Evaluación de superficies de carbón vítreo modificadas con quitosano, nanopartículas de oro y extractos de ureasa en la determinación de urea en suelos

Abstract

La urea es un compuesto orgánico empleado ampliamente como fertilizante ya que es una fuente de nitrógeno para las plantas, componente necesario para su proceso de crecimiento. Esta sustancia, a pesar de ser soluble, no puede ser absorbido directamente por las plantas por lo que se hidroliza generando iones amonio en un proceso que puede durar de tres a cuatro días dependiendo de factores como la temperatura, humedad, contenido de materia orgánica, tipo de suelo y concentración de la enzima ureasa en el suelo, de allí que se hace necesario disponer de dispositivos que permitan monitorizar la cantidad de urea presente en el suelo que ha sido hidrolizada. En este trabajo se reporta el proceso de desarrollo y caracterización de un biosensor para la determinación de urea mediante la modificación de superficies de carbón vítreo empleando películas electrodepositadas del biopolímero quitosano, nanopartículas de oro y extractos de ureasa. Se evaluaron ureasas obtenidas apartir tanto de granos de soya (actividad de 14,41 U/mL) como de una solución comercial (actividad 1,86 U/mL) y se estudió el proceso de fijación de esta enzima a la superficie electródica para el desarrollo de biosensores amperométricos y potenciométricos, así como el proceso de ensamblaje del biosensor mediante técnicas electroquímicas y espectroscópicas lográndose desarrollar un biosensor potenciométrico de urea, encontrándose que la incorporación de nanopartículas de oro al transductor mejoran la respuesta del biosensor potenciométrico. Este biosensor presentó rango dinámico lineal 2,49 a 28,3 mM comparado con el sistema sin nanopartículas el cual presentó dos rangos de linealidad a 2,49 mM a 9,8 mM, y el otro a un rango de concentración de 12,19 mM a 28,3 mM.