La descripción matemática de la electrooxidación de la dopamina, acompañada de su electropolimerización

The mathematical description for the dopamine electrooxidation, accompanied by its electropolymerization

Se investigó desde un punto de vista teórico un interesante caso de electrooxidación de la dopamina, acompañado de su electropolimerización, en el que tanto el monómero como el polímero conductor resultante pueden ser oxidados a su respectiva forma quinónica. El análisis del modelo matemático, correspondiente a este sistema, mostró que el estado estacionario en este sistema es fácil de mantener estable, aunque la zona topológica, correspondiente a esta estabilidad, es más estrecha. Las inestabilidades oscilatorias y monótonas eran más probables en este caso que en sistemas similares.

Introducción

La dopamina (3,4-dihidroxi-feniletanamina, CAS: 51-61-6) es uno de los neurotransmisores más importantes del organismo humano y de los mamíferos [1-4]. Es una de las catecolaminas naturales que se encuentran en el cuerpo. Es un precursor de la epinefrina [5], una de las moléculas neurotransmisoras con importantes efectos cardiovasculares, hormonales, renales y del sistema nervioso central. La falta de dopamina puede causar enfermedades, como el Parkinson [6]. Puede aplicarse en el momento del tratamiento, pero su alta concentración también puede provocar efectos en el sistema nervioso simpático, acompañados de un aumento de la presión arterial y del pulso e incluso de esquizofrenia [7, 8] . Por lo tanto, el desarrollo de un método eficiente capaz de determinar sus concentraciones mínimas es una tarea relevante.

El uso de electrodos químicamente modificados (CME) es una de las herramientas modernas, baratas y flexibles de análisis, y una de sus principales ventajas es la afinidad entre el modificador y el analito. Para los compuestos hidroquinónicos, entre los que se encuentra la dopamina, se han desarrollado varios modificadores de electrodos, que van desde polímeros conductores y ésteres específicos hasta bioobjetos como la cáscara de plátano [9-15] e, incluso, los propios compuestos de naturaleza quinona-hidroquinónica. Sin embargo, hay que admitir que la dopamina es un compuesto electropolimerizable [16], y el polímero puede ser utilizado, incluso como modificador del electrodo, como fue el caso de la polializarina en [17]. Para estimar el impacto de la electropolimerización y las insabilidades, por las que puede seguir [18-20], en el comportamiento del sistema, es necesario introducir un modelo matemático, capaz de describir adecuadamente sus procesos y reacciones.