A nereistoxina adsorvida na superfície do eletrodo de Au promove a transferência de elétrons entre os ânions ferricianeto sob força iônica incomumente baixa. Crédito:imagem reimpressa com permissão de Shimada, H .; Noguchi, S .; Yamamoto, M .; Nishiyama, K .; Kitamura, Y. &Ihara, T., Detecção eletroquímica de agentes neurotóxicos com base em seu efeito de promoção de transferência de elétrons em um eletrodo Au, Química Analítica, American Chemical Society (ACS), 2017, 89, 5742-5747. DOI:10.1021 / acs.analchem.6b04229. Copyright 2017 American Chemical Society.
A contaminação química de pesticidas é um problema sério. Os métodos de detecção podem ser complicados, difícil de implementar e caro. Contudo, pesquisadores no Japão descobriram um método para reduzir o custo e simplificar o processo de detecção de uma neurotoxina encontrada em vários pesticidas chamados nereistoxina. Espera-se que o método traga técnicas de detecção aprimoradas.
Há uma quantidade limitada de dados sobre os impactos globais de pesticidas na saúde, mas muitos ferimentos e mortes em todo o mundo podem ser atribuídos ao seu uso indevido. A contaminação de alimentos e fontes de água com pesticidas é um problema muito sério, particularmente em países do terceiro mundo. A detecção desses produtos químicos no corpo por meio de métodos simples e baratos é de alta prioridade.
Métodos relativamente fáceis para analisar compostos químicos solúveis em gordura já são conhecidos. Pesticidas solúveis em água, por outro lado, são um pouco mais complicados. Eles geralmente precisam de pré-tratamentos problemáticos, como extração e derivatização, antes da análise instrumental, como cromatografia gasosa / espectrometria de massa (GC / MS) e cromatografia líquida / espectrometria de massa (LC / MS), é por isso que pesquisadores da Universidade Kumamoto, Universidade Konan, e a Polícia da Prefeitura de Nagasaki, no Japão, começou a examinar métodos mais simples para detecção de toxinas. Eles se concentraram na nereistoxina (NRT), uma neurotoxina natural encontrada em vários pesticidas. A análise típica para NRT requer o uso de detectores de alto desempenho.
Os pesquisadores mostraram que os NRTs adsorvidos na superfície de um eletrodo de ouro (via uma ligação Au-S) produziram uma resposta eletroquímica facilmente distinguível que, na presença de um ânion marcador ferricianeto (0,5 milimolar (mM)), era mais sensível do que um eletrodo de ouro não tratado. Uma condição crítica para esta técnica eletroquímica é uma concentração anormalmente baixa de eletrólito (1,0 mM KCl). Sob essas baixas concentrações, o eletrodo nu mediu uma corrente de quase zero microampères, ao passo que um eletrodo com uma camada de superfície NRT acelerou significativamente a resposta elétrica. A camada NRT compensou bastante a desvantagem que vem com baixos níveis de KCl. Esta pesquisa é valiosa não apenas por sua utilidade como um sensor simples e prático, mas também para fornecer um novo princípio em físico-química para sensores.
Depois de confirmar a viabilidade do método em outros pesticidas neurotóxicos relacionados à NRT (Cartap, Tiociclame, e Bensultap) os pesquisadores avaliaram sua capacidade de detectar neurotoxinas no soro humano. "Inicialmente encontramos uma corrente não identificada quando testamos o soro de controle, mas foi eliminado rapidamente após a lavagem do eletrodo com hidróxido de sódio, "disse o professor Toshihiro Ihara, líder do projeto de pesquisa. "Felizmente, este foi o único tratamento necessário para a detecção de 1-25 microgramas de NRT por mililitro de soro humano, que é a sensibilidade necessária para detectar envenenamento por NRT de pesticidas e outras fontes. Outras técnicas são mais complicadas, leva mais tempo, ou use materiais muito mais complicados. Esperamos que nossa técnica abra as portas para outros métodos de detecção simples e baratos. "
Esta pesquisa pode ser encontrada no jornal online da American Chemical Society. Química Analítica .