Electrodo de lactato oxidasa inmovilizada en un hidrogel de laponita con un policatión bioinspirado

VERÓNICA I PAZ ZANINI; FIORELLA TULLI; DEBORA M MARTINO; BEATRIZ LÓPEZ DE MISHIMA; CLAUDIO D. BORSARELLI

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

ELECTRODO DE lactato oxidasa inmovilizada EN Un HIDROGEL DE LAPONITA con UN policatión bioinspirado   Veronica I. Paz Zaninia, Fiorella Tullia, Débora M. Martinob, Beatriz López de Mishimaa, y Claudio D. Borsarellia   a Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero (CITSE) (UNSE-CONICET). RN 9, Km 1125. 4206, Sgo del Estero, Argentina. vipzanini@unse.edu.ar b Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC) (UNL -CONICET) Güemes 3450, S3000GLN Santa Fe, Argentina.   Introducción: La Lactato Oxidasa (LOx) es una flavoenzima redox ampliamente utilizada en biosensores para L-lactato, y su inmovilización sobre electrodos con geles inorgánicos de laponita genera biomateriales que exhiben una actividad enzimática mejorada, debido al significativo carácter hidrofílico de la matriz huésped.[1] Sin embargo, la retención y estabilidad de enzimas en hidrogeles de laponita requiere la utilización de agentes estabilizantes como policationes.[2] Entre los más utilizados para tal fin se encuentra el polidialildimetilamonio (PDDA). Se ha reportado el diseño nuevos copolímeros iónicos bioinspirados conteniendo 4-vinilbencil timina (VBT), que presentan propiedades interesantes como su biodegradabilidad, fotoactivación, balance hidrofóbico/hidrofílico, etc.[3] Sin embargo su potencialidad para la estabilización de hidrogeles y matrices huéspedes en bioelectrodos aún no ha sido explorada. Objetivos: Comparar la influencia de los policationes de PDDA y los obtenidos por copolimerización de VBT con cloruro de 4-vinilbenciltrietilamonio (VBA) en relación molar 1:4 en las propiedades electroanalíticas de bioelectrodos amperométicos de LOx inmovilizada con hidrogeles de laponita para la detección de L-lactato en solución y productos alimenticios. Resultados: La respuesta electroanalítica de los bielectrodos fue dependiente de la relación de masa VBT-VBA/laponita obteniéndose la mejor performance (sensibilidad y estabilidad) con una relación correspondiente al doble de la capacidad de intercambio catiónico de la arcilla, demostrando que en estas condiciones el policatión induce un microambiente óptimo en el espacio interlamelar de la arcilla, tanto para la retención y la funcionalidad de LOx. Este bioelectrodo con VBT-VBA mostró mayor sensibilidad (0,72 ± 0,02 A.cm-2.M-1), menor tiempo de respuesta (< 5 s), mayor rango de respuesta lineal a L-lactato (0.01-1.0 mM) y mejorada estabilidad durante almacenaje (» 60 días) que un biolectrodo equivalente conteniendo PDDA. La cuantificación de L-lactato con este bioelectrodo en alimentos y bebidas como leche, vino blanco, y cerveza, así como también durante la fermentación de leche a 37 ºC fue equivalente al obtenido por métodos estándares, sin observarse efectos significativos de interferencias moleculares presentes en estos alimentos. Conclusiones: Debido a su óptimo balance hidrofílico/hidrofóbico y volumen molecular, el policatión VBT-VBA mejora la estabilidad y las propiedades de permeabilidad del hidrogel de laponita, optimizando notoriamente la funcionalidad de LOx y permitiendo la construcción de bioelectrodos más sensibles y estables.   [1]. V. Paz Zanini, B. López de Mishima, V. Solís, Sens. Actuators B; 2011, 155, 75. [2]. S. Poyard, N. Jaffrezic-Renault, C. Martelet, S. Cosnier, P. Labbé; Anal. Chim. Acta; 1998, 364, 165. [3]. N. Casis, C.V. Luciani, J. Vich Berlanga, D.A. Estenoz, D.M. Martino y G.R. Meira, Green Chem Let. and Rev, 2007, 1 (1) 62-75.