Determinación altamente sensible y selectiva de glucosa empleando un compósito de pasta de grafito conteniendo nanopartículas de magnetita sintetizadas electroquímicamente

FAUSTO N. COMBA, LOURDES CABRERA, SILVIA GUTIERREZ, PILAR HERRASTI, M. DOLORES RUBIANES Y GUSTAVO A. RIVAS

Salta , Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asocianción Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica

Entre las nanopartículas (NP) magnéticas las de magnetita (Fe3O4) ocupan un lugar preponderante y son intensamente estudiadas debido a su gran importancia tecnológica. El método de síntesis de estas nanopartículas juega un rol fundamental en el tamaño de las mismas. Hasta el momento, las nanopartículas de Fe3O4 utilizadas en el desarrollo de biosensores electroquímicos, han sido sintetizadas mediante el método de coprecipitación no habiendo antecedentes, aún, del empleo de nanopartículas sintetizadas electroquímicamente con dichos fines. Recientemente, se ha reportado que dichas NP de Fe3O4 poseen una actividad intrínseca que mimetiza las peroxidasas naturales, por lo que su utilización en biosensores conteniendo enzimas oxidasas productoras de H2O2 resulta muy promisorio. En este trabajo se presenta, por primera vez, el estudio de las propiedades electrocatalíticas de un material compósito conteniendo polvo de grafito y NP de Fe3O4 sintetizadas electroquímicamente hacia H2O2  y se propone un biosensor para glucosa basado en la incorporación de glucosa oxidasa (GOx) en dicho compósito. Se realizó una cuidadosa evaluación del contenido de nanopartículas dentro del compósito. Se comprobó que la presencia de las mismas en la pasta produce una muy eficiente y preferencial actividad electrocatalítica hacia la reducción de H2O2, aún cuando se encuentra en bajas proporciones, seleccionándose como óptimo un contenido del 5,0 % P/P de Fe3O4. Se estudió, además, la influencia del contenido de GOx en la pasta, resultando ésta una variable crítica en el rango lineal de las determinaciones de glucosa. El importante efecto catalítico de las magnetitas hacia H2O2 permite una rápida y altamente selectiva cuantificación de glucosa a -0,100 V sin interferencia de sustancias fácilmente oxidables en muestras de sangre tales como ácido ascórbico y ácido úrico, aún a valores máximos fisiólogicos. La mejor “performance” analítica se obtuvo con el compósito que contiene 60,0 % P/P de grafito, 5,0 % P/P de Fe3O4, 5,0 % P/P de GOx y 30,0 % P/P de aceite mineral. Curvas de calibración realizadas con soluciones de glucosa a -0,100 V demostraron que la respuesta es lineal hasta 2,5 x 10-2 M, con un límite de detección de 1,0 x 10-3 M (18 mgdL-1). De esta manera la incorporación a los compósitos de las NP de Fe3O4, sintetizadas por métodos electroquímicos, posibilitó el diseño de biosensores para glucosa altamente sensibles y selectivos, merced al efecto catalítico de las NP hacia H2O2 enzimáticamente generado.