Estudio Electroquímico De Monocapas Autoensambladas De Cisteamina Modificadas Con 6-Metil-2-Piridincarboxaldehído

ESTUDIO ELECTROQUÍMICO DE MONOCAPAS AUTOENSAMBLADAS DE CISTEAMINA MODIFICADAS con 6-metil-2-piridincarboxaldehído.
Ibeth Rendón Enríquez(1), Julio César Aguilar Cordero(2)*

1) Facultad de Química, Universidad Central del Ecuador, Ciudadela Universitaria, Av. América, Quito, Ecuador. Correo electrónico: lunariel_ibe@hotmail.com.
2) Departamento de Química Analítica, Facultad de Química, UNAM,Circuito Escolar s/n, Ciudad Universitaria, D.F., C.P. 04510. Tel.: 56223753, correo electrónico: julioca@unam.mx.

Introducción
En los últimos años se han desarrollado algunos sistemas de electrodos impedimétricos basados en el uso de monocapas autoensambladas de tioles sobre sustratos de diversas naturalezas –pero particularmente de oro- para la cuantificación de diferentes sustancias, entreellas compuestos orgánicos [1], algunas biomoléculas [1] y unos pocos iones metálicos [2,3]. En general, en estos trabajos no se lleva a cabo un estudio de los efectos que pueden tener las matrices en que se emplean estos electrodos sobre su respuesta analítica, los cuales pueden resultar difícil de controlar y reproducir debido a los cambios que las estructuras organizadas de las monocapasllegan a sufrir en su interacción con el medio en el que se encuentran inmersas. Evidentemente, sin embargo, la respuesta de estos dispositivos dependerá no sólo de su interacción con el analito, sino también de la influencia que el medio de estudio tenga sobre las propiedades eléctricas de las monocapas autoensambladas. En este trabajo se presentan los primeros acercamientos de nuestro grupo detrabajo a un estudio sistemático de la formación de este tipo de monocapas autoensambladas y de su interacción con un medio acuoso de fosfatos con valor de pH igual a 7, para lo cual se crearon monocapas autoensambladas de cisteamina (CA) sobre electrodos de oro. Estas monocapas fueron posteriormente modificadas con 6-metil-2-piridincarboxaldehído (MPC), buscando formar una base de Schiff capaz de fijardespués iones metálicos a fin de cuantificarlos en disolución acuosa. Con el fin de analizar el comportamiento de electrodos de oro modificados en presencia del anión hexacianoferrato(III) como mediador redox, se realizaron experimentos de voltamperometría cíclica (CV), de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y de microscopía electroquímica de barrido (SECM).

ExperimentaciónPreparación de los electrodos

Para obtener los electrodos modificados se emplearon electrodos de oro de 2 mm de diámetro (CHInstruments, Austin, Texas, USA), los cuales fueron pulidos mecánicamente con alúmina Buehler de 1, 0.3 y 0.05 μm, sucesivamente, y posteriormente tratados electroquímicamente en disoluciones de ácido sulfurico (J.T. Baker, R.A.) 0.5 M a través de un barrido de potencialrepetitivo desde 0.5 V a 1.8 V y de vuelta a 0.5 V hasta obtener voltamperogramas reproducibles. Los electrodos de oro fueron luego sumergidos en una disolución acuosa de cisteamina (Aldrich, 99%, pKa2 = 8.3 (-SH), pKa1 = 10.8 (-NH2)) 20 mM por cuatro horas en la oscuridad, enjuagados para eliminar el exceso de cisteamina y tratados con una disolución concentrada de 6-metil-2-piridincarboxaldehído(MPC, Aldrich, 99%) en etanol absoluto (Mallinckrodt), durante una hora a 40 °C [3] (ver esquema 1), tras lo cual se enjuagaron copiosamente con agua desionizada y se mantuvieron en disoluciones buffer de fosfatos de pH = 7 hasta el momento de ser usados.

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Esquema 1. Pasos a seguir para la modificación de los electrodos usados en este trabajo.

Experimentos electroquímicos

Losexperimentos de electroquímica fueron realizados usando bien un potenciostato Solartron 1287 acoplado a un analizador de frecuencias Solartron 1260 (para llevar a cabo los estudios de espectroscopia de impedancia) o, en su caso un equipo SECM CH Instruments 900b (con el cual se hicieron los experimentos de microscopía electroquímica de barrido). Para los experimentos electroquímicos se usaron agua...