Sorafenib anclado π-π sobre negro de carbón como un electrocatalizador redox molecular estable para la oxidación de tioles y la detección en el punto de atención en células cancerosas.

Sorafenib (SF), una terapia dirigida de primera línea para el carcinoma hepatocelular, induce la muerte de las células tumorales, en parte, mediante la modulación de los procesos redox a través de interacciones con los grupos tiol libres. La inmovilización de estas moléculas redox-activas en superficies de electrodos proporciona una plataforma potente para el monitoreo en tiempo real de la química de los tioles, lo cual es muy relevante para el diagnóstico biomédico. En este estudio, se desarrolló una estrategia electroquímica in situ para funcionalizar SF como una especie redox-activa confinada en la superficie (CB@SF-Redox) sobre electrodos modificados con negro de carbón (CB). La interfaz resultante exhibió un potencial formal bien definido (E0 ≈ 0,1 V vs Ag/AgCl) y una alta cobertura superficial (Γ ≈ 16 nmol cm-2).

Las fuertes interacciones π-π entre SF y los dominios grafíticos de CB facilitaron una inmovilización estable. El microbalanza de cristal de cuarzo electroquímico in situ (EQCM) y la espectrometría de masas de alta resolución (HR-MS) confirmaron la formación de un intermedio dimérico (SF-NH-NH-SF) durante el proceso electroquímico. Los estudios electroquímicos revelaron que la interfaz CB@SF-Redox mediaba eficientemente la oxidación y reducción de tioles a un potencial notablemente bajo (∼ -0,1 V vs Ag/AgCl), que fue 300-1000 mV más bajo que el de la mayoría de los electrocatalizadores informados. Esta plataforma se empleó además para la detección de tioles en el punto de atención, utilizando voltametría de pulsos diferenciales con un electrodo serigrafiado todo en uno y un enfoque de muestra de una sola gota, logrando un límite de detección de 2 μM y una sensibilidad de 0,96 μA μM-1.

Además, se demostró el monitoreo en tiempo real de los niveles intracelulares de tioles en las células de cáncer colorrectal HCT 116. En general, este trabajo presenta una estrategia electroquímica robusta para transformar moléculas farmacéuticas en interfaces redox funcionales, lo que ofrece un potencial significativo para las herramientas de diagnóstico de última generación en aplicaciones clínicas y terapéuticas.