Imino-julolidina como sensor químico na determinação fluorescente de cobre em vinho por meio de placa impressa 3D usando câmara Vis-LED e análise de imagens digitais

Abstract

No presente trabalho, foi desenvolvido um método simples e de baixo custo para a determinação fluorescente de cobre em amostras de vinhos empregando como reagente fluoróforo iminojulolidina com grupo OH (IJO) por meio da utilização de uma câmara Vis- LED confeccionada em 3D como suporte reacional e aquisição de imagens digitais realizadas usando um smartphone. A IJO sintetizada foi caracterizada através da espectroscopia de fluorescência, espectrofotometria de absorção molecular na região do ultravioleta e visível e espectroscopia de infravermelho por transformação de Fourier (FTIR). Ademais, foram realizados estudos de pH, força iônica e estabilidade luminescente. O método proposto é baseado no aumento da fluorescência através da reação de complexação entre o Cu(II) e a IJO. Para a excitação do complexo foi construída uma câmara contendo quatro diodos Vis-LED com máximo de emissão a 420 nm com uma abertura na parte superior para o acoplamento do smartphone. A IJO sintetizada foi seletiva para a determinação de cobre, e apresentou uma faixa linear para o canal B (no modelo de cores RGB), com concentrações entre 1,0 – 16,0 mg L -1 com R² = 0,9946 e com limites de detecção e quantificação de 0,63 mg L -1 e 2,11 mg L -1 , respectivamente. Estudos indicaram uma excelente porcentagem de recuperação, que variou entre 91,71 a 108,00%, demonstrando que não há efeito significativo de matriz. As amostras de vinhos foram analisadas pelo método proposto e de referência, empregando o test t pareado com 95% de confiança, o qual não indicou diferenças significativas nos resultados obtidos. Palavras-chave: Cobre. Fluorescência. Vinho. Imino-Julolidina. Análise de Imagens Digitais. Impressão em 3D. Fluorímetro. Câmara Vis-LED.

In the present work, a simple and low method was developed for the determination of a copper fluorescent chamber in the custody presented of a group of wines used as an imino-julolidine fluorophore reagent with OH (IJO) through the use of a Vis-LED chamber made in 3D as reaction and digital image acquisition performed using a smartphone. The synthesized IJO was characterized through fluorescence spectroscopy, molecular absorption spectrophotometry in the ultraviolet and visible region and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, pH, ionic strength and luminescent stability studies were carried out. The proposed method is based on the increase in fluorescence through the complexation reaction between Cu(II) and IJO. For the excitation of the complex, a chamber was built containing four LEDVis diodes with maximum emission at 420 nm with an opening at the top for the smartphone coupling. The synthesized IJO was selective for copper determination, and presented a linear range for the B channel (in the RGB color model), with concentrations between 1,0 – 16,0 mg L -1 with R² = 0,9946 and detection and quantification limits of 0,63 mg L -1 and 2,11 mg L -1 , respectively. Studies have indicated an excellent percentage of recovery, which ranged from 91,71 to 108,00 %, demonstrating that there is no significant matrix effect. The wine samples were analyzed by the proposed and reference method, using the paired t test with 95% confidence, which did not indicate significant differences in the results obtained. Keywords: Copper. Fluorescence. Wine. Imino-Julolidine. Digital Image Analysis. 3D printing. Fluorimeter. Vis-LED chamber.