Funcionalización de nanopartículas de sílica amorfa con N-acetilcisteína

MARINA BUSSO; FERNANDA GUMILAR; MARIELA AGOTEGARAY

Rio Cuarto

Congreso; Nano 2022. 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 posterioresaplicaciones 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 SiNPs-NAC1 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 obtenidasfueron caracterizadas mediante dispersión de luz dinámica para la determinación del diámetrohidrodinámico (Dh) y del potencial zeta (Z), espectroscopía FTIR y microscopía electrónica detransmisión (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 SiNPs-NH2, mientras que para la formulación SiNPs-NAC1 no se evidenciaron bandas de funcionalización. Las micrografías TEM revelaron formulaciones monodispersas, con morfología esférica para los nanomaterialesestudiados (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.REFERENCIAS1. Agotegaray M., Lassalle V., Silica-coated Magnetic Nanoparticles An Insight into Targeted Drug Deliveryand Toxicology, (2017).2. Stöber W., Fink A., Bohn, E. Journal of Colloid and Interface Science 26 (1968) 62–69.3. Rahman I. A., Vejayakumaran P., Sipaut C. S., Ismail J., Bakar M. A., Adnan R., Chee C. K. Physicochemicaland Engineering Aspects 294(1) (2007) 102-110.