Com o correr do tempo o Laboratório passou a contar com a colaboração das Dras. Ana Paula Garcia Ferreira e Priscila Cervini. Com a efetivação da sua contratação, o professor Dr. Rafael Martos Buoro, passou a integrar o grupo em 2016.
Desde sua fundação, o LATEQS vem se dedicando ao estudo do comportamento térmico de complexos metálicos, fármacos e biopolímeros; desenvolvimento de novos materiais de eletrodo para determinação de moléculas de interesse biológico, farmacêutico e ambiental e desenvolvendo contribuições ao ensino de química.
Como resultado dessas atividades foram produzidos cerca de 250 trabalhos publicados em periódicos, 550 comunicações em congressos e eventos científicos nacionais e internacionais, 1 livro, 7 capítulos de livros e 3 patentes depositadas. Em relação à formação de recursos humanos já estagiaram no grupo 11 Pós-Doutores, enquanto 23 Doutores, 33 Mestres e vários alunos de Iniciação científica concluíram seus trabalhos. Esses trabalhos têm recebido reconhecimento nacional e internacional na forma de prêmios e menções honrosas em eventos.
Na captação de recursos destacam-se investimentos de diversas fontes, que somam cerca de USD 1.100.000,00 em equipamentos, instalações, insumos e demais alíneas de financiamento.
Como contribuição à pesquisa e à comunidade de termoanalistas no Brasil, foram criados no LATEQS, em 2003, o Simpósio de Análise Térmica (já na décima edição, realizada recentemente na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande/MS) e a revista científica Brazilian Journal of Thermal Analysis (lançada em 2012).
Na área de Análise Térmica o Laboratório tem reconhecimento nacional e internacional como um dos mais equipados e produtivos; na área de eletroanalítica, o desenvolvimento de eletrodos compósitos à base de grafite e polímeros trouxe contribuição destacada a essa linha de trabalho. Também é marcante a nossa contribuição ao ensino de química, com trabalhos relevantes.
É importante ressaltar o apoio Institucional do DQ/UFSCar e do IQSC/USP, nesta trajetória, agradecendo a todos os dirigentes dessas instituições pela colaboração e incentivo nessa caminhada.
Trata-se também de uma oportunidade para saudar a todos que integram e integraram o grupo e agradecer pela colaboração nessa construção coletiva dos nossos trabalhos, realizada por todos que colaboraram em seu tempo e a seu modo. Podemos crer que tem sido uma jornada positiva, com efetivo sucesso, a qual só se tornou possível pela contribuição de cada um e pelos nossos esforços unificados.
Equipe do LATEQS – Laboratório de Análise Térmica, Eletroanalítica e Química de Soluções do IQSC-USP: 1a. fila em cima, da esquerda para a direita: Luciano, Jackelinne e Jairo; 2a fila: Valdenir, Tais, Beatriz, Matheus e Jonatha; 3a. fila: Suyzia, Ana Paula e Rafael Alarcon; 4a. fila: Prof. Éder, Diana e Prof. Rafael. Foto: Sandra Zambon/IQSC
Descrição sucinta das linhas de pesquisa desenvolvidas pelo LATEQS
Análise térmica de complexos metálicos, fármacos e biopolímeros
Esta linha envolve as técnicas termogravimetria (TG), a calorimetria exploratória diferencial (DSC), termomicroscopia (Hot stage microscopy) e análise gases emanados (EGA), por acoplamento de TG com FTIR.
Nessa linha de trabalho têm sido desenvolvidos estudos do comportamento térmico de ditiocarbamtos derivados de aminas cíclicas e metais de transição, bases de Schiff, polímeros, quitosanas, fármacos da classe de anti-hipertensivos, antidepressivos, antibióticos, antiinflamatórios, antivirais e vaso dilatadores; aditivos alimentares realçadores de sabor e edulcorantes, antioxidantes entre outras substâncias. Esses estudos são desenvolvidos visando acompanhar a estabilidade térmica, mecanismos e cinética de decomposição e caracterização de resíduos e intermediários, com o propósito de descrever o comportamento térmico desses analitos desde temperatura sub-ambiente até a sua degradação.
Na área de fármacos têm sido desenvolvidos estudos da sua estabilidade térmica, determinação por técnicas quimiométricas associadas aos resultados de TG e pureza por DSC, além da preparação e caracterização de formas polimórficas de interesse na indústria farmacêutica.
