Development of Electrochemical HRP-MWCNT-Based Screen-Printed Biosensor for the Determination of Phenolic Compounds in Effluent from Washing Coffee Beans

Resumo

O presente estudo demonstra o desenvolvimento de um biossensor descartável impresso à base de HRP (peroxidase de rábano silvestre) -MWCNT para a determinação de compostos fenólicos em efluentes da lavagem de grãos de café. A imobilização enzimática na superfície do nanotubo de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) foi realizada por adição covalente de glutaraldeído reticulado com BSA e albumina e o desempenho do método eletroquímico foi comparado com o método de referência (Folin-Denis). O nanocompósito HRP-MWCNT foi caracterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR). Parâmetros experimentais incluindo pH, concentração de tampão, concentração de H₂O₂, quantidade de enzima, BSA e glutaraldeído foram otimizados. As melhores condições para a preparação do biossensor descartável à base de HRP foram: 25 μL de solução de HRP (53 U mg^-1 sólido em 100 μL de água), 4,0 mg de BSA e 20 μL de glutaraldeído (5% v / v). O método proposto apresentou sensibilidade de 0,283 A L mol^-1 com uma faixa de resposta linear de 20 a 32,5 μmol L^-1, limites de detecção e quantificação de 0,164 μmol L^-1 e 0,474 μmol L^-1, respectivamente , usando a voltametria de onda quadrada. Os resultados revelaram que o biossensor apresentou um bom desempenho na determinação de compostos fenólicos, quando comparado a outros métodos descritos na literatura. O biossensor descartável proposto foi aplicado com sucesso na determinação de compostos fenólicos em amostras de águas residuais da lavagem de grãos de café, mostrando potencial aplicação no controle de qualidade de efluentes.