O polímero poli-l-lisina (PLL) é um poliaminoácido sintético obtido pela condensação de várias unidades de seu monômero, lisina. Esta unidade monomérica é um α-aminoácido dotado de uma cadeia de hidrocarbonetos com cinco grupamentos CH2 e uma outra função
-NH2 em posição ε. Comercialmente pode ser encontrado sobre diversos pesos moleculares
resultantes do número de unidades matriciais utilizadas para sua confecção. O polímero apresenta um pKa= 10,7 [70]. As estruturas do monômero e do polímero, bem como a equação de formação do poliaminoácido pode ser vista na Figura A1 no apêndice.
De acordo com a literatura [71,72], as reações de formação do polímero ocorrem entre as unidades monoméricas da lisina através da formação de ligações peptídicas entre os resíduos α(-NH2) de uma unidade com o terminal (-OH) da função carboxílica de uma outra
matriz gerando a correspondente função peptídica. A estrutura final do polímero apresenta as funções peptídicas e o terminal ε(-NH2). A utilização de técnicas espectroscópicas RAMAN
possibilitou a identificação da função amida no polímero cujas bandas são caracterizadas em número de onda igual a 1.645 e 1.670 cm-1 para as conformações α-helicoidal e β-laminar, respectivamente [71], cuja representação esquemática deste modelo, considerando as possíveis transições é apresentada na Figura A2 no apêndice.
Este polímero, quando utilizado no revestimento de superfícies eletródicas é capaz de promover interação com ânions, uma vez que é dotado de um grupamento amino-protonado em valores de pH abaixo de 11,0 [70] e a possibilidade de complexação pela função amina desprotonada em valores de pH superiores. Sua utilização no campo da eletroanálise e bioeletroquímica tem mostrado promissores resultados em diversos estudos nas últimas duas décadas, os quais são apresentados na forma resumida a seguir.
Em trabalhos pioneiros, ANSON e colaboradores [18,19,70], descrevem a utilização da PLL protonada sobre uma superfície de carbono pirolítico, obtido pelo gotejamento de uma
alíquota de solução seguido de evaporação a 80oC por 30 s. Este procedimento assegura a mudança de conformação de uma estrutura α-helicoidal para uma β-laminar com maior aderência sobre a superfície do grafite. O eletrodo assim modificado foi utilizado para esclarecer modelo mecanístico de transporte de carga usando o sistema (FeIII/II-EDTA).
A adsorção espontânea da PLL sobre eletrodo de mercúrio, (HMDE), foi utilizada para monitoramento do antiasmático nedocromil de sódio em baixos níveis de concentração [73]. A comparação dos resultados obtidos mostrou que o sinal voltamétrico é mais intenso na presença do poliaminoácido. A mesma metodologia foi aplicada no estudo do comportamento voltamétrico de nitroprussiato de sódio sobre eletrodo de mercúrio. Na presença de PLL, a técnica voltamétrica de redissolução mostrou uma corrente de pico sete vezes maior, mostrando o efeito da interação eletrostática e pré-concentração do fármaco [74].
A adsorção da PLL na superfície da gota pendente de mercúrio para a investigação do comportamento voltamétrico e determinação de hexacianoferrato de potássio também é descrita por MOREIRA e FOGG, [75]. O complexo pode ser determinado em níveis de 2,00x10-8 a 1,70x10-7 mol L-1 utilizando a técnica voltamétrica de redissolução catódica.
Do mesmo modo, a utilização da PLL no recobrimento do eletrodo de mercúrio também permite a análise voltamétrica de ceftazidime em matrizes biológicas. A adição de PLL na célula eletroquímica provoca grande incremento de corrente propiciando um método sensível e seletivo para análise de ceftazidime em urina humana (limite de detecção de 1,00x10-10 mol L-1 [76]).
Um estudo de investigação das potencialidades de troca iônica da PLL sobre eletrodo de grafite pirolítico foi realizado por BIANCO e colaboradores [77,78]. Nestes trabalhos são descritos o emprego dos complexos aniônicos hexacianoferrato (III), hexacloroirideto e o catiônico hexaaminorutênio (III), analisados através de suas interações eletrostáticas com o filme. Um eletrodo de grafite pirolítico foi modificado pelo gotejamento de uma alíquota de 2,0 µL de uma solução aquosa de PLL 0,500% m/v seguido de secagem com a utilização de aquecimento a 80oC por 30 s. Os experimentos mostraram que a PLL pré-concentra os íons aniônicos na superfície modificada, enquanto uma leve atenuação de corrente foi observado em relação ao íon catiônico, provavelmente devido à repulsão eletrostática, pKaPLL=10,7 [70].
A metodologia foi aplicada para a proteína ferrodoxin e a enzima hidrogenase, mostrando que o eletrodo modificado com a PLL constitui um elegante procedimento para a detecção de respostas voltamétricas promovidas por proteínas carregadas negativamente.
Um estudo sobre o comportamento voltamétrico da PLL sobre a superfície dos substratos de carbono vítreo, platina e eletrodo de carbono impresso, foi realizado por FOGG e colaboradores [79]. Os eletrodos foram tratados de forma similar com suas superfícies recobertas com alíquotas do polímero seguido de sua evaporação a 80oC por 2 min e testados para os ânions hexacianoferrato e trioxalatocobalto(III) como espécies modelo. A comparação dos resultados obtidos com o eletrodo na ausência e presença de PLL mostra que o sistema melhora a reversibilidade do sistema FeIII/II na presença da PLL, devido uma diminuição no ∆E para o processo reversível para o par redox e aumento na sensibilidade do sinal promovido pelo processo de pré-concentração fornecido pelo polímero. Segundo suas conclusões, a PLL adere mais fortemente em superfícies rugosas do que em substratos cuidadosamente polidos.
Estudos de empacotamento da PLL sobre superfícies eletródicas foram realizados com o intuito de monitorar sistemas enzimáticos por MIZUTANI e colaboradores [80-86]. Diversos eletrodos foram utilizados como suporte para aprisionamento de enzimas através da utilização de mediadores, tais como ácido 3-mercaptopropiônico, 4-estirenosulfonato e PLL. Glicose, ácido láctico, colina e etanol podem ser monitorados amperometricamente pela utilização do biosensor.
1.5 - INTERAÇÃO ENTRE ALGUNS COMPOSTOS FARMACÊUTICOS E