electrosíntesis de mips basados en polipirrol para la detección selectiva de paracetamol en...

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.

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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



INTRODUCCIÓN

Figura 1. Representación esquemática del principio de la impresión molecular.

Adaptado de Shen y Zhu. Chem. Commun.



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.



INTRODUCCIÓN

Figura 2. Estructura en las cadenas del polipirrol.

VENTAJAS

Alta conductividad eléctrica.

Biocompatibilidad.

Sensibilidad al pH.

Estabilidad.

Fácil preparación.



JUSTIFICACIÓN

¡Contaminantes emergentes!

Mayor preocupación:Fármacos

Paracetamol: Fármaco más usado

Causa: Problemas Hepáticas



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.



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



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



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



RESULTADOS

RES

PU

ESTA

ELE

CTR

OQ

UÍM

ICA

Figura 3. Sistema de trabajo para las medidas voltamétricas y caracterización electroquímica.



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).



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)



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)



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.



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.



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)



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)



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)



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



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%.



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.



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



GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE ELECTROQUÍMICA APLICADA

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