Índice.  

RESUMEN. ............................................................................................................................................... 1 

 

1.  INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................................. 1 

 

2.  METODOLOGÍA EXPERIMENTAL. .................................................................................................. 6 

2.1. MATERIAL Y REACTIVOS. .................................................................................................................................... 6 2.2. SISTEMA Y CARACTERIZACIÓN ELECTROQUÍMICA. ............................................................................................. 6 

2.2.1. Preparación de Electrodos. ...................................................................................................... 6 2.2.2. Preparación de soluciones. ...................................................................................................... 7 2.2.3. Condiciones de trabajo. ........................................................................................................... 7 2.2.4 Experimentación. ...................................................................................................................... 7 

 

3.  RESULTADOS Y DISCUSIÓN. .......................................................................................................... 8 

3.1. VOLTAMPEROMETRÍA CÍCLICA USANDO EPC. .................................................................................................... 8 3.2. VOLTAMPEROMETRÍA CÍCLICA USANDO EPCCΒ­CD. ...................................................................................... 12 3.3. VOLTAMPEROMETRÍA DIFERENCIAL DE PULSO USANDO EPC. ........................................................................ 16 3.4. VOLTAMPEROMETRÍA DIFERENCIAL DE PULSO USANDO EPCCΒ­CD. ............................................................. 18 

 

4.  CONCLUSIONES. ............................................................................................................................ 20 

 

5.  AGRADECIMIENTOS. .................................................................................................................... 21 

 

6.  REFERENCIAS. .............................................................................................................................. 21 

         

Resumen. Julio Cesar Alva Ensastegui. Introducción. UAM-I.

 1 

Resumen.  

La modificación de un EPC con β‐CD (EPCβ‐CD), nos da una mayor respuesta al 

trabajar  con  Q    flavonoide  utilizado  como  antioxidante.  El  estudio  realizado  se  llevó  a 

cabo  en  una  solución  buffer  de  fosfatos  a  pH  7.114±0.001  y  se  trabajó  a  diferentes 

velocidades  de  barrido  de  potencial,  concentraciones  y  amplitudes  de  pulso.  La 

sensibilidad usada fue  10 µA*V‐1 y se enfocó en el primer pico de oxidación, el análisis se 

realizó  utilizando  las  técnicas  de  la  voltamperometría  cíclica  (VC)  y  voltamperometría 

diferencial de pulso (VDP). Se encontró que el primer proceso de oxidación involucra una 

transferencia de un electrón. 

Palabras  Clave:  EPC,  β‐CD,  quercetina,  flavonoide,  amplitud  de  pulso,  voltamperometría  cíclica, voltamperometría diferencial de pulso, adsorción, difusión. 

 

1. Introducción.  

Los  flavonoides  son  pigmentos  vegetales  no  nitrogenados.  Su  función  dentro  de  las 

plantas parece  ser  la de  atraer  a  los polinizadores  (es un animal  “agente biótico”) hacia  las 

flores con la intención de que puedan dispersar mejor las semillas. 

Existen  13  subclases  de  flavonoides  con  un  total  de más  de  5,000  compuestos,  todos 

presentando  un  esqueleto  en  común  numerado  de  la  misma  manera,  la  subclase  a  la  que 

pertenece la quercetina es la de las flavonas (Figura 1)  [2]. 

 

 

 

 

 

 Figura  1.  (a)  Estructura  básica  de  los  flavonoides  y  sistema  de  numeración,  (b)  estructura  de  las 

Flavonas. 

(a)  (b) 

Introducción Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 2 

La Q 3,3',4',5,7‐pentahidroxiflavonol  Figura 2, es un flavonoide de los más abundantes 

en el reino vegetal y el cual está presente en nuestra dieta diaria. Se  trata de un compuesto 

polifenólico  presente  naturalmente  en  vegetales,  frutas,  bebidas  (no  alcohólicas)    y  plantas 

medicinales [2]. 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 2.  Quercetina    (3,3',4',5,7‐pentahidroxiflavonol),    (a)  En  2D  y  (  b)  3D.  Las moléculas    fueron 

dibujadas con ChemBio3D Ultra Cambridgesoft. 

