Desenvolvimento de detectores nanoestruturados de óxidos metálicos em grafeno para detecção eletroquímica de aminoácidos em vinhaça de cana-de-açúcar utilizando cromatografia líquida de alta eficiência

Abstract

El desarrollo de métodos para determinar la composición química de la vinaza es extremadamente importante para añadir mayor valor a este subproducto de las industrias alcoholera y azucarera. En este trabajo fueron investigados detectores nanoestructurados de óxido de grafeno reducido (RGO) conteniendo nanopartículas de óxidos metálicos (MONPs) de níquel, cobre y plata para la detección y determinación de aminoácidos en vinazas de caña de azúcar mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a detección electroquímica. Los aminoácidos estudiados se oxidaron irreversiblemente en las superficies modificadas con RGO y MONPs. Las separaciones cromatográficas se realizaron empleando una columna de intercambio iónico y elución isocrática. En las condiciones optimizadas, los métodos mostraron una relación lineal con las concentraciones de aminoácidos de dos órdenes de magnitud, límites de detección inferiores a 2,0×10⁻⁵ mol/L, sensibilidades superiores a 3,3×10⁵ nA/mol L-1, R≥ 0,9991 y recuperaciones entre 95 ± 5 y 102 ± 3 %. La excelente estabilidad a largo plazo y la repetibilidad de los electrodos construidos los hacen atractivos como detectores electroquímicos. Los resultados mostraron que los detectores desarrollados pueden ser empleados para la detección y cuantificación de aminoácidos, libres de interferencias y con precisión en muestras de vinaza de caña de azúcar.

O desenvolvimento de métodos para determinar a composição química da vinhaça é extremamente importante para acrescentar mais valor a este subproduto das indústrias do álcool e do açúcar. Neste trabalho, foram investigados detectores nanoestruturados de óxido de grafeno reduzido (RGO) contendo nanopartículas de níquel, cobre e óxido metálico de prata (MONPs) para a detecção e determinação de aminoácidos na vinhaça de cana de açúcar por cromatografia líquida de alto rendimento (HPLC) acoplada à detecção electroquímica. Os aminoácidos estudados foram irreversivelmente oxidados em superfícies modificadas com RGO e MONPs. As separações cromatográficas foram realizadas utilizando uma coluna de troca iónica e eluição isocrática. Nas condições optimizadas, os métodos mostraram uma relação linear com concentrações de aminoácidos de duas ordens de magnitude, limites de detecção inferiores a 2,0×10-⁵ mol/L, sensibilidades superiores a 3,3×10⁵ nA/mol L-1, R≥ 0,9991 e recuperações entre 95 ± 5 e 102 ± 3 %. A excelente estabilidade a longo prazo e a repetibilidade dos eléctrodos construídos tornam-nos atractivos como detectores electroquímicos. Os resultados mostraram que os detectores desenvolvidos podem ser utilizados para a detecção e quantificação de aminoácidos, livres de interferências e com precisão em amostras de vinhaça de cana de açúcar.