Sensor electroquímico para aminoácidos basado en compósitos de nanotubos de carbono y cobre

GUILLERMINA C. LUQUE*, NANCY F. FERREYRA, GUSTAVO A. RIVAS

Merlo, Argentina,

Congreso; III Congreso Argentino Química Analítica; 2005

Se han propuesto diversas alternativas para la cuantificación electroquímica de aminoácidos. Éstas involucran, en general, el uso de soluciones fuertemente alcalinas y electrodos de cobre o níquel.  Más recientemente se han empleado electrodos de carbono conteniendo micropartículas de níquel. En esta comunicación se presenta un sensor electroquímico para la cuantificación de aminoácidos que consiste en un  compósito basado en la dispersión de nanotubos de carbono de pared múltiple y micropartículas de cobre en aceite mineral (CNTPE-Cu). Esta nueva estrategia permite la cuantificación altamente sensible de diferentes aminoácidos, tanto electroactivos como no electroactivos, en soluciones de pHs fisiológicos. La determinaciones fueron efectuadas a 0,0 V en “buffer” fosfato 0,050 M pH 7,40 sobre CNTPE-Cu a partir de la formación del complejo superficial entre los aminoácidos y el cobre oxidado. Entre las variables analizadas se estudió la influencia del porcentaje de aglutinante y del contenido de cobre en la respuesta electroquímica del sensor resultante. El contenido de cobre demostró ser un parámetro importante, obteniéndose una relación lineal entre la sensibilidad determinada a partir de las corrientes estacionarias a 0,0 V y el porcentaje del metal. Sin embargo, para altos porcentajes de cobre se observó una disminución en la relación señal/ruido, seleccionando en consecuencia se seleccionó un contenido de metal de 6,0 % P/P. La sensibilidad obtenida fue altamente dependiente de la naturaleza del aminoácido, guardando correlación con la constante de formación de los complejos formados. La mayor respuesta fue lograda con histidina y la menor con prolina. En el primer caso, los parámetros analíticos obtenidos fueron: sensibilidad (2,9 ± 0,6) ´ 103 mA M-1 y límite de detección 2,0 ´ 10-6 M, mientras que en el segundo caso fue (19,8 ± 0,4) mA M-1 y el límite de detección  2,2 ´ 10-4 M. También se estudió la variación de la señal analítica en función del uso del electrodo. Se evaluaron diversas estrategias para la recuperación de la superficie, entre ellas tratamientos mecánicos y potenciostatización. El empleo de lavados exhaustivos proporcionó los mejores resultados ya que la aplicación de potencial produjo incrementos  aleatorios en la sensibilidad. Los resultados obtenidos demuestran que esta nueva estrategia posibilita la cuantificación altamente sensible de aminoácidos, independientemente de su electroactividad. Las condiciones de trabajo son menos drásticas que las empleadas en los métodos convencionales los que permitiría el uso del sensor como detector electroquímico asociado a métodos separativos sin la necesidad de modificar el medio de reacción. Este nuevo sensor abre las puertas a nuevos diseños para la cuantificación de péptidos y proteínas de interés.