 

Por ejemplo abunda en manzanas, cebollas, tomates, lechuga, tés y vino tinto, en donde 

aparece como glucósido. Este polifenol parece tener efectos que benefician la salud humana, 

incluida  la  protección  cardiovascular  y  el  cáncer  [3],  también  se  consideran  como  anti‐

alérgicos  y  poseen  actividades  antivirales,  ya  que  tienen  propiedades  antioxidantes, 

antinflamatorias,  antitrombóticas,  antimicrobianas,  antialérgicas,  acciones  vasodilatadoras 

[7],    antitumorales,  antiasmáticas  e  inhibidoras  de  enzimas  como  la  transcriptasa  reversa, 

proteína  quinasa  C,  tirosina  quinasa  C,  calmodulina,  ornitina  decarboxilasa,  hexoquinasa, 

aldosa reductasa, fosfolipasa C y topoisomerasa II [2]. 

Las  propiedades  biológicas  de  mayor  interés  han  sido  sus  efectos  antioxidantes,  los 

cuales han sido blancos de un sin número de estudios principalmente clínicos y nutricionales, 

como es el caso de las combinaciones vitamínicas (vitamina E más vitamina C y β‐caroteno), 

para  lograr  una  mejor  acción  antioxidante  se  prefiere  incluir  en  la  dieta  una  mezcla  de 

flavonoides  y  taninos  [2].  La  eficacia  antioxidante  de  los  flavonoides  en  vivo  está  menos 

(b) (a) 

Introducción Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 3 

documentada, presumiblemente debido al conocimiento limitado sobre su absorción en seres 

humanos [7]. 

Casi  todos  los  resultados  coinciden  en  que  los  flavonoides  con  sustituyentes 

dihidroxílicos  (dos  grupos  OH  unidos  al  anillo)  en  posiciones  3'  y  4'  en  el  anillo  B  (grupo 

catecol) se muestran más activos como antioxidantes y que este efecto es potenciado por  la 

presencia de un doble enlace entre los carbonos 2 y 3, un grupo OH libre en la posición 3 y un 

grupo  carbonilo  en  la posición 4  como sucede  con  la quercetina,  lo  cual,  da  como producto 

moléculas  con  radicales  y  debido  a  que  los  dos  grupos OH  están  involucrados,  los  picos  de 

oxidación están a potenciales positivos bajos y muy  cercanos entre  ellos  [1]. Por    tanto,  los 

flavonoides con un grupo pirogalólico en el anillo B exhiben una mayor actividad antioxidante 

que  los  que  presentan  un  núcleo  catecólico.  Pero  al mismo  tiempo  son más  susceptibles  a 

mostrarse  como agentes prooxidantes,  lo que neutraliza  los  referidos efectos  antioxidantes, 

también cabe recalcar que la quercetina se considera como un fuerte secuestrador de O2‐ [2], o 

sea  el  efecto  antioxidante  de  los  flavonoides  se  asocia  generalmente  con  su  capacidad para 

secuestrar radicales libres o con su habilidad para acomplejarse con metales catalizadores de 

reacciones oxidativas. 

La Q muestra 4 picos de oxidación y dos de ellos se presentan a potenciales positivos 

bajos, estos dos picos están muy cercanos entre si, lo que indica que el grupo que se oxida es 

el  grupo  catecol  y  los  productos  de  oxidación  posibles  son  los  mostrados  en  la  Figura  3, 

primero  se muestran  los dos mecanismos posibles  en  los  cuales  se pierde un  electrón y un 

protón y después se muestra el mecanismo global  [1] y [7]. 

Introducción Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 4 

 Figura  3. Mecanismo  de  oxidación  para  la  Q  considerando  las  dos  primeras  oxidaciones,  (a)  paso monoelectrónico de la posición 3’, (b) paso monoelectrónico de la posición 4’ y (c) mecanismo global. 

 

La ciclodextrina (CD) son en forma Toroide, oligosacáridos cíclicos que consiste de seis 

a ocho unidades de glucosa (α, β, y γ‐CD, respectivamente) unidos por enlaces α(1‐4). Entre 

ellos  la  forma  β‐CD  (siete  unidades  de  glucosa)  Figura  4  es  capaz  de  formar  complejos  de 

inclusión  con  una  diversidad  de  moléculas  (a  través  de  los  grupos  OH  presentes  en  la 

estructura), una propiedad que ofrece atractivas aplicaciones en muchos campos: productos 

farmacéuticos,  alimentos,  cosméticos  y  productos    químicos  [3].  Al  trabajar  con  electrodos 

modificados  con β‐CD obtenemos una mayor corriente que cuando no se usa y por  lo  tanto 

tendremos  un  mejor  mayor  respuesta  a  menores  concentraciones  y  obtendremos  menor 

ruido en los voltamperogramas [8]. 

