Desenvolvimento de sensor bioinspirado em hexapeptídeo de enzima acetilcolinesterase para detecção de pesticidas. - Rodrigues, Núbia Fernanda Marinho (2018)
Os pesticidas estão entre os poluentes mais preocupantes, devido à toxicidade e presença significativa no ambiente. A sua toxicidade é baseada na capacidade de inibir irreversivelmente a enzima acetilcolinesterase (AChE) que é chave na transmissão de impulsos nervosos. Este trabalho descreve o desenvolvimento de sensor contendo hexapeptídeo, bioinspirado em enzima acetilcolinesterase, para detecção de pesticidas organofosforados e carbamatos. A sequência peptídica (NH3+ - His – Glu – Trp – Arg – Pro – Ser – COO-) foi imobilizada sobre nanopartículas magnéticas (Fe3O4) previamente sintetizadas, modificadas com quitosana e posteriormente funcionalizadas com 1,12-diaminododecano. As condições experimentais de imobilização do peptídeo foram otimizadas, sendo estas: concentração 5,0 x 10-5 mol L-1 e tempo de incubação de 30 minutos a 25 ºC. O grupo carboxílico presente na sequência peptídica foi ativado com o uso de agentes de acoplamento 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) e N-hidróxisuccinimida (NHS). A razão de concentração otimizada de EDC/NHS foi de 18,6/12,5 mmol L-1, respectivamente, e tempo de ativação de 60 minutos. O sinal eletroquímico do peptídeo foi monitorado pelo pico de oxidação da histidina, cujo valor é diminuído ao interagir com o pesticida. O perclorato de sódio (NaClO4) 0,1 mol L-1 pH 7,5 foi selecionado como eletrólito suporte. Os parâmetros da voltametria de onda quadrada foram otimizados (frequência de 100 Hz, amplitude de 90 mV e incremento de varredura de 6 mV) utilizando uma matriz de planejamento fatorial. O tempo de pré-concentração do peptídeo com o pesticida foi fixado em 5 minutos. O sensor apresentou resposta linear nas faixas de concentração estudadas, com limites de detecção de 6,0 x 10-11 mol L-1 e 4,0 x 10-10 mol L-1 para carbofurano e clorpirifós, respectivamente. O armazenamento na geladeira a ±4 °C possibilitou 85% de estabilidade do peptídeo imobilizado após um período de 60 dias. O método desenvolvido foi aplicado em amostras reais de batata e tomate, sendo obtido um percentual de recuperação no intervalo de 95 a 100%. O método cromatográfico de análise (HPLC/UV) apresentou intervalo linear de 1,0 x 10-6 a 5,0 x 10-5 mol L-1 para carbofurano e de 5,0 x 10-6 a 5,0 x 10-5 mol L-1 para clorpirifós, com recuperação de 95 a 105%. O sensor bioinspirado, permitiu o desenvolvimento de metodologia analítica alternativa para detecção de pesticida, mostrando-se promissor e com viabilidade de substituição de métodos cromatográficos utilizados para determinação de pesticidas em amostras de alimentos.