Sensores para la detección de moléculas biológicas con capacidad antioxidante

Abstract

El ácido α-lipoico es una biomolécula presente en nuestro organismo, principalmente en las mitocondrias. Nuestro organismo puede sintetizarla, solo en pequeñas cantidades, por ello se suministra, normalmente, mediante la alimentación, como suplementos alimentarios comerciales. Tiene una elevada capacidad antioxidante y además, está implicado en diversas rutas metabólicas como la de los carbohidratos, lípidos y colesterol. Entre sus propiedades farmacológicas es la de actuar como cofactor enzimático y regulador redox. Interviene en el metabolismo de la glucosa como cofactor del piruvato deshidrogenasa, y es utilizado para el tratamiento del dolor y la parestesia asociada a la neuropatía diabética. El objetivo de este trabajo es la optimización y validación de un método diferente de los convencionales, para la detección y cuantificación de esta molécula. Aprovechando sus propiedades electroquímicas, esto se lleva a cabo mediante el uso de técnicas de voltamperometría cíclica y de onda cuadrada. Además, se han empleado electrodos serigrafiados (SPEs), haciendo que las medidas sean rápidas, sensibles, económicas y portables. Se han obtenido curvas de calibrado, en dos medios diferentes, ácido sulfúrico y tampón Britton-Robinson, sobre SPEs de dos materiales de carbón. En todas las condiciones, se lograron buenos resultados, al obtener una respuesta lineal en el rango estudiado. Sin embargo, ha sido el electrodo de nanotubos de carbono en sulfúrico, el que presenta mejor comportamiento. La aplicación del método para la detección y cuantificación de una muestra real confirma la bondad del método.

α-lipoic acid is a biomolecule present in our body, primarily in the mitochondria. Our body can synthesize it, but only in small amounts; therefore, it is usually supplied through diet as commercial dietary supplements alone or in combination with other supplements. It has a high antioxidant capacity and is involved in various metabolic pathways such as those of carbohydrates, lipids, and cholesterol. Among its pharmacological properties, it acts as an enzymatic cofactor and redox regulator. It participates in glucose metabolism as a cofactor of pyruvate dehydrogenase and is used to alleviate pain and paresthesia associated with diabetic polyneuropathy. This work proposes the optimization and validation of a method different from conventional ones for the detection and quantification of this molecule. Taking advantage of its electrochemical properties, cyclic and square wave voltammetry techniques are used. Additionally, screen-printed electrodes (SPEs) have been employed, making the measurements quick, sensitive, economical, and portable. Calibration curves have been obtained on SPEs of two carbon materials in two different media. In all conditions, good results were achieved, obtaining a linear response in the studied range. However, the carbon nanotube electrode in sulfuric acid showed the best performance. The application of the method for the detection and quantification of a real sample confirms the method’s reliability.