OHOOH

HO O

OH

OHOOH

HO O

O

+‐

OH OH

OHOOH

HO O

OH

OHOOH

HO O

OH

+‐

OH O

OHOOH

HO O

OH

OHOOH

HO O

O

+‐

OH O

(a)

(b)

(c)

Introducción Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 5 

 Figura 4. β‐Ciclodextrina, formada de siete unidades de glucosa. 

 

Los electrodos tanto para EPC y carbón vítreo se modifican con CD y se preparan de tal 

manera  que  puedan  aumentar  su  velocidad  de  transferencia  de  selectividad,  sensibilidad  y 

carga.  Además,  ha  habido  un  interés  considerable  en  la  preparación  de  los  polímeros  CDs 

insolubles en agua por su aplicación como absorbentes para la eliminación de contaminantes 

orgánicos y metales pesados del agua [4]. 

 

 

 

 

 

 

Metodología Experimental. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 6 

2. Metodología Experimental.  

 

2.1. Material y Reactivos. 

El EPC se preparó utilizando carbón grafito en polvo natural con 99.9995 % de pureza 

de la marca Alfa Aesar grado microcristal, se mezcló con aceite mineral (Mineral 0.1 Mineral 

oil) el aceite se colocó en goteros de la marca Fluka, para pesar la mezcla se usó una balanza 

analítica  de  la  marca  OHAUS®  con  incertidumbre  de  0.1  mg,  para  la  modificación  del 

electrodo de EPC se utilizó  β‐CD de la marca Fluka, pureza 99%. Se usó una balanza analítica 

marca OHAUS® con incertidumbre 0.01 mg, dos pipetas de 1 y 20 mL de la marca Pyrex, tres 

matraces aforado de 2, 5 y 50 mL de  la marca Pyrex, dos micropipetas de 10‐100 µL y 100‐

1000 µL de  la marca BIOHIT Proline Plus,  dos vasos de precipitados de 50 mL de  la marca 

Pyrex,  1  agitador  magnético  pequeño,  se  usó  una  parrilla  chica  para  agitar  la  solución,  

también se usó un potenciostato de la marca BAS100B y un Ultrasónico (8891 Cole‐Parmer, 

set  sonic  min.)  usado  para  disolver  la  quercetina.  Como  reactivos  se  usó  quercetina 

dihidratada de  la marca  Sigma Aldrich  con una pureza mayor o  igual  al 98 %,  se usó  ácido 

perclórico de pureza al 69.80 % de la marca J. T. Baker, dos reactivos de fosfatos,  fosfato de 

potasio monobásico  y  dibásico  de  la marca  ‘Baker  Analized’  también  se  usó metanol  de  la 

marca  Sigma‐Aldrich  de  pureza  del  99.8%  para  disolver  la  quercetina,  se  prepararon  las 

soluciones usando agua desionizada obtenida Milipore Mili‐Q, también se usó un pH metro de 

la marca Mettler Toledo MP 230 pH meter,  el mismo se  calibró  con una  solución Buffer pH 

7.00±0.02 a 25 °C de fosfatos de la marca Radiometer  Analytical. 

 

2.2. Sistema y Caracterización Electroquímica. 2.2.1. Preparación de Electrodos. 

Los  electrodos  usados  fueron;  un  EPC  utilizado  como  electrodo  de  trabajo,  el  cual  se 

preparó  en  proporciones  1:1  de  polvo  de  carbón  y  aceite mineral,  un  electrodo  auxiliar  de 

alambre de platino  y un electrodo de referencia de (plata/cloruro de plata). El EPCCβ‐CD se 

preparó colocando 50  mg de β‐CD en una solución de 5 mL únicamente de HClO4 0.1 M y se 

ciclo 30 veces (61 segmentos) para  formar  la película en  la superficie del EPC manteniendo 

una atmosfera de N2(g). 

 

Metodología Experimental. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 7 

2.2.2. Preparación de soluciones. Las soluciones usadas fueron una solución amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 

de concentración 0.1 M y una solución de HClO4  0.1 M. La Q se preparó en metanol (1mg de Q: 

mL de metanol).  

2.2.3. Condiciones de trabajo. La solución de Q  se preparó todos los días de trabajo y se protegió de la luz con papel 

aluminio. Las soluciones en la celda se burbujearon con N2(g) un minuto por cada mL. Cuando 

se trabajó con el EPC sin β‐CD el electrodo se limpió raspando la superficie del electrodo en 

una hoja blanca y limpia para eliminar especies adheridas a él. 