Alguns estudos envolvendo biopolímeros como o ácido algínico e seus derivados, assim como quitosanas modificadas com bases de Schiff para eventual uso como modificadores de eletrodo e materiais para absorção de metais do meio ambiente e também têm sido desenvolvidos. Esses materiais têm grande interesse na liberação controlada de fármacos e outras aplicações envolvendo sua atividade biológica.
Desenvolvimento de eletrodos para determinação de moléculas de interesse biológico
Neste caso foram desenvolvidos estudos de preparação e aplicação de eletrodos com dimensões convencionais e ultramicroeletrodos para determinação de fármacos, purinas e aminoácidos. Os ultramicroeletrodos de fibra de carbono têm sido desenvolvidos e aplicados utilizando-se suas vantagens, como aplicação em técnicas voltamétricas de varredura rápida, difusão esférica entre outras, o que permite obter sensores com alta sensibilidade, após tratamento eletroquímico de superfície.
Compósitos à base de pastas de carbono têm sido modificados e aplicados na determinação de fármacos, contribuindo para o desenvolvimento de métodos alternativos rápidos e de baixo custo para determinação de princípios ativos em formulações farmacêuticas, o que apresenta interesse face aos medicamentos ditos genéricos, que carecem de controle.
As modificações destas pastas envolvem o uso de complexos de bases de Schiff e ditiocarbamatos, também utilizados nos estudos termoanalíticos.
Compósitos à base de pastas de carbono e eletrodos compósitos sólidos a base de grafite e polímeros vem sendo desenvolvidos e aplicados na determinação de analitos de interesse biológico, farmacológico e ambiental.
Mais recentemente, têm sido buscadas novas formas físicas desses eletrodos, incluindo a preparação de eletrodos impressos com os compósitos servindo de tinta e a inserção de modificadores diversos, visando implementar a resposta voltamétrica em relação à seletividade e sensibilidade dos dispositivos.
Sustentabilidade em eletroanálise: Solventes eutéticos profundos naturais aplicados no desenvolvimento de dispositivos sustentáveis
Em virtude de sua similaridade em termos de propriedades químicas com líquidos iônicos mas com caráter sustentável ao utilizar substancias biocompatíveis em seu preparo, o grupo trabalha com emprego dos solventes eutéticos profundos naturais (NADES) hidrofílicos e hidrofóbicos em 3 frentes:
(I) desenvolvimento de aglutinantes biodegradáveis, associados ou não a ceras vegetais, aplicados ao preparo de eletrodos compósitos de carbono biodegradáveis;
(II) desenvolvimento de tintas condutoras sustentáveis empregando NADES aplicadas ao desenvolvimento de eletrodos impressos sustentáveis e,
(III) estudos de interação in vitro dsDNA-molécula alvo usando eletrodos compósitos de pasta de carbono modificados com NADES/dsDNA. Todas as estratégias têm como objetivo final o desenvolvimento de sensores eletroquímicos sustentáveis para quantificação de contaminantes de preocupação emergente, como corantes alimentícios, antibióticos, plastificantes e hormônios.
Contribuições ao ensino de química
Algumas contribuições ao ensino de química, também têm sido desenvolvidas usando extratos brutos de flores em aplicações analíticas e demonstrações, todas com caráter didático.
No ensino médio tem sido proposto o uso dos extratos na demonstração da mudança de cor em função do pH o que permite construir escalas de cores e classificar produtos de uso cotidiano dos alunos, de acordo cos os Parâmetros Curriculares Nacionais, os PCN, recomendados pelo MEC.
Também vêm sendo desenvolvidos jogos didáticos relacionados ao conteúdo, os quais contribuem sobremaneira no aspecto disciplinar facilitando o trabalho do professor em sala de aula.
Em nível superior os corantes naturais têm sido usados para ensino de princípios de métodos óticos de análise, como indicadores em titulações ácido-base, na detecção por análise em fluxo, entre outros.
Também foram feitos estudos sobre o desenvolvimento de instrumental, na forma de um espectrofotômetro à base de LED para aulas de análise instrumental.
Trabalhos tecnológicos
Várias empresas têm nos procurado para uso de equipamentos, principalmente os termoanalíticos. Nesses trabalhos merece destaque o projeto Petrobrás-IQSC/USP, visando desenvolvimento de novas tecnologias termoanalíticas para caracterização e controle de qualidade de combustíveis.
Tais linhas de pesquisa convergem com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pela ONU na Agenda 2030, nos seguintes quesitos:
Conheça mais sobre o LATEQS: https://lateqs.iqsc.usp.br/
Equipe do LATEQS-IQSC/USP, julho/2023
