Desarrollo de un sensor electroquímico para la cuantificación de la micotoxina moniliformina

PAULO CÉSAR DÍAZ TORO; FERNANDO JAVIER ARÉVALO; MARÍA ALICIA ZÓN; HÉCTOR FERNÁNDEZ

La Serena

Congreso; XXI CONGRESO DE LA SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUÍMICA ? SIBAE 2014; 2014

SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUÍMICA

INTRODUCCIÓN             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 menor 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.