Desarrollo de electrodos compósitos enzimáticos para la detección y determinación de compuestos fenólicos

Abstract

El trabajo de investigación realizado en esta Tesis Doctoral ha consistido en el diseño, fabricación y optimización de electrodos compósitos enzimáticos para la detección de compuestos fenólicos. En primer lugar se desarrollaron tres matrices compósitas diferentes, formadas por grafito y Teflón, por grafito y polímero de etilen/propilen/dieno, y por carbono vítreo reticulado y resina epoxi, respectivamente. Estas matrices compósitas se caracterizaron electroquímicamente, y posteriormente, se emplearon en la construcción de biosensores amperométricos mediante la inclusión física de la enzima tirosinasa en el seno de las matrices electródicas. De este modo, se obtuvieron tres tipos diferentes de biosensores renovables por pulido de su superficie, comparándose su capacidad para la detección de compuestos fenólicos, así como su estabilidad y reproducibilidad en medio acuoso. Por otro lado, se estudió el funcionamiento del electrodo de grafito-Teflón-tirosinasa en un medio de trabajo formado por micelas inversas, poniéndose de manifiesto la mayor vida útil del biosensor en este medio predominantemente orgánico. Seguidamente, se desarrollaron electrodos de grafito-Teflón-peroxidasa y de grafito-Teflón-glucosa oxidasa-peroxidasa. Estos biosensores fueron capaces de detectar un mayor número de compuestos fenólicos que los de tirosinasa, aunque con menor sensibilidad. En una matriz de grafito-Teflón se coinmovilizaron las enzimas tirosinasa, glucosa oxidasa y peroxidasa, obteniéndose un biosensor con mayor sensibilidad que el de glucosa oxidasa-peroxidasa y con mayor capacidad de detección que el de tirosinasa. Los biosensores desarrollados se aplicaron a la estimación del contenido en compuestos fenólicos en muestras de aguas procedentes de una refinería de petróleo. Los resultados obtenidos se compararon con los del método oficial para estos compuestos en aguas, demostrándose la validez de los biosensores compósitos enzimáticos para el análisis de este tipo de compuestos en las muestras mencionadas