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Jun 18, 2023

Uma ferramenta prática e acessível para identificação de Sn(II) em creme dental

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 2305 (2022) Citar este artigo

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Uma sonda colorimétrica de fácil acesso, um conjugado carbazole-naftaldeído (CNP), foi preparada com sucesso para o reconhecimento seletivo e sensível de Sn(II) em diferentes amostras de cremes dentais e enxaguatórios bucais disponíveis comercialmente. O mecanismo de ligação do CNP para Sn2+ foi confirmado por titulações UV-Vis, 1H e 13C NMR. O mecanismo de detecção proposto foi apoiado por cálculos químicos quânticos. A detecção seletiva de Sn(II) na faixa nanomolar (85 nM), entre outros íons metálicos interferentes, o torna exclusivo. Além disso, o Sn2+ pode ser detectado com uma simples tira de papel da pasta de dente, o que torna esse método prático e de fácil acesso. A potencial aplicação deste sistema para monitoramento de Sn2+ pode ser usada como uma ferramenta conveniente para fins ambientais e industriais.

A utilização do estanho está estabelecida há milhares de anos e é a mais utilizada para a fabricação do bronze, que é uma liga de estanho e cobre. Na era recente, o Sn(II) é usado em muitos campos da indústria, como aeroespacial, construção e decoração de interiores, eletrônicos, fabricação de joias, telecomunicações, indústrias de tintas/plásticos e agricultura por meio de pesticidas1. O Sn(II) na forma de flúor está presente em diversos produtos odontológicos, como cremes dentais e enxaguatórios bucais2. O Sn2+ tem sido utilizado na odontologia como adjuvante químico para prevenir a cárie dentária desde 19503,4. Verificou-se que inibe efetivamente os mutantes de Streptococcus, que levam à cárie dentária na placa dentária interproximal humana e na doença oral5. No entanto, a ampla utilização de pasta de dente em nosso dia a dia pode aumentar o consumo de Sn2+ no corpo humano. O uso contínuo de Sn(II) também se torna prejudicial à nossa saúde e ao meio ambiente. O ser humano pode ingerir Sn(II) pela respiração, pela pele ou pelo consumo de alimentos6. O acúmulo de Sn(II) pode induzir efeitos agudos e de longo prazo no corpo humano, como irritações oculares, sudorese intensa e complicações ao urinar. O consumo excessivo de Sn(II) também encontra efeitos imunotóxicos e neurotóxicos graves em humanos, causando sintomas como distúrbios no sistema imunológico, danos no funcionamento do fígado, destruição cromossômica, danos no cérebro e falta de glóbulos vermelhos7,8,9, 10. Estudos recentes revelaram que a presença de excesso de Sn(II) em humanos pode ser facilmente coordenada por glóbulos brancos e entrar nas células por canais de cálcio, induzindo dano ao DNA11,12. De acordo com os princípios orientadores da Organização Mundial da Saúde (OMS) para metais, o limite permitido de Sn(II) na água potável e alimentos enlatados são 8,4 × 10−4–8,4 × 10−3 M e 2,105 × 10−6 M , respectivamente13. Devido aos impactos perigosos do Sn(II) em humanos, o consumo de Sn(II) deve ser monitorado de perto.

O desenvolvimento de um expediente altamente sensível e de fácil acesso é o maior requisito. No entanto, vários métodos já foram realizados para detectar Sn(II)14,15,16,17,18,19,20, o método de detecção fluorimétrica e colorimétrica é um dos métodos de detecção mais simples e convenientes em relação a outras técnicas de detecção estabelecidas porque oferece a vantagem da detecção 'no local' em tempo real a olho nu, baixo custo, portátil e ampla aplicabilidade21,22,23,24,25,26,27,28,29. Portanto, inspirados na necessidade de sondas colorimétricas ativas, relatamos aqui a síntese e o comportamento de detecção de uma nova sonda colorimétrica conjugada carbazole-naftaldeído (CNP) que exibe alta seletividade e sensibilidade para Sn2+ em meio aquoso neutro (tampão fosfato 10 mM , pH 7,0). A estrutura da sonda sintetizada CNP foi confirmada por NMR detalhada (1H NMR, 13C NMR), HRMS e análise de raios-X (Figura S1–S4, ESI†), bem como otimizada pela teoria do funcional da densidade. Significativamente, a detecção discriminativa e a quantificação de Sn2+ em diferentes amostras de creme dental também foram realizadas usando nossa sonda sintetizada CNP. Até onde sabemos, este é o primeiro sensor colorimétrico a exibir um reconhecimento distinto de Sn2+ em diferentes amostras de pasta de dente e enxaguatório bucal.