Tioles bifuncionales en la determinación de metales

CELESTE MAGALLANES; LUCILA MÉNDEZ DE LEO; GRACIELA A. GONZALEZ

Santa Rosa, La Pampa

Congreso; 10mo Congreso Argentino de Química Analítica; 2019

Asociación Argentina de Química Analítica

Una forma de lograr superficies con propiedades controladas y ajustables es modificándolas con películas moleculares bien definidas. En particular, el autoensamblaje de tioles sobre oro es un método que proporciona una manera conveniente y sencilla de crear una película molecular delgada y muy ordenada con propiedades químicas y eléctricas adaptadas. Por otro lado, los iones de metales pesados son contaminantes comunes en aguas y pueden provocar un daño severo en la salud, no son biodegradables y pueden ser bioacumulados.1 Por lo que es crucial desarrollar métodos para su identificación y monitoreo. Los sensores electroquímicos sumados al autoensamblaje son una potencial alternativa a las técnicas usadas actualmente2,3 ya que permite la múltiple detección de metales, con la posibilidad de utilizarse en análisis de rutina in situ.En este trabajo se estudió la afinidad del ion Cu2+ a sistemas construidos a partir de monocapas autoensambladas de tioles bifuncionales sobre oro. Los tioles elegidos dejan expuesto grupos hidroxilo o ácido carboxílico (ver figura 1). Se realizó la caracterización fisicoquímica de la estructura y de la relación estructura-función de las superficies modificadas, su interacción con el ion Cu2+ y la influencia del largo de cadena alquílica. Para ello se utilizaron técnicas electroquímicas y técnicas de superficie como espectroscopia infrarroja de reflexión absorción con modulación de la polarización (PM-IRRAS) y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS). En base a estos resultados, se adaptó a un sistema de electrodos serigráficos con oro electrodepositado y modificados con 2-mercaptoetanol. Los resultados muestran una tendencia de la intensidad de la corriente del pico con la concentración de cobre en el rango 2.5-20µM.La técnica de PM-IRRAS dio información sobre los grupos funcionales presentes en la superficie y su entorno y como se modifican con la presencia de Cu2+. Por otro lado, el análisis por XPS nos brindó información sobre: la presencia de Cu en todas las monocapas ensayadas y las relaciones elementales S:Cu en cada paso. La superficie modificada con ME mostró ser, en las condiciones ensayadas, la más adecuada para retener el Cu2+ y generar una señal electroanalítica adecuada para su empleo en sensores.1 Brewer, G. J. The Risks of Copper Toxicity Contributing to Cognitive Decline in the Aging Population and to Alzheimer?s Disease. J Am Coll Nutr 2009, 28 (3), 238?242.2 Bings, N. H.; Bogaerts, A.; Broekaert, J. A. C. Atomic Spectroscopy. Anal. Chem. 2006, 78 (12), 3917?3946.3 Huo, F.-J.; Yin, C.-X.; Yang, Y.-T.; Su, J.; Chao, J.-B.; Liu, D.-S. Ultraviolet-Visible Light (UV?Vis)-Reversible but Fluorescence-Irreversible Chemosensor for Copper in Water and Its Application in Living Cells. Anal. Chem. 2012, 84 (5), 2219?2223.