ESTRUCTURA SECUNDARIA DE POLÍMEROS BIOMIMÉTICOS DE VBT EN SOLUCIÓN ACUOSA: DINÁMICA MOLECULAR Y DICROÍSMO CIRCULAR

A. SERGIO GARAY; DÉBORA MARTINO; DANIEL E. RODRIGUES

Cordoba

Congreso; Congreso AAIFQ XVI; 2011

AAIFQ

Introducción: Los polímeros biomiméticos de Vinil-Bencil-Timina (VBT) se han inspirado en las interacciones entre bases nitrogenadas que ocurren en procesos degenerativos del ADN y su posibilidad de reversión por enzimas específicas de organismos vivos. Los polimeros de este tipo representan una alternativa ecológica al empleo de polímeros convencionales para cuyo procesamiento se requieren solventes orgánicos de mayor toxicidad. En este caso el empleo tecnológico se ha adelantado a los estudios básicos, siendo necesario comprender la estructura e interacciones para mejorar y desarrollar nuevas aplicaciones. Objetivos: Estudiar la estructura que adquieren polímeros de VBT copolimerizados con moléculas cargadas de cloruro de 4-vinil bencil trietilamonio (VBA) en relación estequiométrica 1:1, en solución acuosa. Se busca evaluar las interacciones que dan lugar a dicha estructura y las asociadas a la solvatación. Resultados: A partir de distintas estructuras iniciales de polímeros lineales de 32 unidades monómericas de longitud se realizaron simulaciones de Dinámica Molecular para encontrar las propiedades de las conformaciones de equilibrio. En particular se desarrolló un algoritmo para caracterizar estructuras tipo hélice a partir de criterios geométricos para casos como éste donde las mismas no están asociadas a puentes H del “backbone”. Se encontró que: 1) los polímeros presentan un 46% de sus monómeros en una conformación tipo hélice; 2) la longitud máxima de los tramos de hélice es 7 monómeros; 3) la cantidad de monómeros por vuelta es 3,6, el paso de hélice 6.4Å y su radio medio 0.4Å; 4) las hélices se encuentran unidas por tramos desestructurados; 5) se observan interacciones T-T (i,i+4) que involucran monómeros dentro o dentro-fuera de zonas de hélice; 6) las interacciones T-T son fundamentalmente apilamiento de anillos y llevan asociada una reducción de la exposición de estos al solvente. Se realizaron experimentos de Dicroismo Circular de copolimeros de VBT-VBA de relacion molar 1:1 en solucion acuosa no registrándose señal de dicroismo. La señal típica de péptidos en el UV lejano (180-220nm) está asociada al doble enlace peptídico, el cual en estos compuestos no presenta análogos. Respecto a posibles señales en el UV cercano (250-350nm), el modelado muestra que la frecuencia y características de las interacciones T-T no garantizan la aparición de respuesta para esta estequiometría y peso molecular de polímero. Conclusiones: Se caracterizó la estructura secundaria de polímeros biomiméticos VBT-VBA para la estequiometría 1:1 en solución acuosa. Se encontraron interacciones T-T y de solvatación que son relevantes para determinar la estructura y la exposición al solvente de las bases nitrogenadas. Esta informacion es relevante de conocer para las aplicaciones, dado que es precisamente el entrecruzamiento de Timinas inter-cadenas el que determina las propiedades mecánicas del material.