Desenvolvimento de métodos bioanalíticos para acetamida

Abstract

O presente trabalho teve como objectivo desenvolver um método bioanalítico baseado em sensores acústicos, para detectar e quantificar amidas tóxicas, entre as quais acetamida e acrilamida. Utilizou-se a enzima amidase (EC 3.5.1.4) de Pseudomonas aeruginosa L10, para converter a acetamida em compostos de menor toxicidade como o ião amónio e ácido acético. O ião amónio foi detectado por um sensor acústico com um revestimento químico apropriado. Testaram-se dois sistemas associando as duas componentes (química e biológica). No primeiro depositaram-se as duas componentes sobre um cristal. No segundo, inseriu-se num sistema de injecção em iluxo (FIA) o cristal revestido com o componente químico e a biológico foi imobilizado num biorreactor. Na concepção do biorreactor, testaram-se vários métodos de imobilização para o biocatalisador. Este foi confinado em contas de alginato de cálcio e imobilizado em esferas e capilares de vidro silanizados. A silanização foi feita pelo método de sol-gel e com solventes orgânicos com 3-aminopropiltrietoxissilano (APTS). A imobilização do biocatalisador foi feita com glutaraldeído (GA). Em todos estes casos, obtiveram-se respostas da conversão da acetamida pela amidase, tendo-se conseguido melhores resultados com a funcionalização das paredes do capilar com extracto celular.

The aim of this work was to develop a bioanalytical method based on an acoustic sensor to detect and quantify toxic amides namely acetamide and acrylamide. The enzyme amidase (EC 3.5.1.4) from Pseudomonas aeruginosa L10 was used to convert acetamide in less toxic compounds such as ammonium ion and acetic acid. The ammonium ion was detected by an acoustic sensor with an appropriate chemical coating. Two systems combining a chemical sensitive coating and a biocatalyst were tested. One of them was a two layer acoustic sensor, while the other includes a bioreactor separated from the chemical sensor. The last one, is part of a flow injection analytical system (FIA). For the design of the bioreactor, several immobilization methods were tested. Biocatalyst was present in whole cells of Pseudomonas aeruginosa L10 or cellular extract. The biocatalyst was either confined in calcium alginate beads or immobilized in silanized glass capillaries and glass beads. The silanization was based on the sol-gel techniques and reaction with organic solvents using 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS). The biocatalyst was immobilized with gluraldehyde (GA). In all the experiments responses from conversion of acetamide mediated by the amidase were obtained. The best results were achieved with the functionalization of the capillary walls with celular extract.