Nueva plataforma basada en nanoclusters metálicos y cationes polivalentes para la determinación espectrofluorimétrica de metotrexato en presencia de un análogo molecular

DAMIÁN A. URIARTE; MILAGROS MONTEMURRO; SANTIAGO GREGORET; JULIA CULZONI

SAN JUAN

Congreso; XII CONGRESO ARGENTINO QUÍMICA ANALÍTICA; 2023

Universidad de San Juan

Los nanoclusters metálicos (NCs) son una clase emergente de nanosensores sub-nanométricos (< 3 nm) que ha abierto un nuevo campo de exploración en biosensado y bioimagen. Sus propiedades luminiscentes se pueden modular con la introducción de biomoléculas (proteínas, cadenas de ADN y biotioles), que le confieren bioactividad y aumentan considerablemente la eficiencia cuántica. Esta versatilidad en su diseño está promoviendo el desarrollo de metodologías analíticas basadas en detección fluorimétrica.El metotrexato (MTX) es una droga antineoplásica que se emplea en altas dosis para el tratamiento de diferentes tipos de cánceres, ya que interfiere en la metabolización del ácido fólico (AF) e inhibe la proliferación celular. El rango terapéutico del MTX es acotado, por lo que es necesario llevar a cabo el monitoreo de su concentración en sangre de pacientes en tratamiento para minimizar el riesgo de toxicidad. El diseño de sensores ópticos se presenta como una estrategia accesible y sencilla para establecer ensayos de rutina. Sin embargo, la presencia de análogos moleculares como el AF compromete la selectividad, ya sea por competencia por el sensor o por interferencia espectral.Es este trabajo, se propone el desarrollo de un nanosensor para la cuantificación de MTX por detección espectroscópica en presencia de AF. Se sintetizaron NCs de plata (AgNCs) por reducción de Ag(I) en medio alcalino a temperatura ambiente utilizando glutatión como ligando y agente reductor. El efecto del entorno químico y la respuesta de los AgNCs en presencia de MTX, AF y sus mezclas se estudió registrando matrices de excitación-emisión de fluorescencia. Los datos de segundo orden se modelaron con los algoritmos quimiométricos PARAFAC y MCR-ALS. Dado que los AgNCs presentan una señal de emisión característica cuya intensidad depende del pH, se utilizó buffer citrato a pH 4.0 para evitar la aglomeración y consecuente pérdida de señal espectroscópica en medio alcalino. La estrategia de detección de MTX incluyó, además, el agregado de cationes polivalentes (Al, Mg). Notablemente, en este entorno químico, el sistema presentó una señal proporcional a la concentración de MTX. Por su parte, se observó una contribución del AF, pero con un perfil espectral diferente al del MTX. La plataforma desarrollada permitió desarrollar una metodología selectiva, rápida y económica para la determinación de MTX en muestras biológicas, con límites de detección del orden de las partes por billón.