Desarrollo metodológico de la técnica cuprac mediante determinaciones electroquímicas y preparación de un electrodo modificado químicamente para evaluar propiedades antioxidantes

• Autores: Arely Irais Cardenas Robles
• Directores de la Tesis: Carlos Eduardo Frontana Vázquez (dir. tes.), Martín Gómez Hernández (dir. tes.)
• Lectura: En la Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica ( México ) en 2015
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: cideteq.repositorioinstitucional.mx
• Resumen
  • español

    En este trabajo se presenta el desarrollo del método electroquímico CUPRAC por voltamperometría cíclica y cronoamperometría como una alternativa cuantitativa a las determinaciones espectroscópicas de disoluciones conteniendo antioxidantes. Este método permitió caracterizar la respuesta de diferentes moléculas antioxidantes en función del número de equivalentes químicos de Cu(II) requeridos para su oxidación, presentando la secuencia Trolox (2) = Ácido Ascórbico (2) < Ácido Gálico (4) = (+)-Catequina (4) < Quercetina (6).

    El método desarrollado fue de utilidad para la cuantificación de antioxidantes en muestras difíciles de analizar por métodos espectroscópicos, tales como vinos y cremas corporales, superando las interferencias asociadas a las características de las muestras. Asimismo, el método electroquímico se empleó para comparar el contenido de antioxidantes en infusiones de tés, jugos y medicamentos en diversas presentaciones (gotas, tabletas efervescentes y cápsulas). Los resultados permitieron establecer marcos comparativos entre muestras comerciales así como evidenciar el efecto de otros interferentes en la respuesta del método.

    También se presentan diversas alternativas para inmovilizar el complejo [Cu(Nc)2(NO3)2]+2 sobre la superficie del electrodo, ya que dicho compuesto representa la especie reactiva del método CUPRAC, con la intención de desarrollar una superficie electródica funcional, capaz de cuantificar la Capacidad Antioxidante Total. Se efectuaron ensayos empleando soportes basados en el uso de pintura electroforética, así como empleando tintas de carbono. Dichos ensayos permitieron establecer que la primera alternativa no es funcional debido a que existe una reacción química entre la pintura empleada y el complejo a soportar, mientras que el soporte empleando tintas de carbono permitió formar un electrodo modificado cuya corriente de oxidación se relaciona con el incremento en la concentración de antioxidantes en disolución.

  • English

    In this work is presented, the development of an electrochemical-CUPRAC methodology by cyclic voltammetry and chronoamperometry as a quantitative alternative to the solution-based spectrophotometric determination of antioxidants. This method allowed to characterize the response of some known antioxidant molecules as a function of the number of chemical equivalents of Cu(II) required in the mediated oxidation, presenting the sequence Trolox (2) = Ascorbic Acid (2) < Gallic Acid o (4) = (+)-Catechin (4) < Quercetin (6).

    The developed method was useful for the quantification of antioxidants in samples which are difficult to analyze by spectrophotometric methods, such as wines and corporal creams, due to interference associated to the characteristics of each sample. Also, it was used to compare the antioxidant content in tea infusions, juices and antioxidants contained in pharmaceutical preparations (drops, effervescent tablets and capsules). The results allowed establishing comparisons between commercial samples and showed the effect of the interferences in the analytical response of the method developed.

    In the last part of this work, different alternatives are presented to support the reagent of the CUPRAC method ([Cu(Nc)2(NO3)2]+2) with the intention of developing a Chemically Modified Electrode, able to quantify amperometrically the Total Antioxidant Capacity in solution. Different assays were performed employing supports based on the use of electrophoretic paint as well as using carbon inks. Such assays allowed establishing that the first one is not functional because there is a chemical reaction between the electrophoretic paint and the complex to support; the second strategy showed that it was possible to construct a modified electrode surface, which was sensitive to increasing amount of antioxidants in solution, as a preliminary result.