Electrosíntesis de MIPS basados en Polipirrol para la detección selectiva de paracetamol en...
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ELECTROSÍNTESIS DE MIPs BASADOS EN POLIPIRROL
PARA LA DETECCIÓN SELECTIVA DE PARACETAMOL
EN MUESTRAS ACUOSASLUCY L. CORIA ORIUNDO . ADOLFO LA ROSA-
TORO GÓMEZ
[email protected] – [email protected]
Grupo de Investigación de Electroquímica Aplicada.
Universidad Nacional de Ingeniería. Lima – Perú.
XXI CONGRESO DE LA SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUÍMICA
09/04/2014GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE ELECTROQUÍMICA APLICADA. UNI – FC. LIMA, PERÚ
ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN
INTRODUCCIÓN
JUSTIFICACIÓN
OBJETIVOS
PARTE EXPERIMENTAL
Preparación de los electrodos modificados
Reproducibilidad y caracterización electroquímica e
IR
Análisis DPV de paracetamol
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Síntesis de electrodos
modificados mediante MIT
Caracterización electroquímica e
IR
Análisis DPV de paracetamol
CONCLUSIONES
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INTRODUCCIÓN
Figura 1. Representación esquemática del principio de la impresión molecular.
Adaptado de Shen y Zhu. Chem. Commun.
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INTRODUCCIÓN
Tabla 1. Resumen de ventajas y desventajas de receptores sintéticos basados en MIPs no covalentes preparados para aplicaciones analíticas.
VENTAJAS DESVENTAJAS
Alternativa de coso efectivo basado en el
reconocimiento de biomoléculas.Capacidades catalíticas más bajas que la contraparte biológica.
Fácil preparación; estabilidades térmica
y química mejoradas en comparación a
los anticuerpos.
La heterogeneidad de sitios enlazantes provoca una distribución de afinidad a sitios
enlazantes.
Puede ser preparado en diferentes
presentaciones (perlas, bloques y
películas delgadas) de acuerdo a la
necesidad de la aplicación.
El sitio activo generado por la plantilla requiere una plantilla análoga adecuada para el proceso
de impresión y afecta las aplicaciones cuantitativas.
Puede ser almacenado por años sin
perder la afinidad al analito objeto.
La molienda y tamizado del polímero para aplicaciones como extracción en fase sólida, llega a
ser una labor intensa e ineficiente en el material obtenido. Técnicas para la formación de
perlas, necesitan obtener partículas MIPs homogéneas dentro de un rango de tamaño para
una mejor realización de la cromatografía.
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INTRODUCCIÓN
Figura 2. Estructura en las cadenas del polipirrol.
VENTAJAS
Alta conductividad eléctrica.
Biocompatibilidad.
Sensibilidad al pH.
Estabilidad.
Fácil preparación.
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JUSTIFICACIÓN
¡Contaminantes emergentes!
Mayor preocupación:Fármacos
Paracetamol: Fármaco más usado
Causa: Problemas Hepáticas
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OBJETIVOS
Fabricar electrodos modificados mediante MIT usando el polipirrol como polímero conductor para la detección selectiva de Paracetamol en muestras reales.
Electrosíntesis de MIPs basados en polipirrol sobre carbón vítreo y
estudiar su respuesta de
transducción a diferentes
condiciones.
Análisis de soluciones de
concentraciones conocidas de
Paracetamol usando los electrodos MIPs y NIPs, mediante DPV.
Evaluación del límite de detección y la reproducibilidad.
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PARTE EXPERIMENTAL
Electrodo de trabajo: (GC-CTS/GC), Contraelectrodo: Pt, Electrodo de Referencia: Ag/AgCl
Electrolito: KClO4 0.1M, Monómero: Pirrol: (0.025M-0.05M), Plantilla: Paracetamol 0.020M.
VC: -0.6 a 0.8V, Velocidad de barrido: 100mV/s, Número de ciclos: (4-7-10)
Los electrodos NIPs se prepararon siguiendo el mismo proceso
anterior sin utilizar la plantilla.
Electrosíntesis de MIPs
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PARTE EXPERIMENTAL
Caracterización Electroquímica
Electrodo de trabajo: MIPs, NIPs, CTS/GC y GC, Contraelectrodo: Pt, Electrodo de Referencia: Ag/AgCl.
Electrolito: Ferricianuro de potasio 10mM y KCl0.1M.
VC: -0.2 a 0.6V, Velocidad de barrido: 100mV/s
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PARTE EXPERIMENTAL
Análisis DPV de Paracetamol
SIST
EMA
DE
MED
ICIÓ
N
Electrodo de trabajo: MIPs, NIPs, CTS/GC, GC
Electrodo de Referencia: Ag/AgCl.
