Determinación electroquímica altamente sensible de dopamina, en muestras reales de orina, basada en el uso de un nanomaterial híbrido de Cerio y nanotubos de carbono

En este trabajo se presenta la determinación electroquímica de dopamina (DA) en muestras reales de orina con electrodos modificados por drop casting con Ce(OH)CO₃ y CNT, posteriormente tratados electroquímicamente mediante voltametrías cíclicas. De acuerdo a los resultados obtenidos mediante SEM, espectroscopías UV-Vis y FTIR, hipotetizamos que los CO₃^2- y OH^- del Ce(OH)CO₃ fueron reemplazados por grupos funcionales oxigenados, producidos en los sucesivos pasos de oxido reducción¹, (en el rol de contraaniones) generando un sólido que presenta en su estructura Ce^3+/4+. Además se observó que el tamaño nanométrico del Ce(OH)CO₃ (50 nm, según DRX) y de los CNT (10 nm de ancho, según SEM) es mantenido en el material híbrido resultante.

Los estudios electroquímicos de de estos electrodos permitieron observar dos picos reversibles (690/790 mV) asociados a la óxido reducción de la cupla Ce^3+/4+, evidenciándose la presencia de Ce⁴⁺ en la estructura cristalina del material depositado en el electrodo al realizar estudios de barrido de potencial. A partir de los estudios electroquímicos con Fe(CN)₆^3-/4-, o Ru(NH₃)₆^2+/3+ pudo observarse que la R_CT del tCe(OH)CO₃/CNT (tratado electroquímicamente) fue hasta 2 órdenes menor que la del carbón vítreo y la tasa de transferencia electrónica efectiva (K°_eff) obtenida confirmó estos resultados (2.4 10^-3 vs 7.0 10^-4) prometiendo un buen desempeño electroquímico.

La DA es una molécula de gran relevancia clínica dada su relación con desórdenes como la epilepsia, la depresión, la esquizofrenia, la hipertensión y el parkinson y los métodos alternativos como la determinación electroquímica permitirían optimizar los tratamientos de manera personalizada minimizando costos. Los electrodos tCe(OH)CO₃/CNT permitieron obtener frente a DA un rango lineal entre 0.1 y 70 mmol L^-1 con un coeficiente de correlación de 0.987 (n=3) y un límite de detección de 0.003 mmol L^-1 y el agregado de interferentes orgánicos e inorgánicos no alteró significativamente la determinación del analito. Finalmente, las determinaciones electroquímicas de DA en muestras reales de orina con los electrodos modificados no presentaron diferencias significativas con las determinaciones mediante HPLC y los tCe(OH)CO₃/CNT fueron los únicos electrodos modificados que permitieron determinaciones de DA en concentración tan baja como 1.00 μmol L^-1 (de una dil 1:20) mediante voltametría diferencial de pulso².