Efecto de la hidratación de fosfatos inorgánicos en la red cristalina y en solución

N. M. ALE; R. A. COBOS PICOT; S. A. BRANDÁN; S. B. DÍAZ; A. BEN ALTABEF; E. A. DISALVO

Las Termas de Río Hondo, Santiago del Estero

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

Efecto de la Hidratación de Fosfatos Inorgánicos en la Red Cristalina y en Solución Acuosa. N. M. Ale1, R. A. Cobos Picot1, S. A. Brandán1, S. B. Díaz1, A. Ben Altabef1 y E. A. Disalvo2. 1Instituto de Química Física. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Universidad Nacional de Tucumán. San Lorenzo 456. 4000 Tucumán. Argentina. mail: sbrandan@fbqf.unt.edu.ar. 2Laboratorio de Fisicoquímica de Membranas Lipídicas. Facultad de Farmacia y Bioquímica. U.B.A. Junín 956 2�P. (C. P.1113) Buenos Aires. Argentina. El grupo fosfato es el grupo químico común en todos los sistemas biológicos compartimentalizados por membranas. La estructura principal de las mismas es la bicapa lipidica la que se estabiliza por hidratación de los fosfolípidos. La presencia de los grupos fosfato en dichas moléculas ha sido relacionada a diversas propiedades de membrana. Entre ellas se puede mencionar que el fosfato es el sitio de hidratación  de las membranas, en el cual se condensan en la primera esfera de hidratación 6 de las 18 o 20 moléculas de agua que pueden hidratar a las fosfocolinas (1, 2, 3). Nuestro interés es entender la influencia del agua en las inmediaciones del grupo fosfato de una membrana lipidica sobre las propiedades de la misma. La hidratación del grupo fosfato puede estudiarse a través de las frecuencias de estiramiento del enlace P=O. Por este motivo se estudiaron la hidratación del ión fosfato con agua de cristalización y en solución acuosa. Se midieron los desplazamientos de las frecuencias correspondientes en forma experimental y teórica para los siguientes compuestos: Na3PO4.12 H2O, Na2HPO4.12 H2O, NaH2PO4.2H2O. Se estudió el efecto del solvente mediante la teoría SCFR con los modelos de Onsager y Polarizado Continuo Autoconsistente (PCM) usando el método B3LYP/6-31G* implementado en el programa Gaussian 98 (4-6). El presente estudio permitió clarificar el rol específico del volumen del solvente acuoso sobre las propiedades observables de los fosfatos inorgánicos. Los resultados indican que la interacción de las 12 moléculas de agua en la red del sólido se rompe cuando la sal se disuelve en agua. Esta desproporción es afectada por la presencia de los enlaces hidrógeno del grupo fosfato. Referencias 1- W. Hübner and A. Blume, Chem. Phys. Lipids, 96, 99 (1998).2- H. A. Mantsch,  Chem. Phys. Lipids, 96,3 (1998).3- S. H. White, and M. C. Wiener, (E. A. Disalvo-Simon eds.) CRC press, ppl-20. (1995).4-M. J. Frisch, A. B. Nielsen, E. Frisch, GAUSSIAN 98, Gaussian Inc., Pittsburgh, PA (1998).5- J. Tomasi, M. Persico, Chem. Rev. 94, 2027 (1994).6- J. Tomasi, in: C. J. Cramer, D. G. Truhlar, (Eds.), Structure ad reactivity in Aqueous Solution, Am. Chem. Soc., Washington, DC, p. 10 (1994).