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Electrocatálisis de compuestos biológicos por mediadores encapsulados en electrodos modificados con nanotubos de carbono

Memoria para optar al título profesional de Químico / Los nanotubos de carbono (NTCs) han generado una enorme actividad en la
mayoría de las áreas de la ciencia y la ingeniería debido a sus propiedades
estructurales, mecánicas y electrónicas únicas. Entre las cuales incluyen alta
estabilidad química y térmica, alta elasticidad y alta resistencia a la tracción.
Estas propiedades hacen que los nanotubos sean ideales para el desarrollo de
electrodos modificados con estas nanoestructuras.
Debido al pequeño tamaño y a su conductividad los NTCs también pueden
considerarse como uno de los electrodos más pequeños. Se ha demostrado
que tienen la capacidad de promover la transferencia de electrones siendo
utilizados para fines electroanalíticos tales como el desarrollo de biosensores,
impartiendo una fuerte actividad electrocatalítica a importantes biomoléculas.
Su aplicación en métodos voltamétricos es especialmente favorable, pero
también se emplean para la adsorción de diferentes analitos y en métodos de
separación electroquímica.
La modificación directa de un electrodo con una dispersión de NTCs, presenta
ventajas tales como el aumento del área superficial efectiva, la mejora en la
transferencia de masa, el aumento de la sensibilidad del electrodo y en algunos
casos la reducción de los sobrepotenciales. Así como también mejora la
reversibilidad de los procesos electroquímicos. En esta tesis se han modificado
electrodos con NTC y compuestos con grupos y estructuras tipo cumarinas.
Los nitrocompuestos se usan en productos farmacéuticos debido a su acción en
organismos vivos donde a menudo están implicados en procesos de oxidaciónreducción.

Los principales usos farmacéuticos de este tipo de compuestos
nitroaromáticos son como agentes antibacterianos, antiprotozoarios y
anticancerosos. Como compuestos tóxicos y sospechosos de carcinogenicidad,
los nitrobencenos liberados al medio ambiente representan una gran amenaza
para la salud humana. La reducción del grupo nitro es un paso fundamental
para la actividad biológica, debido a que se generan intermediarios altamente
reactivos.
Las cumarinas son moléculas heterocíclicas orgánicas, conocidas como
benzopironas. Tienen una amplia variedad de actividades biológicas,
características anticancerígenas, Anti-VIH, anti-Alzheimer, antimicrobiana,
antioxidante y antiviral. Las propiedades fotofísicas de los derivados
cumarínicos están fuertemente relacionadas con la capacidad de donación de
i


electrones o de captura de electrones de los sustituyentes unidos a su núcleo y
el grado de conjugación de las moléculas.
La nicotinamida adenina dinucleótido (NADH), es una coenzima que se
encuentra en todas las células vivas. Es útil para la detección electroenzimática
de ciertos azúcares, alcoholes y aminoácidos. La oxidación electroquímica de
NADH a la correspondiente forma oxidada (NAD
+
) es de gran interés, debido a
su papel como cofactor en muchas reacciones enzimáticas.
En intentos de reducir el sobrepotencial y pasivación del electrodo, ha surgido
una preferencia general por los electrodos de carbono; y compuestos
mediadores de transferencia de electrones, como quinonas, diaminas,
ferroceno, fenazina y L-glutamato. Tales mediadores pueden estar presentes en
solución o pueden ser inmovilizados sobre la superficie del electrodo. La
reducción electroquímica de uno o más grupos nitro de un nitrocompuesto,
genera el par redox nitroso-hidroxilamina (NO/NHOH) en el electrodo. Esta
reacción se ha utilizado para la oxidación electrocatalítica de NADH.
Debido a los antecedentes anteriormente mencionados, en esta tesis se ha
estudiado el efecto de los electrodos de carbono vítreo, recubiertos con NTC.
Demostrando una detección amperométrica sensible, por parte de mediadores
electroquímicos, con el objetivo de estudiar la oxidación de NADH.
En el presente trabajo se utilizan electrodos modificados con nanotubos de
carbono de pared múltiple (MWNTC). Los electrodos fueron modificados con
diversos nitrocompuestos y compuestos cumarínicos como posibles mediadores
redox en la electro oxidación de NADH

Identiferoai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/171558
Date January 2018
CreatorsOrtúzar Salazar, Pia Tamara
ContributorsSquella Serrano, Juan Arturo, Moscoso Cabello, Raúl
PublisherUniversidad de Chile
Source SetsUniversidad de Chile
LanguageSpanish
Detected LanguageSpanish
TypeTesis
RightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/

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