Biossensor baseado na enzima lacase e nanotubos de carbono-ftalocianina para análise do pesticida tiabendazol

A classe dos pesticidas benzimidazólicos, representada principalmente pelo tiabendazol, 2-(4-tiazolil)-1 H-benzimidazol (TBZ), tem sido classificada como prioritária em estudos de monitoramento ambiental[1]. Além disso, TBZ é considerado como um poluente emergente, com uso permitido no Brasil, regulamentado pela ANVISA. Os danos causados aos seres humanos pelo TBZ consistem em problemas hepáticos, anemia e tireóide, estando associado a interferências da atividade estrogênica[2] . Assim, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um biossensor enzimático baseado na enzima lacase (Lac), imobilizada sobre a superfície do eletrodo de carbono vítreo (CV) previamente modificado com nanotubos de carbono de parede múltiplas funcionalizado e ftalocianina de cobalto (CV/NTCPMF-FcCo) para análise de TBZ em amostras de águas naturais coletadas dos açudes Acarape do Meio e Pacajús, localizados no Ceará, e em amostras de cana-de-açúcar. O biossensor foi preparado a partir da adição de 2 µL da solução composta da mistura de igual volume de solução de Lac 5 mg mL–1 e glutaraldeído 2% sobre CV/NTCPMF-FcCo. O fenômeno de inibição do processo de catálise enzimática do 2,2"-Azino-bis (3-etilbenzetiazolino-6-sulfônico) (ABTS) foi empregado como princípio para obtenção do sinal analítico. Condições experimentais, tais como unidades da enzima, tampão, pH e concentração de ABTS foram otimizadas. Experimentos de voltametria cíclica (VC) a 10 mV s–1 para ABTS em meio de tampão BR pH 5,0 sobre CV/NTCPMF-FcCo indicaram a presença de um processo reversível com potenciais de pico catódico (Epc) e anódico (Epa) de 0,44 e 0,50 V vs Ag/AgCl/Cl– (sat.), respectivamente. Sobre CV/NTCPMF-FcCo/Lac foi observada a mudança no perfil voltamétrico do ABTS, sendo marcada pela presença do processo de redução mais definido, com Epc = 0,40 V vs Ag/AgCl/Cl– (sat.), que é característico da ação catalítica da Lac. Esse processo foi atribuído à redução eletroquímica do cátion radicalar ABTS.+ , produto da reação, que se deu entre Lac e ABTS. Estes resultados forneceram indícios de que a matriz NTCPMF-FcCo foi biocampatível e que conseguiu, por meio de interações do tipo p-p, imobilizar a enzima. Pelos experimentos de VC na presença de TBZ foi possível observar a diminuição dos valores de corrente de pico (Ip) para ABTS, indicando inibição da atividade enzimática. A inibição ocorreu possivelmente em decorrência na interação entre o grupo tiazol (presença do átomo de enxofre e nitrogênio) do TBZ e os íons cobre da Lac. Os parâmetros analíticos limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) calculados foram: LD = 4,66 x 10–7 mol L–1 (93,78 ppb) e LQ = 1,55 x 10–6 mol L–1 (311,94 ppb). Na sequência, foram realizados experimentos de recuperação em amostras de cana-de-açúcar e de águas naturais, em níveis de concentração entre 9,42 x 10–7 e 6,85 x 10–6 mol L–1 . Os percentuais de recuperação foram calculados e variaram entre 90,99% e 105,03%, com desvio padrão relativo (DPR) entre 1,50% e 5,54%. Assim, conclui-se que o biossensor desenvolvido foi aplicado com sucesso na determinação de TBZ em amostras complexas, com a vantagem de eliminar a interferência de uma série de compostos presentes nas matrizes, minimizando as etapas de pré-tratamento das amostras.