Contraelectrodo: Alambre de Pt
Electrolito: KCL 0.1M y Buffer fosfato 0.05M
Molécula objetivo: Paracetamol concentraciones de 5µM a 30µM
VO
LTA
MET
RÍA
DE
PU
LSO
D
IFER
ENC
IAL
Potencial de inicio: 0.0V
Potencial final: 0.8V
Paso de potencial: 8mV
Pulso de Potencial:0.05V
Tiempo de pulso: 0.07s
Velocidad de barrido: 0.025V/s
LIM
PIE
ZA D
EL E
LEC
TRO
DO
Contraelectrodo: Alambre de Pt, Electrodo de Referencia: Ag/AgCl
Electrolito: KCl 0.1M y solución buffer fosfatos0.05M
Voltametría cíclica: de -0.6V a 1.0V, velocidad de barrido: 100mV/s, Número de ciclos: 5-10
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RESULTADOS
RES
PU
ESTA
ELE
CTR
OQ
UÍM
ICA
Figura 3. Sistema de trabajo para las medidas voltamétricas y caracterización electroquímica.
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RESULTADOS
ELEC
TRO
SÍN
TESI
S D
E EL
ECTR
OD
OS
MO
DIF
ICA
DO
S
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
i (u
A)
E vs Ag/AgCl (V)
Figura 4. Voltagramas para la síntesis del NIP de polipirrol. (0.025M de Pirrol y 4 barridos).
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RESULTADOS
ELEC
TRO
SÍN
TESI
S D
E EL
ECTR
OD
OS
MO
DIF
ICA
DO
S
Figura 5. Voltagramas para la síntesis del MIP de polipirrol. (0.025M de Parcetamol, 0.025M de Pirrol y 4 barridos
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
i (u
A)
E vs Ag/AgCl (V)
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RESULTADOS
ELEC
TRO
SÍN
TESI
S D
E EL
ECTR
OD
OS
MO
DIF
ICA
DO
S
Figura 6. Voltagramas obtenidos durante la remoción del paracetamol de los electrodos MIPs.
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
1200
i (u
A)
E vs Ag/AgCl (V)
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RESULTADOS
ELEC
TRO
SÍN
TESI
S D
E EL
ECTR
OD
OS
MO
DIF
ICA
DO
S
Figura 7. DPV usando el electrodo GC para la identificación de la liberación de paracetamol del electrodo MIP-PPy-paracetamol/GC. Electrolito soporte: KCl 0.1M +
Buffer fosfato 0.05M.
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RESULTADOS
ELEC
TRO
SÍN
TESI
S D
E EL
ECTR
OD
OS
MO
DIF
ICA
DO
S
Figura 8. Representación esquemática de la impresión de paracetamol del electrodo modificado MIP-PPy-paracetamol/GC.
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RESULTADOS
CA
RA
CTE
RIZ
AC
IÓN
ELE
CTR
OQ
UÍM
ICA
Figura 9. Voltagramas estabilizados de electrodos MIP, NIP y GC en ferricianuro de potasio 10mM. (Velocidad de barrido: 100mV/s)
-0.3 0.0 0.3 0.6
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
MIP-PPy
NIP-PPy
GC
i (u
A)
E vs Ag/AgCl (V)
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RESULTADOS
CA
RA
CTE
RIZ
AC
IÓN
INR
FAR
RO
JO
Figura 10. Espectros IR de los electrodos MIP y de GC.
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
0
2
4
6
8
10 MIP
GCT
ran
sm
ita
ncia
(%
)
Numero de onda (cm-1)
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RESULTADOS
AN
ÁLI
SIS
DP
V D
E PA
RA
CET
AM
OL
Figura 11. Voltagramas obtenidos durante el análisis DPV de paracetamol usando MIP.
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5 Electrolito
10uM Paracetamol
15uM Paracetamol
20uM Paracetamol
30uM Paracetamol
Co
rrie
nte
(u
A)
Potencial (V)
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RESULTADOS
AN
ÁLI
SIS
DP
V D
E PA
RA
CET
AM
OL
Figura 12. Curva de calibración obtenida a partir de las corrientes de pico en el análisis DPV usando el MIP-PPy-CTS/GC. (Número de barridos=4)
5 10 15 20 25 30
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
i (u
A)
Paracetamol concentration (uM)
Equation y = a + b*x
Adj. R-Square 0.99134
Value Standard Error
C Intercept 1.20169 0.04204
C Slope 0.04957 0.00231
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CONCLUSIONES
Se evaluaron la síntesis de MIPs de polipirrol a diferentes condiciones como número de barridos realizados durante la síntesis, concentración del monómero, y sustrato base.
Se caracterizaron todos los electrodos por CV e IR.
Los electrodos modificados fueron usados para el análisis de paracetamol mediante DPV obteniéndose LD entre 0.1 y 1.0µM y Factor de correlación entre 0.92 y 0.99.
La respuesta de intensidad de los picos muestra una desviación estándar del 1%.
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OBJETIVOS FUTUROS
Evaluar los interferentes de estructura similar como dopamina y fenacetina.
Análisis de Paracetamol en muestras de orina usando los MIPs y NIPs mediante DPV.
Comparación de resultados vía HPLC y espectrofotometría UV.
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INSTITUTO GENERAL DE INVESTIGACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA.
FACULTAD DE CIENCIAS – UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
DOCENTES INVESTIGADORES:• Hugo Alarcón• Pilar García
AYUDANTES DE INVESTIGACIÓN:• Joel Fallaque• Pamela Sánchez
AGRADECIMIENTOS
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10/09/2013GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE ELECTROQUÍMICA APLICADA. UNI – FC. LIMA, PERÚ
GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE ELECTROQUÍMICA APLICADA
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