Electrodos de carbono vítreo modificados con dispersiones de nanotubos de carbono y micropartículas de cobre en polietilenimina: aplicaciones analíticas para la cuantificación de aminoácidos y glucosa

FABIANA A. GUTIERREZ; M. DOLORES RUBIANES; GUSTAVO A. RIVAS

Rosario

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

SENSOR ELECTROQUÍMICO PARA LA CUANTIFICACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y GLUCOSA BASADOS EN ELECTRODOS DE CARBONO VÍTREO MODIFICADOS CON NANOTUBOS DE CARBONO DE PARED MÚLTIPLE Y MICROPARTÍCULAS DE COBRE DISPERSOS EN POLIETILENIMINA Fabiana A. Gutiérrez, María D. Rubianes y Gustavo A. Rivas INFIQC. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Haya de la Torre S/N. Ciudad Universitaria. 5000 Córdoba. Argentina. garivas@fcq.unc.edu.ar. Los biosensores electroquímicos ofrecen ciertas ventajas en relación a los métodos estándar para detectar proteínas y aminoácidos, en particular con respecto a la rapidez, facilidad de uso, costo, simplicidad y portabilidad. Muchos metales, tales como, Pt, Au, Ni, Ag y Co, se utilizan como material de electrodos para el análisis de carbohidratos y aminoácidos [1,2], debido a la posibilidad de realizar una detección amperométrica a valores de pH altos. El Cu en comparación con los otros metales, presenta ventajas en términos de rango de respuesta, límite de detección, entre otros parámetros [1]. Uno de los carbohidratos más estudiados, es glucosa, ya que su determinación es importante en muchas áreas como la biotecnología, el diagnóstico clínico y la industria alimentaria. Con el desarrollo de la nanotecnología, la interacción de nanoestructuras de Cu con nanoestructuras de carbono son prometedores en el desarrollo de sensores de glucosa no enzimáticas debido a su área superficial altamente específica, buena actividad electroquímica, y la posibilidad de promover reacciones de transferencia electrónica [3,4]. En este trabajo, se presenta por primera vez el uso de GCE modificada con MWCNT y micropartículas de cobre dispersos en polietilenimina (PEI) (GCE/ CNT-PEI-Cu) para la determinación de aminoácidos, albúmina y glucosa. Este nuevo electrodo permite la detección amperométrica altamente sensible de los aminoácidos, incluso los no electroactivos, a potenciales muy bajos (0,000 V) y a pH fisiológico (solución buffer fosfato pH 7,40) debido a la fuerte actividad acomplejante de los aminoácidos con cobre, produciendo un enorme incremento en las corrientes de oxidación de cobre. La respuesta del electrodo es altamente dependiente de la cantidad de cobre en la dispersión, así como, del tiempo de sonicado. El mejor rendimiento analítico se obtiene para el GCE/ CNT-PEI-Cu contiendo 3,0 mg/ml de cobre,mostrando una respuesta rápida y una sensibilidad dependiente de la naturaleza del aminoácido. El sensor se utilizó además, para la cuantificación de aminoácidos en productos farmacéuticos. La albúmina se determinó empleando un protocolo basado en la acumulación de la proteína durante 10 minutos a -0,100 V, seguido por el análisis mediante voltamperometría de onda cuadrada (SWV). El acomplejamiento de los azúcares con cobre en medios altamente alcalinos hizo también posible la cuantificación sensible y selectiva de la glucosa no sólo en soluciones puras, sino también en muestras reales como "Coca-cola" y "Jugo de naranja, Baggio".