Metodologías electroanalíticas e intensificadas en superficie para la implementación de la nanociencia y nanotecnología analítica en el ámbito alimentario

Resumen

El gran progreso experimentado por la nanociencia y la nanotecnología en las últimas décadas ha provocado que diversas ramas científico-técnicas, como la Química Analítica, hayan experimentado una notable transformación en las bases conceptuales establecidas hasta la fecha. Por todo ello, la presente Tesis Doctoral se ha focalizado en el desarrollo de nuevas metodologías analíticas, concretamente, electroquímicas miniaturizadas y espectroscópicas intensificadas en superficie para la determinación de compuestos de interés en el ámbito alimentario. La parte inicial de esta Tesis aborda la descripción de los tres roles que pueden desempeñar los nanomateriales dentro de la nanociencia y nanotecnología analítica: nanomateriales como herramientas, como objeto de estudio y la combinación de ambas facetas simultáneamente. Asimismo, dentro de este capítulo introductorio se detallan nuevos sistemas emergentes como resultado de la aplicación de la nanotecnología en técnicas tradicionales como la espectroscopía Raman y de fluorescencia. En referencia a las nuevas contribuciones en el desarrollo de la nanociencia y nanotecnología analítica presentadas en esta Tesis Doctoral, se han abordado diversos aspectos. Por un lado, en el capítulo III se sintetizaron y caracterizaron nanomateriales de diversa naturaleza, concretamente, nanopartículas metálicas y nanomateriales basados en carbono, para posteriormente ser empleados como herramientas de mejora y perfeccionamiento de las características de funcionamiento analítico de metodologías electroquímicas miniaturizadas centradas en la detección y cuantificación de analitos potencialmente peligrosos en alimentos como la amina aromática heterocíclica 8-MeIQx y, de determinadas moléculas bioactivas de interés como son las vitaminas y aminoácidos. Por otro lado, como consecuencia de la introducción de la nanotecnología en la industria alimentaria, en los últimos años han aparecido sistemas orgánicos nanoestructurados, diseñados para la encapsulación y liberación controlada eficiente principios activos en alimentos, también llamados alimentos nutracéuticos, que exhiben un efecto terapéutico sobre la salud humana. A su estudio está dedicado el capítulo IV. Por este motivo, se sintetizaron y caracterizaron exhaustivamente nanoportadores lipídicos de tamaño nanométrico para la encapsulación del flavonoide natural quercetina. Posteriormente, se desarrollaron dos procedimientos analíticos, el primero basado en SERS haciendo uso de nanopartículas metálicas; y el segundo, en fluorescencia empleando puntos cuánticos de grafeno co-dopados, para lograr discriminar, caracterizar y cuantificar estas novedosas nanopartículas orgánicas en alimentos.