INVESTIGADORES
FERNANDEZ Hector
congresos y reuniones científicas
Título:
Desarrollo de un biosensor electroquímico para determinación de triglicéridos basado en un compósito de lipasa / magnetita-quitosano / nanopartículas de óxido de Cu / nanotubos de carbono
Autor/es:
Y. OSUNA SÁNCHEZ; F. J. ARÉVALO; M. A. ZON; J. SANDOVAL CORTÉS; A. ILINÁ; H. FERNÁNDEZ
Lugar:
La Serena
Reunión:
Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica (SIBAE); 2014
Institución organizadora:
Sociedad Iberoamericana de Electroquimica
Resumen:
El desarrollo de
biosensores basados en el uso de lipasas es de suma importancia en el área
clínica, biotecnología ambiental, industria de alimentos, control y desarrollo
de los procesos de obtención de biodiesel, etc.1 Las lipasas (E.C.
3.1.1.3) son
enzimas que actúan mediante la hidrólisis de los enlaces éster carboxílicos de
los triglicéridos para formar ácidos grasos y glicerol.
En el presente trabajo, se llevó a
cabo el desarrollo de un biosensor electroquímico formado por un compósito de
lipasa inmovilizada en nanopartículas magnéticas modificadas con quitosano (NpQ-L),
nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM) y nanopartículas de óxido de cobre
(NpCu) sobre un electrodo de carbono vítreo (CV). Como triglicérido modelo se
empleó la trioleina. La oxidación electroquímica del glicerol producido
enzimáticamente fue catalizada por las NpCu. Las técnicas electroquímicas
empleadas fueron voltamperometría cíclica (VC) y cronoaperometría (CA). La
superficie fue caracterizada mediante microscopía de barrido electrónico y
análisis elemental cuantitativo.
RESULTADOS
La determinación de triglicéridos
estuvo basada en la oxidación electroquímica del glicerol producido en la
reacción enzimática de hidrólisis de trioleína por la lipasa inmovilizada. La
oxidación de glicerol estuvo catalizada por las NpCu soportadas sobre los NTCPM.
Se optimizaron todos los parámetros
concernientes a la generación del compósito. Así, la dispersión de los NTCPM
fue obtenida a partir de una solución acuosa de pectina (1 mg mL-1)
mediante sonicado. Se determinó la masa de NTCPM que produjo la mejor
dispersión (2 mg mL-1) como así también el tiempo y temperatura de
sonicado (20 min a 25 °C). También, se obtuvieron las NpQ (10 nm de diámetro) a
partir de la co-precipitación química de las sales de hierro en presencia de
quitosano. La enzima lipasa fue unida covalentemente a las NpQ empleando glutaraldehído como
agente de entrecruzamiento (NpQ-L). Así, el electrodo de CV fue modificado con
el agregado de 20 mL de la dispersión de NTCPM (secado por 20 min a 40 °C). Las NpCu fueron
obtenidas, empleando el electrodo previamente modificado, por reducción
heterogénea de Cu+2 a partir de CuCl2 x 2H2O en
solución neutra, con posterior formación de sus óxidos mediante ciclados
sucesivos por VC en solución de NaOH 0,1 M. Se determinaron el tiempo óptimo de
electroreducción de Cu+2 (180 s) como también el número de ciclos
por VC para generar las NpCu (180 ciclos). Luego, se agregaron 20 mL de una solución de NpQ-L de10 mg mL-1 (secado por 20 min a 40 °C). La oxidación de glicerol
fue estudiada con el electrodo modificado con el compósito, en ausencia y
presencia de NpCu, en el intervalo de potenciales comprendido entre 0 y 1,2 V vs Ag/AgCl. En ausencia de NpCu no se
observó oxidación de glicerol, mientras que cuando las NpCu estuvieron
presentes, una corriente de oxidación aparece a 0,5 V vs Ag/AgCl.
Con los parámetros optimizados se
realizó una curva de trabajo para la determinación de trioleína, encontrando un
intervalo lineal de concentración comprendido entre 10 y 500 mM. Los límites de detección y de cuantificación fueron 8,47 mM y 25,84 mM, respectivamente. Ensayos de reproducibilidad y repetitividad
mostraron valores de desviaciones estándar inferiores al 5 %.