2.2.4 Experimentación. Se  caracterizará  el  comportamiento  de  la  Q  por  medio  de  dos  métodos  de 

voltamperometría  (VC y VDP)   usando un electrodo bajo dos condiciones de  trabajo  (EPC y 

EPCCβ‐CD)  usando  como  electrolito  soporte    fosfatos  a  pH 7.114±0.001,  primero  se  usa  un 

EPC y se varía la velocidad de barrido de potencial, después se formará la película de β‐CD en 

el EPC y se varían el mismo parámetro. Enseguida usando VDP se varía la amplitud de pulso 

(AP) usando el EPC y el EPCCβ‐CD. 

 

 

 

Voltamperometría cíclica usando EPC. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 8 

3. Resultados y discusión. 

3.1. Voltamperometría cíclica usando EPC. 

En la Figura 5 se muestra el comportamiento de la Q de concentración 1.138±0.015 µM 

(línea sólida en color azul), en una solución amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 de 

concentración 0.1 M  (línea discontinua de  color  rojo),  en un  rango de potencial de  ‐0.650 a 

1.300 V, velocidad de barrido de potencial de 0.100 V/s y sensibilidad de 10 µA/V. El pico de 

oxidación  esta  aproximadamente  en  0.209  V,  es  muy  pronunciado  debido  a  que  están 

inmersos dos procesos de oxidación que se muestran en la Figura 3, también se puede ver que 

existen  otros  picos  de  oxidación  pero muy  poco  visibles.  El  análisis  correspondiente  a  este 

trabajo  de  investigación  solo  involucra  los  procesos  correspondientes  al  primer  pico  de 

oxidación hacia potenciales positivos, se utilizó este estudio para la elección del primer pico 

de oxidación y el intervalo al cual se trabajará en estudios posteriores. 

 

 Figura 5.  Comportamiento  de  la  Q  con  concentración  de  1.138±0.015  µM  (línea solida de color azul), en una solución amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 de concentración 0.1 M (línea discontinua de color rojo), en un rango de potencial de  ‐0.650  a  1.300  V,  velocidad  de  barrido  de  potencial  de  0.100  V/s  y  una sensibilidad de 10 µA/V. 

   

 

La  variación  de  la  velocidad  de  barrido  de  potencial  se  realizó  en  una  solución 

amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 de concentración 0.1 M en un intervalo 0.040 a 

0.140 V/s,  con concentración de Q de 11.89±0.18 µM y sensibilidad de 10 µA/V, mostrada en 

la  Figura  6.  Conforme  se  aumenta  la  velocidad  de  barrido  de  potencial,  la  intensidad  de 

corriente aumenta,  los potenciales de pico anódico y  catódico no  se desplazan visiblemente 

Voltamperometría cíclica usando EPC. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 9 

debido  a  que  los  picos  son  demasiado  anchos  y  los  dos  primeros  procesos  de  oxidación  se 

presentan a potenciales positivos bajos y muy cercanos entre ellos, esto puede indicar que el 

proceso de transferencia de masa está controlado por la difusión.  

 

 Figura  6.  Variación  de  la  velocidad  de  barrido  de  potencial,  en  una  solución amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 de concentración 0.1 M, en un intervalo de 0.040 a 0.140 V/s,    con concentración de Q de 11.89±0.18 µM y una sensibilidad de 10 µA/V. 

 

Al graficar  los  logaritmos de  las corrientes de pico anódico y catódico (log  ipa   y  log  ipc 

respectivamente) en función del logaritmo de la velocidad de barrido de potencial (log v), se 

obtuvieron pendientes próximas a la unidad  Figura 7, esto contradice la idea anterior e indica 

que el proceso de transferencia  de masa está controlado por la adsorción [9].  

 

       Figura 7. Log de ip en función de log de v (a) Para la oxidación con log(ipa(µA)=1.1191(µA*s*V‐1)*v  +  1.6786(µA))  R2  =  0.9941  y  (b)  para  la  reducción  con  log(ipc(µA)=1.1578(µA*s*V‐1)*v+1.4467(µA)) con R2 = 0.9982. 

