PRIMERAS ETAPAS DE AGREGACIÓN DE POLÍMEROS BIOMIMÉTICOS BASADOS EN TIMINA: CARACTERIZACIÓN POR ESPECTROSCOPÍA UV, MICROSCOPÍA DE FUERZA ATÓMICA Y MODELADO POR DINÁMICA MOLECULAR

ALBERTO SERGIO GARAY; MARIO PASSEGGI (H); DÉBORA MARTINO; DANIEL E. RODRIGUES

Rosario

Congreso; Publicación del XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción: Copolímeros de Vinil-Bencil-Timina (VBT) y Vinil-Bencil-trietilamonio (VBA), han sido propuestos y aplicados como alternativas ecológicas al PVC, ya que su procesamiento no requiere de solventes orgánicos y pueden degradarse por métodos biológicos. Los monómeros de VBA vuelven al polímero soluble en medio acuoso, y las reacciones de entrecruzamiento por radiación UV entre las bases Timina, que emulan los procesos degenerativos en el ADN, proveen los enlaces covalentes que otorgan las propiedades mecánicas al material [1]. Pese a la relevancia de su aplicación tecnológica, el estudio minucioso de los fenómenos fisicoquímicos involucrados en su síntesis y propiedades es aún incipiente. En solución acuosa la agregación de las cadenas de polímero, previa a las reacciones de entrecruzamiento es un factor precursor de cómo se estructurará el material luego del curado. Los polímeros constituyen cadenas cargadas que se pueden agregar debido a la presencia de contraiones en la solución. Este sistema es un caso más del problema general de la agregación de polímeros cargados, que despierta mucho interés en relación a problemas biológicos como el encapsulamiento de ADN, ARN y otros biopolímeros [2]. Objetivos: Comprender el efecto de la relación monomérica VBT:VBA en el estado de agregación de polímeros en muestras muy diluídas, y cómo esto determina el entorno en que se producirán las primeras reacciones de entrecruzamiento por radiación UV. Analizar las interacciones que dan origen al estado de agregación previo al curado. Resultados: Mediante imágenes AFM de soluciones diluidas de polímeros en relación molar 1:1 y 1:4 sobre HOPG? se determinó la morfología de los agregados, y los parámetros geométricos que los caracterizan luego del secado. Se analizó la variación de estos parámetros luego del curado con distintas dosis de radiación UV. Se realizaron simulaciones de DM de cadenas aisladas de polímeros en solución acuosa en las dos relaciones monoméricas, y también de pares de cadenas determinando las configuraciones más estables y las interacciones que explican las mismas. Conclusiones: Las cadenas de copolímeros se agrupan en haces, como se observa de los perfiles de anchos obtenidos de las imágenes AFM al compararlos con el espesor de cadenas aisladas que se presentan en estructuras helicoidales según se obtuvo de simulaciones de DM. Los haces de copolímeros cargados se ven favorecidos por el incremento de la concentración de contraiones en el espacio intersticial. El largo promedio y la topología en que se arreglan los haces depende de la relación monomérica. Luego del curado UV el espesor de los haces disminuye en correspondencia con el aumento de reacciones de entrecruzamiento entre los anillos de Timina de cadenas vecinas del propio haz. Referencias bibliográficas [1] Cheng C; Egbe M; Grasshoff J; Guarrera D; Pai R; Warner J; Taylor L, J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1995, 33, 2515. [2] Wong, GCL, Pollack L., Annu. Rev. Phys. Chem. 2010. 61:171?89 ? HOPG: Grafito Pirolítico Altamente Ordenado (Highly Oriented Pyrolytic Graphite)