Sensor eletroquímico para determinação de esculetina baseado em nanocompósito constituído de grafeno e nanopartículas de ouro estabilizadas em heparina

Abstract

Este trabalho descreve o desenvolvimento e a caracterização de um sensor a partir da modificação de um eletrodo de carbono vítreo (GCE) com um nanocompósito constituído de grafenoe nanopartículas de ouro estabilizadas em heparina (AuNP-Hep-Gr) paraa determinação de esculetina (ESC). As AuNPs estabilizadas em heparina foram caracterizadas por espectroscopia UV-Vis e microscopia eletrônica de transmissão. As diferentes proporções de grafeno (Gr) junto à suspensão de AuNP-Hep foram avaliadas e os eletrodos modificados a partir de cada proporção foram caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica. O comportamento eletroquímico daESC foi estudado na presença das diferentes arquiteturas eletródicas contendo Gr e AuNP-Hep. Observou-se a oxidação da ESC em +0,61 V e redução em +0,58 V (vs. Ag/AgCl), a reação de oxirredução ocorreu com a transferência de dois mols de prótons e dois mols de elétrons por mol de ESC. Usando parâmetros otimizados da voltametria de onda quadrada foi obtida a curva de calibração com faixa linear de 0,1 a 20,5 µmol L-1 (R2 = 0,992), com limite de detecção e quantificação de 46,0 e 140,0 nmol L-1, respectivamente. O eletrodo AuNP-Hep-Gr/GCE apresentou resultados satisfatórios para a repetibilidade e estabilidade, ainda que interferências tenham sido observadas na presença de grandes concentrações de ácidoascórbico ou quercetina. Este sensor foi aplicado com sucesso na determinação e recuperação de ESC em amostras de geleia de amora e chá preparados a partir de pó de folhas e chá comercial de amora branca.

Abstract: This work describes the development and characterization of a sensor based on the modification of a glassy carbon electrode (GCE) with a nanocomposite consisting of graphene and gold nanoparticles stabilized in heparin (AuNP-Hep-Gr) for the determination of esculetin (ESC). AuNPs stabilized in heparin were characterized by UV-Vis spectroscopy and transmission electron microscopy. The different proportions of graphene (Gr) decorated toAuNP-Hep were evaluated and characterized by electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. The electrochemical behavior of ESC was studied in the presence of different electrode architectures containing Gr and AuNP-Hep. ESC oxidation was observed at +0.61 V and reduction at +0.58 V (vs. Ag/AgCl), the redox reaction occurred with the transfer of two moles of protons and two moles of electrons per mole of ESC. Using optimized parameters of square wave voltammetry, a calibration curve was obtained with a linear range from 0.1 to 20.5 µmol L-1(R2= 0.992), with a detection and quantification limit of 46.0 and 140.0 nmol L-1, respectively. The AuNP-Hep-Gr/GCE electrode showed satisfactory results for repeatability and stability, although interferences were observed in the presence of high concentrations of ascorbic acid or quercetin. This sensor was successfully applied in the determination and recovery of ESC in samples of blackberry jam and tea prepared from white blackberry leaf powder and commercial tea.