Plataformas sensoras basadas en nanopartículas de óxido de cobre. Evaluación para la determinación de analitos de interés ambiental y biomoléculas

ANGELA YANINA AGUILERA; YUYE ZHOU; ASA EMMER; MARIA SUSANA DI NEZIO; VALERIA SPRINGER

Congreso; 7° Congreso Uruguayo de Química Analítica; 2022

Las nanopartículas de cobre resultan de gran interés debido a las excepcionales propiedades fisicoquímicas y superficiales que presentan, lo cual posibilita múltiples aplicaciones en Química Analítica. En particular, las características ópticas de estas partículas son atractivas para el desarrollo de plataformas sensoras que permitan su incorporación en diversas técnicas analíticas [1]. En este trabajo se presenta la síntesis rápida de nanopartículas de óxido de cobre (CuONPs) y su aplicación potencial como sensor químico para la determinación de herbicidas, empleando espectrometría UV-Vis, y el análisis de biomoléculas (inmunoglobulinas) mediante MALDI-TOFMS. La síntesis de las CuONPs se realizó a partir de la reducción de Cu2+ en presencia de glucosa, en medio acuoso y a pH 10,00. Además, se utilizó polivinilpirrolidona (PVP) como agente estabilizante y se asistió el proceso con irradiación de microondas empleando un horno doméstico (80 s, 540 W). Las variables experimentales fueron optimizadas mediante estudiosmultivariados a través de la metodología de superficie de respuesta. Las CuONPs obtenidas presentaron forma poliédrica y un tamaño promedio de 229 nm en concordancia con la bibliografía [2]. Así mismo, presentaron un potencial Z alrededor de -20 mV y se pudo confirmar la presencia de grupos superficiales pertenecientes al PVP y ácido glucónico, responsables de la estabilidad de las CuONPs.Para la evaluación de las partículas como plataforma sensora se planteó, en primer lugar, la determinación de imazapir (IMA), herbicida de la familia de las imidazolinonas, en medio acuoso. Para ello se siguieron los cambios generados en el plasmón de resonancia superficial (SPR) de CuONPs a 473 nm en el rango de concentración de IMA entre 80 - 1000 μg L-1. . Trabajando en las condiciones experimentales óptimas, se obtuvo buena correlación lineal (R2 = 0,997) y un LOD = 72,0 μg L-1. Por otro lado, se estudió la inclusión de las CuONPs como aditivo de la matriz MALDI en el análisis de inmunoglobulina G (150 kDa) mediante MALDI-TOF-MS. Se evaluaron las variables químicas y operacionales, incluyendo la concentración de partículas y DHB (2,5-ácido dihidroxibenzoico), relación matriz/muestra, pH del medio, intensidad del láser, etc. En las condiciones óptimas fue posible analizar la proteína intacta en un nivel de concentración de 10 µg mL-1, demostrando el buen desempeño de las CuONPs como aditivo del medio para asistir los procesos de desorción/ionización láser, comparado con estudios previos [3]. A partir de los resultados obtenidos, se concluye que las CuONPs obtenidas en este trabajo pueden ser empleadas en el desarrollo de plataformas analíticas para la determinación de analitos de diversa naturaleza, mediante distintos sistemas de detección, confirmando la versatilidad de su uso y contribuyendo a la simplificación y miniaturización de los métodos de análisis