62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 3. Química Analítica

PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOSSENSOR ENZIMÁTICO PARA DETECÇÃO DE SUBSTÂNCIAS FENÓLICAS

Jefferson Patrício Nascimento 1 Honória de Fátima Gorgulho 1, 2

1. Depto. de Ciências Naturais, Universidade Federal de São João del-Rei(UFSJ)-MG 2. Prof. Dra. (Orientadora)

INTRODUÇÃO:

Atualmente, devido aos graves e variados poluentes presentes no meio ambiente, existe um crescente investimento na área de desenvolvimento de dispositivos para o monitoramento ambiental. Ou seja, o desenvolvimento de metodologias para determinação e quantificação de diversas substâncias com rapidez, seletividade e sensibilidade é uma tendência da área de pesquisa em química ambiental. Todas estas características são encontradas nos biossensores, que apresentam, além da possibilidade de detecção de substâncias em tempo real, preservando ao máximo as condições reais existentes na natureza, baixo custo de construção e estocagem, potencial de miniaturização e facilidade de automação. Um biossensor enzimático é um instrumento analítico que combina o material biológico a um transdutor. O material biológico precisa ser imobilizado adequadamente para ser acoplado a um transdutor. Neste trabalho, nosso objetivo foi a preparação de um biossensor para detecção de fenóis usando como suporte amostras já caracterizadas de carbonos xerogéis dopados com nitrogênio. O extrato bruto de abobrinha (Cucurbita pepo) foi usado como fonte enzimática de peroxidase.

METODOLOGIA:

Foram utilizadas 5 amostras de carbono xerogel: XM300, HXM300, XU300, HXU300 e X300 (xerogel padrão). Essas amostras diferem na quantidade de nitrogênio e nos parâmetros texturais. Além disso, utilizamos grafite como material de referência. Todos os materiais foram utilizados na forma de pó e caracterizados quanto ao número de grupos superficiais ácidos e básicos através da técnica de titulação de Boehm's e pH de equilíbrio em água. A caracterização e todas as medidas eletroquímicas foram feitas utilizando-se o equipamento AUTOLAB PGSTAT 302N e uma célula convencional de três eletrodos, sendo o eletrodo auxiliar um eletrodo de platina e o eletrodo de referência um eletrodo Ag/AgCl. Os biossensores foram preparados homogeneizando-se 25mg de cada amostra de carbono xerogel e 25µL de extrato enzimático (685.9 unidades/mL) por 20 minutos. Depois adicionou-se 25µL de óleo mineral a mistura e homogeneizou-se por 15 minutos. Para o eletrodo de grafite, usou-se 10µL de óleo mineral.

RESULTADOS:

Os resultados da Titulação de Boehm's demonstraram que as amostras de carbono xerogel dopadas com nitrogênio possuem maior caráter básico do que o padrão. Os voltamogramas cíclicos obtidos mostraram uma baixa corrente residual para as amostras XM300 e XU300 em comparação ao grafite. O extrato bruto de abobrinha obtido foi caracterizado por uma atividade de 685.9 unidades/mL e estável por aproximadamente 15 dias. A medida da atividade da peroxidase imobilizada nos xerogéis se apresentou maior valor em relação ao grafite, indicando a grande importância da mesoporosidade e a funcionalização da superfície. A amostra XM300, que possui maior conteúdo de nitrogênio (3,5%), foi a que apresentou a maior atividade. Na construção das curvas analíticas, os biossensores construídos com os xerogéis demonstraram uma maior sensibilidade que o grafite, sendo a amostra XM300 a mais sensível (13.2 ± 0.2µA.mmol.L-1).

CONCLUSÃO:

A utilização de carbonos xerogéis como suporte para biossensores foi estudada neste trabalho, mostrando resultados favoráveis para esta aplicação. Tanto a nanoestrutura como a presença de nitrogênio na superfície foram os parâmetros responsáveis pela melhor resposta eletroquímica observada para os biossensores preparados a partir dos carbonos xerogéis.

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Palavras-chave: Xerogéis, Peroxidase, Biossensores.