 

(a)  (b) 

Voltamperometría cíclica usando EPC. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 10 

  Se realizó la variación de concentración de Q  en un rango de 7.26 a 36.00 µM, usando 

una  solución  amortiguadora  de  fosfatos  a  pH  7.114±0.001  de  concentración  0.1  M, 

sensibilidad de 10 µA/V, velocidad de barrido de potencial de 0.100 V/s, Figura 8. Los picos se 

deforman al aumentar la concentración de Q (36.00 µM), este pico es desplazado a potenciales 

positivos  bajos,  tiene  una  forma  delgada  en  comparación  con  los  picos  que  están  a 

concentraciones de Q más bajas (7.26‐28.86 µM), esto se debe a que  a concentraciones altas 

los dos picos de oxidación que contemplan al grupo catecol se hacen más visibles Figura 3, y 

así, es recomendable trabajar a concentraciones mayores a 36.00 µM bajo estas condiciones. 

 Figura 8. Familia de voltamperogramas variando  la concentración de Q en un rango de 7.26  a  36.00  µM,  usando  una  solución  amortiguadora  de  fosfatos  a  pH 7.114±0.001  de concentración  0.1  M,  sensibilidad  de  10  µA/V  y  velocidad  de  barrido  de  potencial  de 0.100 V/s. 

  

En la Figura 9 se muestran los gráficos de las corrientes de pico anódico y catódico (ipa y 

ipc respectivamente) en función de la concentración de Q,  en el cual se muestra una linealidad. 

 Figura 9. Corrientes de pico anódico y catódico en función de la concentración de la Q, (a) Para la oxidación y (b) para la reducción. 

(a)  (b) 

Voltamperometría cíclica usando EPC. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 11 

La  relación  de  las  corrientes  de  pico  (ipc/ipa)  es  de  alrededor  de  0.5  en  función  de  la 

velocidad  de  barrido  de  potencial  (v)  Figura  10,  lo  que  puede  indicar  una  reacción  de 

acoplamiento para  la Q. Esto se podría explicar debido a que  la Q en un rango de potencial 

amplio como el que se muestra en la Fig. 1 de la referencia [1], solo muestra cuatro picos de 

oxidación  que  serán  los  correspondientes  de  los  cuatro  grupos  hidroxilo  de  una  posible  

especie acoplada.1 

 Figura 10. Relación de corrientes de pico catódico y anódico (ipc/ipa) en  función de  la velocidad de barrido de potencial (v). 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            1 Esta hipótesis se analizará en trabajos posteriores. 

Voltamperometría cíclica usando EPCCβ-CD. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 12 

3.2. Voltamperometría cíclica usando EPCCβ­CD. 

La preparación del electrodo modificado EPCCβ‐CD se muestra en la Figura 11, esto se 

llevó  a  cabo  usando  VC  en  una  solución  de  HClO4    0.1  M,  una  concentración  de  β‐CD  de 

8.97±0.22 mM  (en  la  celda),  un EPC,  a  una  velocidad de barrido de potencial  de 0.100 V/s, 

sensibilidad de 10 µA/V, un rango de potencial de ‐0.800 a 1.300 V, en un sistema de 30 ciclos. 

Al  oxidar  y  reducir  se  crean  voltamperogramas  sobrepuestos  los  cuales  aumentan  en 

intensidad, esto es un indicio que se forma una película de β‐CD en la superficie del EPC. 

 Figura  11.  Preparación  de  una  película  de  β‐CD  en  la  superficie  del  EPC  con  una concentración de β‐CD de 8.97±0.22 mM, en una solución de HClO4  0.1 M, un rango de potencial de ‐0.800 a 1.300 V  a una velocidad de barrido de potencial de 0.100 V/s, una sensibilidad de 10 µA/V,  un intervalo de segmento de 0.016 V, en un sistema de 30 ciclo, usando VC.  

La Figura 12 muestra la variación de velocidad de barrido de potencial en un intervalo 

de 0.020 a 0.300 V/s,  usando una  solución amortiguadora de  fosfatos  a pH 7.114±0.001 de 

concentración 0.1 M, concentración de Q de 29.98±0.45 µM y una sensibilidad de 10 µA/V. Se 

observan dos picos de oxidación de la Q y cada vez que se aumenta la velocidad de barrido de 

potencial  la  intensidad de  corriente  aumenta para  la  oxidación,  ocurre  algo distinto para  la 

reducción,  la  intensidad  de  corriente  aumenta  en  un  rango  de  velocidad  de  barrido  de 

potencial (0.020‐0.080 V/s), pero en cierto rango (0.080‐0.300 V/s) permanece constante, el 

pico anódico no se desplaza visiblemente aunque los picos catódicos se desplazan en un rango 

de velocidad de barrido de potencial (0.020‐0.080 V/s), esto nos indica que podemos tener un 

Voltamperometría cíclica usando EPCCβ-CD. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 13 

proceso  de  transferencia  de  masa  de  adsorción‐difusión.  También  podemos  ver  que  el 

crecimiento de la intensidad de corriente es mejor que cuando se usa el EPC. 

