Electrosíntesis de MIPS basados en Polipirrol para la detección selectiva de paracetamol en muestras acuosas

ELECTROSÍNTESIS DE MIPs
BASADOS EN POLIPIRROL
PARA LA DETECCIÓN
SELECTIVA DE PARACETAMOL
EN MUESTRAS ACUOSAS
LUCY L. CORIA ORIUNDO. ADOLFO LA ROSA-
TORO GÓMEZ
LCORIA@UNI.EDU.PE – TORO@UNI.EDU.PE
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

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 KCl
0.1M.
VC: -0.2 a
0.6V, Velocidad de
barrido: 100mV/s

PARTE EXPERIMENTAL
Análisis DPV de Paracetamol
SISTEMADEMEDICIÓN
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
VOLTAMETRÍADEPULSO
DIFERENCIAL
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
LIMPIEZADELELECTRODO
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
RESPUESTAELECTROQUÍMICA
Figura 3. Sistema de trabajo para las medidas voltamétricas y caracterización
electroquímica.

RESULTADOS
ELECTROSÍNTESISDEELECTRODOSMODIFICADOS
-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(uA)
E vs Ag/AgCl (V)
Figura 4. Voltagramas para la síntesis del NIP de polipirrol.
(0.025M de Pirrol y 4 barridos).

RESULTADOS
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(uA)
E vs Ag/AgCl (V)

RESULTADOS
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(uA)
E vs Ag/AgCl (V)

RESULTADOS
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
Figura 8. Representación esquemática de la impresión de paracetamol del
electrodo modificado MIP-PPy-paracetamol/GC.

RESULTADOS
CARACTERIZACIÓNELECTROQUÍMICA
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(uA)
E vs Ag/AgCl (V)

RESULTADOS
CARACTERIZACIÓNINRFARROJO
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
GC
Transmitancia(%)
Numero de onda (cm
-1
)

RESULTADOS
ANÁLISISDPVDEPARACETAMOL
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
Corriente(uA)
Potencial (V)

RESULTADOS
ANÁLISISDPVDEPARACETAMOL
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(uA)
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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