Síntesis y caracterización de nanorods de porfirina

HAMER MARIANA; JUAN PABLO TOMBA; IRENE REZZANO

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

Introducción: La síntesis de agregados supramoleculares de cromóforos por conjugación π ha sido objeto de intensa investigación durante los últimos años, no sólo para el diseño de materiales funcionales sino también para estudiar y comprender los mecanismos implicados en determinadas interacciones biomoleculares. En este marco, porfirinas y metaloporfirinas son particularmente interesantes para el diseño de nano-arquitecturas ya que sus auto-agregados son materiales con estabilidad estructural y propiedades electroquímicas y fotoquímicas potencialmente aprovechables en nanotecnología, catálisis y sensado molecular. En particular, las porfirinas solubles en agua tales como tetra-(p-sulfonatofenil) porfirina son muy interesantes porque la agregación puede ser controlada a través de la repulsión de cargas por cambios en la fuerza iónica (I) y el pH, entre otros [1-3]. Objetivos: Preparar y caracterizar nanorods de metaloporfirinas (Fe(III) y Cu(II)) y explorar su potencial aplicación como sensores ópticos, con el fin de evaluar ligandos de distinta naturaleza. Resultados y Conclusiones: Los nanorods de porfirina auto-ensamblada poseen un espectro UV-visible característico, con una banda B a 435 nm y bandas a 492 nm y 710 nm que indican agregación-J [1]. Las imágenes TEM confirman la formación de Fe, Cu y FeCu nanorods*. Estas estructuras fueron analizadas por ATR-FTIR (650-2000 cm-1), espectroscopia Raman, MALDI-TOF, Dicroísmo Circular (DC) y técnicas electroquímicas. Los espectros de ATR-FTIR (650-2000 cm-1) no fueron concluyentes ya que los agregados mostraron un ensanchamiento de bandas que dificulta su análisis, pero por espectroscopia Raman se obtuvo información sobre el tipo de interacción molecular y la geometría de los agregados. La caracterización electroquímica permitió determinar que efectivamente hay una coordinación tipo hidroxo o peroxo entre ambos metales cuando las metaloporfirinas (FeTPyP y CuTPyP) se encuentran juntas. Se estudio el efecto de la adición de diferentes ligandos, capaces de coordinar la metaloporfirina precursora, por espectroscopia de absorción. La naturaleza del metal central define la nanoarquitectura de los agregados, las propiedades fisicoquímicas y la respuesta frente a cada tipo de analito. Sólo el nanorod bimetálico mostró un desplazamiento hacia el rojo y un incremento en la banda de absorción de 434 nm con la adición de peróxido de hidrógeno Por DC se observó una respuesta diferencial frente a la adición de D y L histidina. * TPPS, tetra-(p-sulfonatofenil) porfirina; Fe(III)TPyP y Cu(II)TPyP, complejos de hierro y cobre de tetra (4-piridil) porfirina; Cu nanorod (Cu(II)TPyP- TPPS); Fe nanorod (Fe(III)TPyP- TPPS); FeCu nanorod (Fe(III)TPyP -Cu(II)TPyP- TPPS). Referencias bibliográficas: 1. Wang Z., Medforth C., Shelnutt J., J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15954 2. George R. C., Egharevba G. O., Nyokong T., Polyhedron 2010, 29, 1469 3. Di Natale C., Monti D., Paolesse R., Materials today 2010, 13, 47