AVALIAÇÃO DA POSSIBILIDADE DE DETERMINAÇÃO DE GLICOSE A NÍVEIS FISIOLÓGICOS UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO.
Paulo Augusto da Costa Filho (PG), Ronei Jesus Poppi (PQ)
Instituto de Química, Unicamp, C.P. 6154, CEP 13083-970, Campinas,SP
palavras-chave: infravermelho próximo, mínimos quadrados parciais, glicose
Recentemente tem-se observado um crecente interesse na aplicação de técnicas espectroscopias em amostras biológicas. Isto porque, estas apresentam a habilidade de realizar análises rápidas e não destrutivas para diversas propriedades físicas e químicas.
Em especial a espectroscopia no infravermelho próximo tem despertado interesse nas aplicações em ensaios biológicos, pelo fato do tecido biológico ser relativamente transparente a esta região espectral. Isso abre, um leque de novas possibilidades de aplicações na área de análises clínicas, como na determinação de glicose, ácido úrico, triglicerideos, colesterol, uréia, creatina, etc.
O objetivo deste trabalho foi a realização de um estudo exploratório para verificar a viabilidade da determinação de glicose a níveis biológicos em solução aquosa. O que posteriormente norteará a segunda fase deste trabalho que consiste no estudo de glicose, triglicerideos, colesterol em amostras de plasma sanguíneo.
Este estudo consistiu na preparação de 29 soluções de glicose na faixa de concentração encontrada no sangue (entre 50,00 a 120,00 mg.dL-1), usando como solvente uma solução tampão de dihidrogenofosfato de potássio/hidróxido de sódio (pH =7,2). A aquisição dos espectros foi realizada utilizando um espectrofotômetro FEMTO NIR 900PLS, com grade dispersiva para seleção da faixa de 4000 a 9090 cm-1. Os espectros foram obtidos utilizando uma cela de quartzo de 1 mm de caminho óptico. A Figura 1, ilustra o perfil dos espectros obtidos no espectrofotômetro para o conjunto das 29 soluções de glicose.
O conjunto de espectros obtidos foram inicialmente pré-processados, seguido pela seleção de regiões espectrais para condicionar melhor os dados. Posteriormente foi utilizado o método dos mínimos quadrados parcias (PLS), para a criação do modelo matemático de calibração.
A Tabelas 1 reporta os resultados obtidos na previsão da concentração de glicose, para diferentes regiões espectrais estudadas em solução para o modelo de calibração multivariada desenvolvido.
Figura 1. a) Conjunto de espectros das 29 soluções de glicose, obtidos no espectrofotômetro FEMTO NIR 900PLS.
Tabela1: Concentrações reais e estimadas para as soluções do conjunto de previsão e o erro relativo.
|
Faixa Espectral |
9090-4035 cm-1 (excluindo 5155-4931 cm-1) |
6031 - 5562 cm-1 |
4929 - 4036 cm-1 |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Conc. Real (mg.dL-1) |
Conc. Prev. (mg.dL-1) |
Erro Relat. (%) |
Conc. Prev. (mg.dL-1) |
Erro Relat. (%) |
Conc. Prev. (mg.dL-1) |
Erro Relat. (%) |
|
57,50 |
56,10 |
2,39 |
54,10 |
6,00 |
53,10 |
-8,19 |
|
62,50 |
61,30 |
1,88 |
62,20 |
0,45 |
64,20 |
2,63 |
|
67,50 |
67,20 |
0,48 |
71,50 |
-5,98 |
75,10 |
10,10 |
|
77,50 |
88,60 |
-14,30 |
98,10 |
-26,50 |
80,00 |
3,09 |
|
87,50 |
97,40 |
-11,30 |
76,50 |
12,60 |
97,80 |
10,50 |
|
92,50 |
87,70 |
5,18 |
102,00 |
-9,89 |
85,20 |
-8,57 |
|
97,50 |
103,00 |
-5,27 |
91,60 |
6,05 |
107,00 |
9,11 |
|
108,00 |
94,40 |
12,20 |
105,00 |
2,54 |
103,00 |
-4,57 |
|
113,00 |
109,00 |
3,22 |
81,40 |
27,6 |
108,00 |
-4,38 |
Como pode ser observado na Tabela 1, os resultados obtidos indicam que é possível a detecção de glicose na faixa de concentração estudada, abrindo desta forma estudos para amostras reais de sangue. Vale ressaltar que a escolha de regiões espectrais adequadas é de fundamental importância nessa determinações, pois sem isso não é possível a quantificação .
FAPESP