 

 Figura 12. Variación de la velocidad de barrido de potencial de 0.020 a 0.300 V/s, usando una  solución amortiguadora de  fosfatos a pH 7.114±0.001 de  concentración 0.1 M, una concentración de 29.98±0.45 µM de Q, en un rango de potencial de ‐0.300 a 0.380 V, una sensibilidad de 10 µA/V. 

  

Ahora  se muestra  la  relación del  logaritmo de  la  corriente de pico anódico y  catódico 

(log  ipa y  log  ipc) en  función del  logaritmo de  la velocidad de barrido de potencial  (log v). Se 

aprecia que ambas funciones son lineales con una pendiente próxima a 0.5 Figura 13, aunque 

la  idea anterior era un proceso mixto. Al trabajar con este electrodo modificado se obtienen 

mejores resultados [9]. 

    Figura  13.  (a)  Para  la  oxidación  con  log(ipa(µA)=0.5207(µA*s*V‐1)*v+1.4218(µA))  R2  = 0.9921  y  (b)  para  la  reducción  con  log(ipc(µA)=0.485(µA*s*V‐1)*v+1.3068(µA))  con  R2  = 0.9927. 

 

(a)  (b) 

Voltamperometría cíclica usando EPCCβ-CD. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 14 

Se prepara nuevamente el electrodo modificado EPCCβ‐CD bajo las mismas condiciones 

que el de la Figura 11, ya que al realizar el análisis de variación de velocidad se pudo quedar 

algo de Q incrustada o la membrana pudo haberse dañado.  

Para ver la influencia de la Q usando un EPCCβ‐CD se varió la concentración de Q en un 

rango de 7.402 a 65.57 µM, usando una solución amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 

de concentración 0.1 M, sensibilidad de 10 µA/V, velocidad de barrido de potencial de 0.100 

V/s. Se aprecia que a concentraciones bajas (7.4‐14.77 µM) se forma solo un pico de oxidación 

y  a  concentraciones más  altas  (22.12‐72.71 µM)  se  forman  los  dos  picos de  oxidación,  esto 

muestra que usar el electrodo modificado EPCCβ‐CD a concentraciones más bajas aumenta la 

intensidad de corriente y hace más sensible el estudio de la Q en comparación con el EPC. Los 

picos anódicos no se desplazan mientras que los picos catódicos si lo hacen hacia potenciales 

positivos bajos Figura 14.  

 Figura 14.  Familia  de  voltamperogramas  donde  se  varia  la  concentración  de  Q  en  un rango de 7.402 a 65.57, usando una solución amortiguadora de fosfatos a pH 7.114±0.001 de  concentración  0.1  M  µM,  una  sensibilidad  de  10  µA/V,  velocidad  de  barrido  de potencial de 0.100 V/s. 

 

 

 

 

 

Voltamperometría cíclica usando EPCCβ-CD. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 15 

Los  gráficos  de  las  corrientes  de  pico  anódico  y  catódico  (ipa  e  ipc)  en  función  de  la 

concentración de Q son lineales y se tienen un número considerable de puntos, estos gráficos 

se pueden usar  como curvas de  calibración2 debido a  su buena  linealidad,  ambas  funciones 

aproximadamente parte del origen y su coeficiente de correlación es 0.996 Figura 15. 

 

     Figura 15. Gráficos donde se muestran las corrientes de picos en función de la concentración de Q (a) para la oxidación y (b) para la reducción.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            2 La curva de concentración usando EPCCβ‐CD es a bajas concentraciones de Q en comparación del uso de EPC. 

(a)  (b) 

Voltamperometría diferencial de pulso usando EPC. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 16 

3.3. Voltamperometría diferencial de pulso usando EPC. Ahora se usará el método de VDP para calcular el número de electrones  involucrados 

para  la  primera  oxidación.  Comenzamos  el  análisis  variando  la  AP  de  5  a  40  mV  con  una 

concentración  de Q  de  8.93±0.10  µM,  usando  una  solución  amortiguadora  de  fosfatos  a  pH 

7.114±0.001 de concentración 0.1 M, una velocidad de barrido de potencial de 0.020 V/s, en 

un  rango de  potencial  de  0  a  380 mV y  una  sensibilidad de  10 µA/V. Al  aumentar  la AP  la 

intensidad  de  corriente  aumenta,  la  familia  de  voltamperogramas  obtenidas  son  de  picos 

anchos  y  a  amplitudes  bajas  son  deformes  debido  a  los  dos  procesos  de  oxidación,  los 

potenciales de pico no se desplazan Figura 16. 

