Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
32a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Emprego de Reator Enzimático Baseado em Polímeros Molecularmente Impressos para Oxidação Catalítica de Epinefrina em Sistema FIA
Lucas Rossi Sartori1 (PG), Tiago Carvalho de Ávila1 (IC), Lauro Tatsuo Kubota2 (PQ), César Ricardo Teixeira Tarley1 (PQ)*
1Departamento de Ciências Exatas, Universidade Federal de Alfenas, CEP 37130-000, Alfenas-MG, Brasil,
*ctarleyquim@yahoo.com.br
2Instituto de Química, Departamento de Química Analítica, Universidade Estadual de Campinas, CEP 13084-971, Campinas-SP, Brasil.
Palavras Chave: Polímero com impressão molecular, hemina, epinefrina, catálise.
Introdução
A técnica de preparação de polímeros molecularmente impressos (MIP), desde seu surgimento em 1972, tem promovido avanços relevantes em diferentes segmentos da Química Analítica, principalmente em procedimentos de extração em fase sólida. Porém, o uso de polímeros impressos com atividade catalítica ainda é recente.
Assim, no presente trabalho foi sintetizado um MIP seletivo com atividade catalítica na reação de oxidação de epinefrina (EP) por peróxido de hidrogênio. A adição de hemina, como monômero à síntese do polímero, confere ao MIP sítios seletivos e prostéticos à molécula molde de EP. Foram utilizados como monômeros funcionais o ácido metacrílico (MAA) ou a 4-vinilpiridina (4Vpy). A técnica de detecção foi a amperometria com potencial fixo em 0,0 V vs Ag/AgCl, a qual foi acoplada a um sistema de injeção em fluxo (FIA).
Resultados e Discussão
O MIP foi sintetizado de acordo com a literatura1, com pequenas modificações. Foram preparados simultaneamente dois polímeros não impressos (NIP), sendo um deles na ausência de EP e outro na ausência de EP e hemina. Após a síntese, os materiais foram triturados, secos e peneirados em diâmetro máximo de 106 µm. Na seqüência procedeu-se a extração da molécula molde com solução de metanol:ácido acético (4:1) (v/v) com monitoramento por voltametria de pulso diferencial.
O sistema FIA consiste da introdução da amostra de EP num fluxo carregador de H2O2 50 µmol.L-1. Após percolação da amostra no reator biomimético, ocorre catálise da oxidação da EP pelo H2O2, onde o produto formado (quinona) é monitorado em 0,0 V gerando uma corrente catódica. Os MIPs sintetizados com MAA e 4Vpy foram comparados frente aos seus NIPs e entre eles. Ambos demonstraram atividade catalítica frente aos seus NIPs, entretanto o polímero sintetizado com MAA apresentou atividade catalítica aproximadamente 2 vezes maior que seu NIP com hemina e 4 vezes maior que seu NIP sem hemina (Fig. 1A). Estes
dados confirmam a existência de cavidades impressas pela EP. Quando comparados os dois polímeros observou-se a superioridade do MIP de MAA em detrimento ao MIP de 4Vpy, pois o primeiro apresentou atividade catalítica 4,3 vezes maior (Fig.
1B), corroborando a maior efetividade da impressão molecular com a utilização de MAA.
5000 6000 7000 8000 9000
-1.4x10-7 -1.2x10-7 -1.0x10-7 -8.0x10-8 -6.0x10-8 -4.0x10-8 -2.0x10-8 0.0
Corrente (A)
Tempo (segundos) MIP NIP com hemina sem coluna NIP sem hemina
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -4.0x10-8
-3.5x10-8 -3.0x10-8 -2.5x10-8 -2.0x10-8 -1.5x10-8 -1.0x10-8
-5.0x10-9Resultados para o MIP (MAA)
Resultados para o MIP (4Vpy)
Corrente (A)
Tempo (segundos)
Figura 1. (A) Fiagrama comparativo entre os sinais obtidos com EP 500 µM com peróxido de hidrogênio 50 µM através de colunas contendo MIP, NIP com hemina, sem coluna e NIP sem hemina respectivamente; (B) Comparação entre MIPs sintetizados com diferentes monômeros.
Observou-se a linearidade do método para concentrações entre 50 e 500 µM de EP com R2 = 0,9995.
Conclusões
Pode-se concluir que os polímeros mimetizam a enzima peroxidase de forma mais intensa quando da utilização da técnica de impressão molecular.
Comprovou-se também que a utilização de MAA fornece maior capacidade de reconhecimento da EP. A linearidade apresentada também permite afirmar que o desenvolvimento de uma metodologia analítica para epinefrina utilizando-se os MIPs é possível e será explorada para amostras de medicamentos e biológicas.
Agradecimentos
FAPEMIG, CNPq e CAPES.
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1 Santos, W. J. R.; Lima, P. R.; Tarley, C. R. T. e Kubota, L. T. Anal Bioanal Chem.2007, 389, 1919.
