Actividad catalítica de nanopartículas de óxido de hierro para producción de radicales libres

MORENO MALDONADO, ANA CAROLINA; MARCELO VASQUEZ MANSILLA; CAROLINA BAGNATO; GOYA, GERARDO F.; MARIANA RAINERI; TORO CORDOVA, ALFONSO; RODRIGUEZ, LUIS M.; TROIANI, HORACIO E.; WINKLER, ELIN L; ENIO LIMA JR.; NADAL, MARCELA S; DINA TOBIA; TORRES, TEOBALDO E; ZYSLER, ROBERTO D

Virtual

Workshop; International Workshop, nanociencias para el medioambiente y salud ?Nanoandes Perú 2020?; 2020

Las nanopartículas (NPs) de ferritas con fórmula general Mx(Fe2+yFe3+1-y)3-xO4 y ordenamiento ferrimagnético, se encuentran entre las más estudiadas por sus propiedades químicas, electrónicas y magnéticas. Estas NPs presentan actividad catalítica para la descomposición del H2O2, produciendo especies reactivas de oxígeno (ROS) por diferentes mecanismos. Esta reacción depende de la superficie activa, de la composición superficial, de la coordinación del sitio cristalino del metal activo y de la afinidad de la superficie del óxido con las moléculas presentes en el medio. Una mejor comprensión de esta actividad catalítica con las propiedades de las NPs es fundamental para potenciales aplicaciones, tanto para el área ambiental como para aplicaciones en medicina. En este trabajo estudiamos la actividad catalítica de diferentes NPs de ferritas (MFe2O4, M = Fe2+/Fe3+, Ni y Mn) de entre 10 y 15 nm, en función de su composición, afinidad con el anión de soluciones buffer, morfología y estructura cristalina. Analizamos los efectos de pH (4.8 y 7.4) y temperatura (25°C y 40 °C) en la reacción. Utilizamos la técnica de EPR y un spin-trap (DMPO) para identificar y cuantificar los radicales formados, así como la descomposición de H2O2 por uATR-FT-IR y la cinética de oxidación de espectrofotometría de dos substratos colorimétricos de la peroxidasa (TMB y DAB) por espectrofotometría. Identificamos un aumento de la cantidad de radicales ?OH y ?OOH por la acción de las NPs de ferritas. Observamos que la relación entre la concentración de estos radicales depende fuertemente del pH y de la interacción del anión de la solución Buffer con el óxido. Realizamos estudios in vitro (cultivos de células microgliales BV2), relacionando resultados de toxicidad y stress oxidativo con la actividad catalítica de las NPs.