Funcionalización de nanopartículas de sílica amorfa con N-acetilcisteína

MARINA BUSSO; FERNANDA GUMILAR; MARIELA AGOTEGARAY

Congreso; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

El dióxido de silicio (SiO2) conocido como “sílica” o “sílice” presenta ciertas propiedades que lo convierten en un biomaterial de elección para diversas aplicaciones: superficie lábil de funcionalización, facilidad de síntesis y biocompatibilidad [1]. La síntesis de nanopartículas de sílica amorfa (SiNPs) según el método Stöber [2]implica la disolución de alcóxidos de silicio (tetraetilortosilicato, TEOS) en solución hidroalcohólica en medio básico (NH4OH). A partir de este estudio, se ha desarrollado mucho trabajo para introducir modificaciones al método original con el objetivo de funcionalizar su superficie de acuerdo a las aplicaciones deseadas [3]. El objetivo de este trabajo se basa en funcionalizar la superficie de SiNPs con grupos tiol (-SH) para posteriores aplicaciones en interacciones con arsénico (As), dado que la química de los grupos tiol (-SH) emerge como un factor regulador importante en la distribución de arsénico inorgánico en el organismo. Para tal fin, se sintetizaron SiNPs modificadas con 3-aminopropiltrietoxisilano (SiNPs-NH2) como precursoras para la funcionalización con N-acetilcisteína(NAC), molécula portadora de grupos tiol. Las SiNPsNAC1 y SiNPs-NAC2 se obtuvieron a partir de la reacción vía carbodiimida de SiNPs-NH2 con NAC en proporción 1:1 y 1:2 respectivamente. Las formulaciones obtenidas fueron caracterizadas mediante dispersión de luz dinámica para la determinación del diámetro hidrodinámico (Dh) y del potencial zeta (Z), espectroscopía FTIR y microscopía electrónica de transmisión (TEM). El Dh resultó de 268,3 nm para la formulación SiNPs-NH2, 285,8 nm para SiNPs-NAC1 y 272,2 nm para SiNPs-NAC2; los Z de cada formulación fueron -20,4 mV, -20,5 mV y -19,4 mV, respectivamente. Los espectros FTIR revelaron la presencia de bandas correspondientes a NAC en el espectro de SiNPs-NAC2, ausentes en el espectro de SiNPsNH2, mientras que para la formulación SiNPs-NAC1 no se evidenciaron bandas de funcionalización. Las micrografías TEM revelaron formulaciones monodispersas, con morfología esférica para los nanomateriales estudiados (Figura 1). De acuerdo a los resultados obtenidos, no se generó suficiente evidencia que permita asegurar una funcionalización superficial con los grupos -SH de la NAC mediante la síntesis empleando la proporción SiNPs-NH2:NAC de 1:2. Sin embargo, al duplicar la masa nominal de NAC, se observaron grupos funcionales pertenecientes a la misma en la formulación SiNPs-NAC2. Con la metodología empleada se logró la incorporación superficial de NAC a SiNPs para impartir grupos -SH superficiales. La funcionalización con NAC mediante la inducción de enlaces covalentes es dependiente de la proporción SiNPs:agente funcionalizante.