TÉCNICAS AVANZADAS EN QUÍMICA
Aplicadas a Nanopartículas
Máster en Química Sostenible
LIGANDOS DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS
Las nanopartículas metálicas presentan una elevadísima área superficial, por lo que pueden ser fácilmente funcionalizadas y bioconjugadas, modificando sus propiedades superficiales. Por ejemplo, una nanopartícula de oro (AuNP), de 2nm de diámetro de núcleo podría, en principio, ser conjugada a ~100 moléculas en los ligandos disponibles (n = ~108). De hecho, recientemente Gibson y col. anclaron ~ 70 moléculas del agente quimioterapéutico paclitaxel en una AuNP de 2nm de diámetro.
Para mayor comprensión, en el siguiente link podrás encontrar un trabajo doctoral realizado en la Universidad de la Rioja, donde sintetizan nanopartículas de oro y plata con diferentes ligandos orgánicos, dándole una aplicabilidad real a los conceptos aquí indicados: VER TESIS
Los ligandos se encuentran entre las nanopartículas y el medio en el que se encuentran. Por ello, forman parte de las interacciones entre las nanopartículas y su entorno. Además muchas aplicaciones se basan o depende del intercambio de ligandos. El intecambio que puede llevarse a cabo mediante ditintas formas:
-
Secando las NPs en una disolución que contiene el nuevo ligando, se usa para funcionalizar CdSe e InP con piridina.
-
Método precipitación/resuspensión usado para reemplazar aminas alquílicas por ácidos carboxílicos o el cambio de un ácido por otro.
-
Transferencia de fases, en la cual NPs solubles en agua son transferidas a la fase orgánica añadiendo un ligando que actúa como agente de transferencia.
-
El intercambio de ligandos en un forma de funcionalizar las NPs.De forma indirecta se comprueba el intercambio de ligandos mediante la pérdida de fluorescencia o quenching. Para verificar el cambio de una manera directa se usa RMN o XPS.
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
La Resonancia Magnética Nuclear es una espectroscopia de absorción cuyo fundamento es la absorción de energía por un núcleo magnéticamente activo, que está orientado en el seno de un campo magnético, y que por efecto de esa energía cambia su orientación.
Entre los núcleos más frecuentes en los compuestos orgánicos son magnéticamente activos el protón (1H), carbono (13C), nitrógeno (15N), fósforo (31P) y flúor (19F).
Permite estudiar la presencia de un ligando en una nanopartícula y su interacción con la superficie del QD o con la superficie de las UCNP.
Los espectros bidimensionales también son de gran ayuda para la caracterización de los ligandos que acompañan a las NPs, siendo los más comunes COSY (1H-1H), y HSQC (1H-13C).
Todos los videos
Todos los videos
Sample preparation: -general discussion for electron microscopy
Transmission Electron Microscope TEM Lecture #1
Mounting a TEM sample
INFRARROJO
La espectrometría de infrarrojos se usa para caracterizar los grupos funcionales de la superficie de las nanopartículas a partir de las absorciones observadas.
En los espectros FTIR de la imagen de la derecha se puede encontrar el espectro para (a) Fe3O4 puro sin recubiento, (b) recubrimiento con quitosan Fe3O4 (CS-Fe3O4) y (c) curcumina recubierta de nanopartículas de CS-Fe3O4.
Hay un pico a 2922 cm-1 perteneciente al C-H y 1641 cm-1 para la vibración del N-H para el quitosano. La comparación de los espectros de Cur-CS-Fe3O4 con los de CSFe3O4 y Fe3O4, muestra que el pico a 1510 cm-1 y el banda a 1627 cm-1 se atribuye al estiramiento C-C vibración del anillo aromático.
Conoce el equipo y su funcionamiento:
