Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Desenvolvimento de sensor eletroquímico a base p-nitroanilina e
nanotubos de carbono para detecção eletrocatalítica de NADH.
1
Estanislam P. da S. Lopes (PG) , Erivaldo de O. Costa (PG)¹, Leonardo V. da Silva (PG)¹, Phabyanno R.
2
Lima(PQ) , Marília O. F. Goulart (PQ)¹.
*[email protected]
1
Instituto de Química e Biotecnologia/IQB, Universidade Federal de Alagoas, Campus A.C. Simões, Tabuleiro dos
Martins, 57309-005, Maceió/AL.
2
Instituto de Química, Instituto Federal de Alagoas, Campus Maceió- Maceió/AL
Palavras Chave: Nitroanilina, NADH, sensor químico.
nitroderivado eletrogerado sobre ECV/MWCNT na
presença de NADH (Figura 2B). Assim, a Figura 2B
mostra os voltamogramas cíclicos representativos
para o ECV/MWCNT-poli-NA ativada através da
ETR usando uma varredura no sentido anódica, com
Einicial = -0,5 V e E0,6 V vs. Ag/AgCl, na ausência
e na presença de NADH.
Introdução
Resultados e Discussão
Após o processo de eletrodeposição da pnitroanilina, o ECV/MWCNT-poli-NA obtido foi
lavado e imerso em uma nova solução tampão. A
espécie eletroativa, a hidroxilamina, foi eletrogerada
in situ diretamente na superfície do ECV/MWCNTpoli-NA (Figura 2A), a partir da redução irreversível
do grupo nitro, após varredura na faixa de potencial
de 0,0 V a -0,1 V vs. Ag/AgCl, em solução tampão
fosfato (pH 7,0). A eletrorredução irreversível do
grupo nitro via quatro elétrons e quatro prótons do
mediador confinado no ECV/MWCNT, em meio
neutro, leva à formação da hidroxilamina (R-NHOH)
(Ep~-0,8 V), que pode ser oxidada reversivelmente
ao grupo nitroso (R-NO) correspondente, gerando o
par redox nitroso/hidroxilamina (R-NO/R-NHOH)
(E0’~0,0 V) (Figura 2A), corroborando com vários
trabalhos reportados recentemente na literatura
2
científica . Alguns ensaios foram conduzidos com
intuito de verificar a atividade eletrocatalítica do par
redox R-NO/R-NHOH eletrogerado in situ a partir do
36a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
60
30
scan1
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scan3
scan4
A
9
B
6
i/A
0
i/A
Atualmente, vários estudos têm enfatizado a
eletroquímica das coenzimas, pois estes estão
relacionados ao processo de transferência de
elétrons da enzima. Dessa forma, o estudo do
comportamento eletroquímico das coenzimas, sem
a presença de enzima, tanto em solução como
imobilizados sobre diferentes materiais eletródicos é
de fundamental importância. Neste contexto, a
nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH) é uma
coenzima bastante estudada devido à grande
quantidade de enzimas desidrogenases que
dependem do processo redox desta, e devido a sua
importância como transportador de elétrons em
células vivas. Sabe-se, por exemplo, que existem
mais de 250 enzimas que dependem da NAD(H) e
1
150 NAD(P) . No presente trabalho é descrito o
desenvolvimento de um sensor químico a base de
nanotubos de carbono de paredes múltiplas (do
inglês, MWCNT) funcionalizados com uma nova
sonda eletroquímica, a p-nitroanilina (p-NA) para
detecção eletrocatalítica de (NADH) por meio de
estudos eletroquímicos utilizando Voltametria Cíclica
(VC) em um sistema de três eletrodos: eletrodo de
carbono vítreo (trabalho), eletrodo de referência
(Ag/AgCl) e eletrodo auxiliar (fio de platina).
-30
0
-60
-90
-120
-1,2
3
ausência de NADH
-5
-1
[NADH]= 9,9 x 10 mol L
-4
-1
[NADH]= 3,8 x 10 mol L
-4
-1
[NADH]= 7,4 x 10 mol L
-3
-0,8
-0,4
0,0
0,4
0,8 -0,8
-0,4
E/V vs. Ag/AgCl
0,0
0,4
0,8
E/V vs. Ag/AgCl
Figura 2. (A): Voltamogramas cíclicos obtidos entre
3 e 4 varreduras de potencial para um
-1
ECVqMWCNT-poli-NA, = 0,02 V s . Einicial = 0,5 V
e E = -0,5 V vs. Ag/AgCl, tampão fosfato 0,1 mol L
1
, pH 7,0. (B): Voltamogramas cíclicos para um
ECV/MWCNT/poli-NA ativada, = 0,005 V s-1. Einicial =
-0,5 V e E = 0,6 V.
Conclusões
O sensor químico desenvolvido no presente trabalho
apresenta-se como uma alternativa para o
desenvolvimento de biossensores com o emprego
de enzimas NADH dependentes, uma vez que a
plataforma nanoestruturada a base de nanotubos de
carbono possui grupos carboxílicos disponíveis para
a formação de ligações covalentes com estas
enzimas.
Agradecimentos
UFAL, CNPq, FAPEAL, IFAL, INCT-bioanalítica
1
Bartlett, P.N., Birkin, P.R., Wallace, E.N.K., Journal of the Chemical
Society, Faraday Transactions, v.93, p. 1951–1960, 1997.
2
Lima, P.R., et al., Biosensor and Bioeletronics. v. 24, p. 448,
2008.