto parecido, o processo é catódico e dá-se em meio moderadamente ácido a neutro. O comportamento oscilatório, no sistema, é possível apenas por causa das influências do processo da eletrorredução de vanádio tetravalente em trivalente na dupla camada elétrica.

SUMMARY An interesting case of the use of trivalent vanadium oxyhydroxide (VO(OH)) as an electrode modifier for nandrolone electrochemical determination has been described for the first time. It was shown that vanadium (III) oxyhydroxide may be an efficient electrode modifier for nandrolone determination, but, contrarily to the majority of the cases of the use of cobalt (III) oxyhydroxide, which is a relative compound, the process is cathodic and it is realized in moderately acid solutions, tending to neutral. The oscillatory behavior in the system is possible, due to the influence of the electrochemical reduction of tetravalent vanadium to trivalent in double electric layer.

A descrição matemática do desempenho do novo derivado acridínico na detecção eletroanalítica do conteúdo total do ácido gálico em alfarroba / The mathematical description of the function of a novel acridinic derivative in the electroanalytical detection of total gallic acid content in carob

RESUMO A possibilidade do uso de um novo derivado de acridina, munido de um grupo doador de elétrons, como modificador de elétrons para a detecção do conteúdo total do ácido gálico em goma de alfarroba tem sido avaliada mediante uma análise teórica. O modelo matemático correspondente foi analisado mediante a teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. Foi mostrado que o derivado fosfazoico da acridina pode servir de modificador eficiente para a detecção eletroanalítica do conteúdo total do ácido gálico em alfarroba. As causas dos comportamentos oscilatório e monotônico também foram detectadas.

SUMMARY The possibility of the use of the novel acridinic derivative, containing an electron donor moiety in the total gallic acid content determination in carob gum has been evaluated by means of a theoretical analysis. The correspondent mathematical model has been analyzed by linear stability theory and bifurcation analysis. It was shown that the phosphazoic acridine derivative may serve as an efficient electrode modifier for electroanalytical determination of the total content of gallic acid in carob. The causes for the oscillatory and monotonic behavior have also been stipulated.

Descripción matemática del desempeño electroanalítico de nanopartículas de derivados de níquel en la determinación cualitativa y cuantitativa de metanol / The mathematical description for the electroanalytical action of Ni-containing nanoparticles by quantitative and qualitative methanol determination

En este trabajo se desarrolló y se analizó, por medio de la teoría de estabilidad lineal y del análisis de bifurcaciones, el modelo matemático con que fue descrito el desempeño de nanopartículas de los derivados de níquel (solas y en compositos con el polímero conductor) en la determinación de metanol en el medio alcalino. Mediante el modelaje matemático, se derivaron las condiciones de estabilidad del estado estacionario, e inferidas las causas generales del comportamiento oscilatorio y monotónico. Los resultados del modelaje se compararon con los datos experimentales.

In this work, the mathematical model for the electroanalytical action of Ni-containing nanoparticles (by themselves and in a composite with a conducting polymer) in electrochemical qualitative and quantitative methanol detection in alkaline media is developed and analyzed by using of linear stability theory and bifurcation analysis. By the mathematical modeling, the steady-state stability conditions (the most exact sensing action requirements) and the causes for oscillatory and monotonic instabilities are derived. The result of the modeling is compared with the experimental data.