Estudios electroquimicos de micotoxinas del genero Fusarium : inmovilizacion de biomoleculas sobre electrodos nanoestructurados y desarrollo de inmunosensores : aplicaciones analiticas

Abstract

Las micotoxinas son moléculas de bajo peso molecular producidas por diversas especies de hongos capaces de afectar distintas fuentes de alimentos y producir serios daños a la salud humana y animal, pudiendo ser mortal en casos extremos, y representan un serio perjuicio económico en la producción agropecuaria. Los métodos de determinación más utilizados son los cromatográficos, pero estos requieren de equipamiento muy costoso y tienen un consumo excesivo de solventes, por lo cual se han propuesto diversos métodos alternativos tales como los inmunosensores, los cuales son específicos y selectivos debido la alta afinidad del complejo que se forma por la unión de un anticuerpo con su respectivo antígeno, y tienen un consumo de solventes significativamente menor. Durante el desarrollo de este trabajo se realizó un inmunosensor amperométrico para la determinación de zearalenona (ZEA) en soluciones estándar y en muestras naturales contaminadas ex profeso, empleando electrodos impresos de carbono (EIC). Se creó una superficie nanoestructurada formada por un compósito de nanotubos de carbono de paredes múltiples (NTC) y nanopartículas de oro (NPAu), que presentó buenas propiedades eléctricas y una gran área superficial, sobre la cual se realizó el anclaje de anticuerpos policlonales específicos contra ZEA. Las sucesivas etapas de construcción del inmunosensor se corroboraron mediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) y micrografías de microscopía electrónica de barrido (SEM). La determinación de ZEA se realizó mediante un inmunoensayo competitivo empleando estándares en solución amortiguadora de fosfatos (SAF) 10 mM, pH 7,5; y muestras de maíz contaminadas ex profeso con ZEA, obteniéndose un límite de detección (LD) de 0,11 pg mL-1. La concentración de ZEA determinada utilizando el inmunosensor estuvo en buen acuerdo con la determinada por cromatografía HPLC, validando así el inmunosensor desarrollado. Además, se estudió el efecto de la cantidad de NTC y NPAu empleados en el nanocompósito sobre las propiedades electroquímicas de dicha superficie empleando un diseño experimental de superficies de respuesta. Mediante un diseño factorial completo de tres niveles con dos factores, se analizó como varió la resistencia a la transferencia de carga (Rtc) y la corriente de pico catódica (ip,c) del par rédox ferrocianuro/ferricianuro según variaba la composición de la superficie nanoestructurada del EIC. Tanto los NTC como las NPAu producen un incremento en la ip,c observadas, mientras que los NTC también causan un aumento de la Rtc, pero las NPAu no producen un efecto apreciable sobre ésta. A partir del análisis de la función deseabilidad se eligió un compósito de composición adecuada que x | P á g i n a presentó una menor Rtc y una mayor ip,c. También se desarrolló un inmunosensor impedimétrico para la determinación de la micotoxina patulina (PAT) tanto en soluciones estándar como en muestras naturales contaminadas ex profeso. Se utilizaron electrodos de carbono vítreo (ECV) modificados con óxido de grafeno (OG). Sobre esta superficie modificada se anclaron de forma covalente anticuerpos policlonales específicos contra PAT Las etapas de construcción del inmunosensor se corroboraron mediante estudios de EIE. La determinación de PAT se llevó a cabo mediante un inmunoensayo no competitivo empleando muestras de PAT en SAF 1 mM, pH 7,5; y muestras de jugo de manzana comercial contaminadas ex profeso, para las cuales se obtuvo un LD de 9,82 pg mL-1. La concentración de PAT determinada en muestras de jugo contaminadas ex profeso, mostró un buen porcentaje de recuperación, y estuvo en concordancia con la determinada mediante HPLC, lo que valida al inmunosensor impedimétrico para determinar PAT en muestras reales.