Estudio de matrices poliméricas mucina/carbopol para su aplicación en biosensores amperométricos.

R. CAPRA, T. BENAVIDEZ, L. QUINZANI, M. STRUMIA, A. BARUZZI

Termas de Río Hondo, Santiago del Estero, Argentina

Congreso; XIV CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2005

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Estudio de Matrices Poliméricas Mucina/Carbopol para su Aplicación en Biosensores Amperométricos Raúl Capraa, Tomás Benavidesd, Lidia Quinzanib, Miriam Strumiac, Ana M. Baruzzid.a, Tomás Benavidesd, Lidia Quinzanib, Miriam Strumiac, Ana M. Baruzzid. a Hospital Privado, Centro Médico de Córdoba. b PLAPIQUI, Bahía Blanca. cIMBIV, Departamento de Química Orgánica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. dINFIQC, Departamento de Fisicoquímica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba.Hospital Privado, Centro Médico de Córdoba. b PLAPIQUI, Bahía Blanca. cIMBIV, Departamento de Química Orgánica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. dINFIQC, Departamento de Fisicoquímica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. El objetivo general del presente trabajo fue estudiar propiedades fisicoquímicas de diferentes materiales biocompuestos, empleados en la construcción de electrodos amperométricos para determinación de oxalato, y su relación con el rendimiento del electrodo. Estas matrices poliméricas están constituidas por una glicoproteína, mucina, y un ácido poliacrílico, carbopol C934, en diferentes proporciones entrecruzadas con glutaraldehído Los electrodos preparados con estos materiales para inmovilizar la enzima demostraron muy buen rendimiento, con gran estabilidad, sensibilidad, intervalo lineal amplio y buen límite de detección. Las matrices ensayadas fueron las siguientes: a) Mucina/carbopol 30:70 %p/p, b) Mucina/carbopol 50:50 %p/p, c) Mucina/carbopol 70:30 %p/p entrecruzadas con glutaraldehído. Los estudios se realizaron a diferentes valores de pH: 2.8; 4 y 8 preparados con buffer succínico y fosfato según el caso. Se estudiaron las propiedades reológicas, de difusión e índice de hinchamiento y su influencia en la respuesta electroquímica de los electrodos. La caracterización reológica se llevó a cabo en un reómetro rotacional (Rheometrics RDA-II) midiendo el módulo elástico (G´) y el módulo viscoso (G´´) en flujo oscilatorio de pequeña amplitud. Los estudios electroquímicos mostraron un aumento del rango lineal útil del electrodo cuando la matriz enzimática contiene mucina y de la estabilidad en presencia de carbopol. Se observó que entre ambos polímeros se produce un entrecruzamiento de cadenas e interacciones químicas no covalentes que aumentan la resistencia del gel y que por otro lado la presencia de glutaraldehido genera uniones de tipo covalente. La interpenetración y la formación de enlaces entre las cadenas poliméricas fue evidenciada utilizando FT- IR y estudios reológicos. Desde el punto de vista reológico también se observó que al aumentar la proporción de carbopol en las mezclas aumentan los módulos elástico y viscoso (G´y G´´) encontrándose un efecto sinérgico para todas las proporciones es decir, un aumento de las propiedades de gel con respecto a las que exhiben los polímeros separadamente. Los estudios de hinchamiento mostraron un aumento del índice con el pH y la proporción de carbopol. Se pudo concluir que la mucina es la responsable del control difusional probablemente como consecuencia de su carga negativa que limita la entrada de oxalato a la matriz, mientras que el carbopol contribuye al aumento de la estabilidad de la enzima en el electrodo a través del sinergismo reológico con la mucina.