Entrecruzamiento fotoinducido en copolímeros medioambientalmente benignos

SANTIAGO A. BORTOLATO, RAÚL URTEAGA, RICHARD W. GURNEY, DEBORA MARTINO

Rosario

Taller; 2° Taller Argentino de Ciencias del Ambiente; 2012

UNR

En los últimos años ha surgido un gran interés por el diseño y construcción de micro y nanoestructuras que posean respuestas funcionales a estímulos externos (pH, temperatura, luz, etc.), sobre todo para su aplicación como microsensores y como sistemas de liberación controlada de moléculas y macromoléculas. La clave de estas arquitecturas autoensambladas radica en la estabilidad y el control de la permeabilidad de sustratos a través de las mismas. Si a estas condiciones se le suma que estas estructuras presentan cambios de propiedades reversibles y distintivas en respuesta de estímulos externos (pH, temperatura, luz, etc.) se pueden diseñar arquitecturas supramoleculares muy eficientes y versátiles para su uso en microsensado molecular o liberación de moléculas. En este trabajo se utilizaron nuevos materiales iónicos copoliméricos benignos desde el punto de vista ambiental, derivados del estireno conteniendo residuos de timina: copolímeros aleatorios de 1-(vinilbencil) timina (VBT) con monómeros catiónicos de [4-vinil-bencil] trietilamonio (VBA). Al igual de lo que sucede naturalmente en las cadenas de ADN (ácido desoxirribonucleico), por irradiación UV (280 nm) se induce la formación de dímeros de ciclo butano entre residuos de timina vecinos que se traduce en el entrecruzamiento tridimensional de las cadenas de copolímero. Estos materiales se sintetizaron con diferente relación copolimérica, permitiendo la obtención de macromoléculas con diferente densidad de carga y largo de cadena, de fórmula general {[(VBT)(VBA)m]m+}n , con m = 1, 4, 8, 16, 32… y n = 20-60. Lo interesante de este tipo de copolímeros, además de su capacidad de fotoentrecruzado, es que pueden ser biodegradados, ya que las mismas fotoliasas que revierten la dimerización en ADN lo hacen con estas membranas entrecruzadas, permitiendo un control biológico sobre estos nuevos materiales sintéticos. Dependiendo de la densidad de grupos timina dimerizables en el copolímero y de las condiciones de fotólisis (tiempo e intensidad de excitación), se pudo modular el grado de entrecruzamiento y por tanto la estabilidad de las estructuras autoensambladas. Se caracterizaron las estructuras autoensambladas utilizando espectroscopía de absorción UV-VIS (190 – 600 nm) e infrarrojo (400 – 4000 cm-1). Es de nuestro interés la encapsulación de moléculas y macromoléculas funcionales como antioxidantes y enzimas en el interior de la microcapsula. La incorporación de las mismas en las estructuras autoensambladas será seguida a través de técnicas de espectroscopía de absorción UV-VIS-NIR o de fluorescencia.