Inmovilización de porfirina en nanopartículas magnéticas de óxido de hierro para la reutilización del fotosensibilizador en la inactivación fotodinámica de microorganismos

.ANA C. SCANONE,; NATALIA S. GSPONER; MARÍA GABRIELA. ALVAREZ ; EDGARDO N. DURANTINI

Potrero de los Funes, San Luis

Simposio; XXI Simposio Nacional de Química Orgánica Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica; 2017

Las nanopartículas magnéticas se pueden utilizar para inmovilizar fotosensibilizadores, teniendo en cuenta la posibilidad de recuperación de éstas, mediante la aplicación de un campo magnético, y su posterior reutilización en la inactivación fotodinámica (PDI) de microorganismos. En este trabajo se sintetizaron nanopartículas magnéticas de Fe3O4 (MNP) por coprecipitación de los iones Fe2 + y Fe3 + en una solución de amoniaco. Las MNP se recubrieron con sílice (MNPSi), usando metasilicato sódico, con el fin de estabilizar el núcleo magnético y evitar la disgregación del mismo. El injerto de grupos aminopropilo en MNPSi se realizó con (3-aminopropil) trietoxisilano para formar MNPSiNH2. Posteriormente, 5,10,15,20-tetrakis(4-carboxifenil)porfirina (TCPP) se unió covalentemente a las MNPSiNH2 vía activación carbodiimida, para obtener MNPSiNH-TCPP. Las nanopartículas presentaron un diámetro promedio de aproximadamente 15 nm. Los espectros de absorción UV-vis presentaron las bandas características Soret y Q de TCPP inmovilizada en las nanopartículas. En estas condiciones, MNPSiNH-TCPP produjo una alta fotodecomposición de 2,2´-(antraceno-9,10-diil)bis(metilmalonato) de sodio y de L-triptófano en agua, principalmente mediadas por un fotoproceso de tipo II. Se investigó la fotoinactivación de Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Candida albicans. Los experimentos in vitro mostraron que la PDI inducida por MNPSiNH-TCPP aumenta con el tiempo de irradiación. Experimentos de reciclaje del conjugado nanopartícula magnética-porfirina en la PDI de dichos microorganismos, mostró que MNPSiNH-TCPP fue eficiente aún después de tres ciclos de inactivación. Mientras que el conjugado que no contiene sílice, es ineficiente frente a sucesivas fotoinactivaciones.1 Por lo tanto, MNPSiNH-TCPP es un material fotoactivo versátil, ofreciendo como ventajas la utilización de luz visible para la erradicación de microorganismos, la inactivación efectiva de los microbios, la facilidad con que el conjugado se recupera del medio una vez finalizado el proceso por medio de un campo magnético externo, la reutilización del conjugado sin producir la contaminación del medio ambiente, y la posibilidad de localizar el tratamiento, dirigiendo el conjugado al sitio de interés mediante un imán. Actualmente se está estudiando la inmovilización de porfirinas catiónicas sobre nanopartículas magnéticas para mejorar la interacción de los conjugados con los microorganismos y aumentar la eficiencia en la inactivación.