Electrodos composito de carbono conteniendo nanotubos de óxido de titanio: comportamiento electroquímico y aplicaciones analíticas.

ANTONELLA MONTEMERLO; PILAR HERRASTI; GUSTAVO ADOLFO RIVAS; MARÍA DOLORES RUBIANES.

Mendoza

Congreso; VII Congreso Argentino de Química Analítica; 2013

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

En los últimos años ha aumentado notablemente el empleo de materiales nanoestructurados para el desarrollo de biosensores electroquímicos. En ese sentido, las nanoestructuras de óxidos metálicos han demostrado gran interés debido a que son materiales funcionales con importantes propiedades. Dentro de los óxidos metálicos el TiO2 es un importante semiconductor cuya biocompatibilidad y no-toxicidad le ha permitido ser empleado en diversos biosensores. En este trabajo se presenta la caracterización y optimización de un nuevo material de electrodo basado en el uso de compósitos de grafito (CPE) conteniendo nanotubos de óxido de titanio (NTTiO2), Glucosa Oxidasa (GOx) y Albúmina (Alb) a fin de obtener un biosensor electroquímico dirigido a la cuantificación selectiva de glucosa en alimentos. El sistema fue caracterizado empleando voltamperometría cíclica y amperometría, utilizando como marcadores rédox al peróxido de hidrógeno (H2O2) y al ácido ascórbico (AA). Se realizó una cuidadosa evaluación del contenido de NTTiO2 en el compósito, comprobándose que producen una muy eficiente y preferencial actividad electrocatalítica hacia la oxidación de H2O2, seleccionándose como óptimo un contenido del 10,0 % P/P. En esas condiciones se obtuvieron mediante amperometría a 0,700 V, sensibilidades 6 veces mayores sobre CPE-NTTiO2 respecto a CPE. La incorporación de GOx y Alb en el compósito produjo un marcado incremento en la sensibilidad hacia H2O2, siendo este efecto dependiente de la relación NTTiO2/proteínas. Sobre la base de este resultado, queda claro que existe un efecto dispersivo de las proteínas lo que permite una más eficiente actividad catalítica de NTTiO2. La mejor ?performance? analítica se obtuvo con el compósito que contiene 55,0 % P/P de grafito, 10,0 % P/P de NTTiO2, 5,0 % P/P de GOx, 5,0 % P/P de Alb y 25,0 % P/P de aceite mineral. La polimerización ?in situ? de dopamina sobre CPE-NTTiO2-GOx-Alb permitió minimizar la respuesta de interferentes habituales en las muestras a analizar, tales como AA. Curvas de calibración realizadas con soluciones de glucosa demostraron que la respuesta es lineal hasta 6,0 mM, con un límite de detección de 0,3 mM (5,4 mgdL-1). De esta manera fue posible realizar determinaciones de glucosa en jugos de fruta y en leche infantil con excelente correlación entre los valores obtenidos y los informados por el fabricante. Este nuevo material posibilitó el diseño de un biosensor para glucosa altamente sensible y selectivo, merced al efecto catalítico de NTTiO2 hacia H2O2 enzimáticamente generado.