INVESTIGADORES
FERNANDEZ Hector
congresos y reuniones científicas
Título:
Desarrollo de un sensor electroquímico para la cuantificación de la micotoxina moniliformina
Autor/es:
P. C. DÍAZ TORO; F. J. ARÉVALO; M. A. ZON; H. FERNÁNDEZ
Lugar:
La Serena
Reunión:
Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica (SIBAE); 2014
Institución organizadora:
Sociedad Iberoamericana de Electroquimica
Resumen:
Moniliformina (MON)
(3-hidroxi-3-ciclobuteno-1,2-diona) es una micotoxina que está presente,
generalmente, en cereales, y es producida por varias especies de hongos del
genero Fusarium, principalmente F. Proliferatum1. Actualmente, las técnicas para la
cuantificación de MON se basan en técnicas cromatográficas (CG-MS), las cuales
necesitan la derivatización de MON. Por tal motivo, se planteó el desarrollo
de un sensor electroquímico para la cuantificación de MON mediante el uso de
monocapas autoensambladas (MAE) de cisteamina (CA) formadas sobre electrodos de
disco de oro.
Teniendo en cuenta que
MON en solución acuosa se encuentra como anión (pKa < 0,01), se estudió previamente
el comportamiento electroquímico de la micotoxina sobre electrodos de oro
modificados con MAE de CA, en donde el grupo terminal expuesto a la solución
electrolítica presenta un grupo básico (NH2), el cual en medio ácido
está protonado, de manera de retener a MON como consecuencia de atracciones
electrostáticas. Como medio de reacción se utilizó una solución amortiguadora
de citrato (SAC, pH 4).
El sensor electroquímico
presentado es, hasta hoy y según nuestro conocimiento, el primero en
desarrollarse para la detección de esta micotoxina.
RESULTADOS
Los
electrodos de oro policristalino (2 mm de diámetro) fueron inicialmente
activados electroquímicamente mediante ciclados sucesivos por voltamperometría
cíclica en solución acuosa de ácido sulfúrico 0,5 M hasta obtener un
voltamperograma cíclico característico de un electrodo de oro policristalino.
Seguidamente, se realizó la modificación del electrodo mediante la deposición
espontánea de CA sobre la superficie de oro a partir de una solución etanólica
de la misma, por inmersión del electrodo y bajo agitación constante.
Resultados previos obtenidos
sobre electrodos de oro desnudos mostraron que la oxidación de MON aparece
superpuesta con los picos de generación de los correspondientes óxidos de oro.
Empleando el electrodo modificado con la MAE de CA, la oxidación de MON
presentó un corrimiento del potencial de 0,6 V, mostrando un valor de potencial
de pico (Ep) de 0,5 V vs Ag/AgCl, el cual fue fuertemente dependiente
de la concentración de la MAE y de MON. Asimismo, la corriente de oxidación
también fue dependiente de la concentración de la MAE, mostrando un aumento en
su valor con el aumento de concentración de la MAE. La oxidación heterogénea de
MON mostró un comportamiento superficial, evidenciado por la variación lineal
de la corriente de pico anódica (Ip,a) con la velocidad de barrido
(v). Estos resultados concuerdan con lo planteado inicialmente, ya que se pudo
observar la adsorción de MON, como también un efecto catalítico de la MAE sobre
la descarga electroquímica de MON. En base a estos resultados, se procedió a realizar
un estudio de los efectos de la concentración de CA, tiempo de deposición y
tiempo de acumulación de MON. Así, se varió la concentración de CA desde 0,5 mM
hasta 8 mM, el tiempo de deposición entre 5 y 120 min y el tiempo de
acumulación (tac) desde 0 y 160 min a potencial de circuito abierto
(Eca). De esta manera, una concentración de CA de 2,5 mM con un
tiempo de deposición de 30 min y 80 min de acumulación de MON permitieron la
obtención de la mejor respuesta para la oxidación electroquímica de MON. Posteriormente,
se realizó una curva de calibración en SAC, pH 4, alcanzando limites de
detección del orden 10-10 M.