Desenvolvimento de biossensor com peroxidase de extrato de maxixe (Cucumis anguria L.) para determinação de dopamina

Abstract

Biossensores se encontram entre um dos maiores avanços científicos das últimas décadas, uma vez que permitem testes rápidos para inúmeros analitos. A dopamina, uma molécula neurotransmissora, desempenha um papel crucial no sistema nervoso central e periférico, influenciando uma variedade de processos fisiológicos e comportamentais. Seu monitoramento preciso, viabilizado pelo uso de biossensores, torna-se essencial para entender os mecanismos subjacentes às doenças neurológicas e psiquiátricas, bem como para desenvolver estratégias terapêuticas mais eficazes. A peroxidase é uma das enzimas mais empregadas em pesquisas de biossensores amperométricos. Por isso é cada vez mais importante avançar no conhecimento das aplicações dessa enzima e em fontes alternativas à peroxidase comercial (HRP) de Amoracia rusticana. Neste trabalho, o extrato de maxixe (Cucumis anguria) foi selecionado e usado como fonte da enzima peroxidase para a imobilização em nanotubos de titanato (NTT) e em nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (NPM). Posteriormente, foram construídos biossensores com o extrato de maxixe filtrado e concentrado (NTTP-F e NTTP-R) e um com a peroxidase comercial (NTT-HRP). Os biossensores construídos foram empregados na quantificação de dopamina em produto farmacêutico (5,00 mg mL-1). Foi necessário a aplicação de um potencial de -0,30 V por 5 s antes de cada varredura de Voltametria de Onda Quadrada (VOQ) para promover a dessorção do analito da superfície do biossensor. Para o biossensor NTTP, a curva de calibração obtida foi de 4,98 a 65,4 µmol L-1, com LD de 2,46 µmol L-1. Para o biossensor NPMP, a curva de calibração obtida foi de 4,98 a 61,0 µmol L-1, com LD de 2,11 µmol L-1. Na determinação e dopamina na ampola comercial, o biossensor NTTP apresentou o intervalo de confiança de 5,04 ± 0,06 mg mL-1 (ER = +1,2%) e, o biossensor NPMP, 4,76 ± 0,04 mg mL-1 (ER = -4,8%). O biossensor NTTP apresentou melhores resultados comparado aos resultados obtidos usando o biossensor NPMP em relação a: sinal maior, melhor repetitividade, curva de calibração um pouco mais ampla e maior exatidão no experimento de adição de padrão. Os biossensores NTTP-R, NTTP-F e NTT-HRP apresentaram a mesma faixa linear da curva de calibração, de 4,98 a 56,6 µmol L-1, com LDs de 1,20, 1,04 e 1,83 µmol L-1, respectivamente. Na determinação de dopamina na ampola comercial, o biossensor NTTP-F apresentou o intervalo de confiança de 5,47 ± 0,09 mg mL-1 (ER = +10%). O biossensor NTTP-R, 5,0 ± 0,2 mg mL-1 (ER = 0%) e, o biossensor NTT-HRP, 5,0 ± 0,4 mg mL-1 (ER = 0%). No teste de interferente feito com ureia 10 g L-1, o biossensor NTTP-R obteve a menor perda de sinal. Por fim, os NTT apresentaram melhores características eletroquímicas que as NPM. Embora bem semelhantes, o biossensor NTTP-R apresentou melhores resultados do que o NTTP-F e do que o biossensor NTT-HRP. Os biossensores construídos com extrato de maxixe não apresentaram grandes diferenças do biossensor construído com HRP. Porém o biossensor NTTP-R apresentou melhores características do que o NTT-HRP e do que o NTTP-F.