 

 Figura 16. Variación de la AP de 5 a 40 mV con una concentración de Q de 8.93±0.10 µM, usando una solución amortiguadora de  fosfatos a pH 7.114±0.001 de concentración 0.1 M, una velocidad de barrido de potencial de 0.020 V/s, en un rango de potencial de 0 a 380 mV y una sensibilidad de 10 µA/V. 

 

En la Tabla 1 se muestra la obtención del número de electrones a partir de la ecuación  W1/2 = (3.52RT/nF) [5], donde W1/2 es el ancho de pico a media altura en V3, R la constante de los gases en J*mol‐1*K‐1, T la temperatura ambiente en K, n el número de electrones adimensional y F la constante de Fahrenheit en C*mol‐1.   

                                                            3  Se  considera  el  doble,  a  la  primera  mitad  del  ancho  de  pico  de  izquierda  a  derecha  de  cada voltamperograma, para obtener el ancho de pico  total de  la primera oxidación, debido a que en  la parte derecha de cada los primeros picos se forma el segundo muy cercano al primero.  

Voltamperometría diferencial de pulso usando EPC. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 17 

Tabla 1. Obtención de número de electrones para el primer proceso de oxidación de la Q usando EPC. 

ΔV* / V  W1/2 / V n0.010  0.082 1.1080.015  0.082 1.1080.020  0.082 1.1080.025  0.082 1.1080.030  0.082 1.1080.035  0.082 1.108

• ΔV se refiere  a la  amplitud de pulso. 

 

En la Figura 17 se muestra el número de electrones en función de la amplitud de pulso. 

Se aprecia que el número de electrones correspondiente al primer proceso de oxidación para 

la Q es  independiente de la amplitud de pulso y  la transferencia de electrones es de un solo 

electrón.  Esto  corrobora  la  hipótesis  expresada  en  la  Figura  3,  de  la  oxidación  del  grupo 

catecol perdiendo un electrón para formar un radical libre. 

 

 Figura 17. Relación del número de electrones obtenidos de la Tabla 1 perdidos por la Q en función de la amplitud de pulso. 

 

 

 

Voltamperometría diferencial de pulso usando EPCCβ-CD. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 18 

3.4. Voltamperometría diferencial de pulso usando EPCCβ­CD. Se prepara nuevamente el electrodo modificado EPCCβ‐CD bajo las mismas condiciones 

que el de la Figura 11, ya que al realizar el análisis de variación de la concentración de la Q se 

pudo quedar algo de Q incrustada o la membrana pudo haberse dañado. 

Se  varía  la  amplitud  de  pulso  desde    5  a  110  mV,    con  una  concentración  de  Q  de 

0.893±0.714  µM,  usando  una  solución  amortiguadora  de  fosfatos  a  pH  7.114±0.001  de 

concentración 0.1 M una velocidad de barrido de potencial de 0.020 V/s, una sensibilidad de 

100 µA/V, en un rango de potencial de 0 a 0.380 V Figura 18. Al variar la AP la intensidad de 

corriente  aumenta,  también  el  potencial  de  pico  aumenta  hacia  potenciales  positivos  bajos. 

Los picos de anódicos son anchos pero no se forma el segundo pico, esto podría indicar que la 

Q en presencia de una película de β‐CD en  la superficie del EPC se adhiere de tal  forma que 

una parte del grupo catecol no se oxida, por lo tanto el desplazamiento de los potenciales de 

pico en  la Figura 12 muestra  indicios de que el proceso de  transferencia de masa no es del 

todo por difusión si no que alguna cantidad se adhiere. 

 

 Figura 18. Se varía la amplitud de pulso desde  5 a 110 mV,  con una concentración de Q en  la  celda  de  0.893±0.714  µM,  usando  una  solución  amortiguadora  de  fosfatos  a  pH 7.114±0.001 de concentración 0.1 M, una velocidad   de  barrido  de  potencial  de 0.020 V/s, una sensibilidad de 100 µA/V, en un rango de potencial de 0 a 0.380 V. 

