DESENVOLVIMENTO DE SENSORES ELETROQUÍMICOS PARA QUANTIFICAÇÃO SIMULTÂNEA DOS BIOMARCADORES 7-METIL-GUANINA, 3-METIL-ADENINA E 5-METIL-CITOSINA
Metilação do DNA, 5-metil-citosina, 7-metil-guanina, 3-metil-adenina, eletrodo de diamante dopado com boro, eletrodo de carbono vítreo, voltametria, impedância.
A identificação de biomarcadores de doenças humanas como adutos metilados do DNA em amostras biológicas é de grande importância. Neste contexto, este trabalho teve como principal objetivo investigar, pela primeira vez, a oxidação eletrocatalítica da 7-metil-guanina (7-mGua) e da 5-metil-citosina (5-mCyt) em um eletrodo de diamante dopado com boro pré-tratado catodicamente (red-BDDE), utilizando voltametria de pulso diferencial (DPV) e voltametria cíclica (CV). Os potenciais de pico anódico da 7-mGua e 5-mCyt por DPV foram observados em E = 1,04 V e E = 1,37 V em pH = 4,5, indicando excelente separação de picos de aproximadamente 330 mV entre as espécies. Usando DPV, condições experimentais como eletrólito de suporte, pH e influência de interferentes foram investigadas para desenvolver um método sensível e seletivo para a quantificação individual e simultânea desses biomarcadores. As curvas analíticas para a quantificação simultânea da 7-mGua e 5-mCyt em meio ácido (pH = 4,5) foram: faixa de concentração de 0,50–5,00 μmol L-1 (r = 0,999), limite de detecção de 0,27 μmol L-1 para 7-mGua; e de 3,00 a 25,00 μmol L-1 (r = 0,998), com limite de detecção de 1,69 μmol L-1 para 5-mCyt. Um novo método a partir da DPV para a detecção e quantificação simultânea dos biomarcadores 7-mGua e 5-mCyt utilizando o red-BDDE foi então proposto. A eletrooxidação da 3-metiladenina (3-mAde) em eletrólitos aquosos sobre eletrodos de carbono (GCE e red-BDDE) foi investigada por técnicas voltamétricas e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Diferentes fatores experimentais foram explorados, como a influência da concentração, composição e pH do meio, transporte de massa, adsorção de produtos no GCE e BDDE e a presença de possíveis interferentes na oxidação da 3-mAde. Os dados eletroquímicos demonstraram que o grupo metil não é eletroativo, mas influencia fortemente o mecanismo de oxidação de 3-mAde. O comportamento anódico de 3-mAde sobre o GCE e BDDE, ocorreu por transporte de massa por difusão, em uma única etapa irreversível dependente do pH, em uma reação no eletrodo com a remoção de um elétron e um próton. Pel voltametria cíclica, o coeficiente de difusão de 3-mAde foi estabelecido em pH neutro fisiológico (D3-mAde = 1,57∙10- 5 cm2 s -1 ). Em comparação com a adenina, a oxidação de 3-mAde ocorreu em valores de potencial mais positivos (~200 mV), permitindo assim a determinação voltamétrica simultânea de ambas as bases. Experimentos de recuperação foram realizados e adições de 3-mAde com concentrações conhecidas foram feitas em amostras preparadas a partir de misturas de bases de DNA livres e o aduto 7-mGua em tampão de acetato (pH = 4,5). Os resultados sobre o sensor de GCE foram bastante satisfatórios (96,4 – 101,3% de recuperação), indicando excelente precisão e exatidão, bem como vantagens como simplicidade, rapidez e custo do método proposto. Novos métodos com GCE e red-BBE utilizando a DPV para determinação de 3-mAde em tampão de acetato (pH = 4,5) e tampão fosfato (pH = 7,0) também foram propostos. Assim, no geral este trabalho propõe novos sensores eletroquímicos sensíveis e seletivos, utilizando a DPV e eletrodos de carbono funcionalizados para a detecção e quantificação simultânea de importantes biomarcadores de doenças humanas, como a 7-metil-guanina, 5-metil-citosina e 3- metiladenina, contribuindo significativamente para o avanço das técnicas eletroanalíticas em pesquisas biomédicas.