 

 

Voltamperometría diferencial de pulso usando EPCCβ-CD. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 19 

En la Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos del número de electrones de la Q a 

partir de la ecuación W1/2 = (3.52RT/nF) [5], donde W1/2 es el ancho de pico a media altura en 

V, R la constante de los gases en J*mol‐1*K‐1, T la temperatura ambiente en K, n el número de 

electrones adimensional y F la constante de Fahrenheit en C*mol‐1. 

 

Tabla 2. Obtención de número de electrones para la Q usando el EPCCβ‐CD. 

ΔV / V  W1/2 / V n0.020  0.075 1.208 0.025  0.075 1.208 0.030  0.082 1.108 0.035  0.082 1.108 0.040  0.075 1.208 0.050  0.088 1.023 0.055  0.088 1.023 0.060  0.088 1.023 0.065  0.088 1.023 0.070  0.088 1.023 0.075  0.088 1.023 0.080  0.095 0.950 0.085  0.102 0.886 0.090  0.102 0.886 0.095  0.102 0.886 0.100  0.102 0.886 0.105  0.109 0.831 

• ΔV se refiere  a la  amplitud de pulso. 

 

 

En la Figura 19 se muestra el número de electrones perdidos por la Q correspondiente 

al primer proceso de oxidación en función de la amplitud de pulso que es de un electrón. Se 

aprecia que el número de electrones es independiente de la amplitud de pulso. Aunque ahora 

ya no se forma el segundo pico de oxidación, debido a que la película de β‐CD formada en la 

superficie del EPC, influye en el proceso de oxidación de la Q. 

Conclusiones. Julio Cesar Alva Ensastegui. UAM-I.

 20 

 Figura 19. Relación del número de electrones obtenidos de la Tabla 2 perdidos por la Q en función de la amplitud de pulso. 

 

 

 

4. Conclusiones. 

 

Al usar el EPC el proceso de  transferencia de masa está controlado por adsorción y al 

usar el EPCCB‐CD está controlado por difusión, aunque el desplazamiento de sus potenciales 

de pico Figuras 6 y 12 para ambos electrodos indicarían un comportamiento un poco distinto 

al obtenido en las Figuras 8 y 13, podemos decir que el proceso es mixto al usar el EPCCB‐CD 

corroborado por el análisis del método de VDP Figura 18, además la transferencia de carga es 

reversible. El número de electrones involucrados para el primer pico de oxidación de la Q es 

de uno obtenido por VDP y esto confirma  la  formación del  radical  libre. El gráfico obtenido 

por  la variación de  la concentración de Q usando un EPC con β‐CD se puede usar como una 

curva de calibración debido a que se tiene un comportamiento lineal y un mayor número de 

puntos.  

Se observa que el electrodo modificado con β‐CD es más  sensible, ya que la intensidad 

de corriente se ve afectada con la aplicación de la membrana en este electrodo.  

Usar el electrodo modificado con β‐CD da mejores resultados, su manejo es más sencillo 

al momento de realizar el análisis. 

Agradecimientos. Julio Cesar Alva Ensastegui. Referencias. UAM-I.

 21 

5. Agradecimientos. 

 

Se le agradece al CONACYT por el apoyo financiero otorgado para el desarrollo de esta 

investigación a través del proyecto EXP. 11050 8510. Proyecto Conacyt 82932. 

 

 

6. Referencias. 

 [1]  A. M. Oliveira Brett, M.‐E. Ghica, Electroanalysis, 2003, 15, No. 22., pag. 1745‐1750. 

[2]  Gilberto Pérez Trueba, Invest Biomed, 22(1), 2003, 48‐57. 

[3]  A. Ferancová · J. Labuda, J. Anal Chem (2001) 370 :1–10. 

[4]  Ana  Cristina  Franzoi,  Iolanda  Cruz  Vieira,  Carla  Weber  Scheeren,  Jairton  Dupont, 

Electroanalysis, 2010, 22, No. 12, 1376 – 1385. 

[5]   E.P. Parry, R.A. Osteryoung, Anal. Chem. 37 (1965) 1634. 

[6]  Hamid R. Zare, Mansoor Namazian, Navid Nasirizadeh, Journal of Electroanalytical Chemistry, 584, (2005), pag. 77‐83. 

[7]  Pier‐Giorgio Pietta, J.Nat. Prod., año 2000, 63, pág. 1035‐1042. 

[8]  T. Madhusudana Reddy, K. Balaji y S. Jayarama Reddy, Journal of Analitical Chemistry, Vol 62, No. 2, ÑO 2007. 

[9]   Allen J. Bard, Larry R. Faulkner, Electrochemical Methods Fundamentals and Applications, Second Edition.