Análisis de cambios conformacionales de Quitosano pos-reacción rédox radicalaria vía 13C-CP-MAS-RMN y DRX

Abstract

El estudio de la estructura conformacional y dinámica de los biopolímeros es un área de continua exploración,a ya que arroja información para el diseño de materiales bio-inspirados y la comprensión de sus propiedades físicas. Es sabido que la espectroscopia de alta resolución de 13 C-RMN es utilizada como herramienta de este tipo de análisis en diferentes moléculas en solución. El corrimiento de señales del 13C, a bajas temperaturas, está relacionado con isomerismos conformacionales. El uso de espectroscopia 13C-RMN en estado sólido vía polarización cruzada (CP) y giro en el ángulo mágico (MAS) ha permitido obtener espectros de alta resolución, de este modo, los problemas asociados al estudio de las soluciones se lograron descartar.b Esta técnica ha permitido complementar información estructural obtenida por difracción de rayos-X (DRX) y actualmente se posiciona como herramienta muy útil en la elucidación conformacional de varios polisacáridos.c En esta oportunidad queremos mostrar cómo la estructura de quitosano sufre cambios conformacionales luego de experimentar una reacción de modificación redox-radicalaria con ácido benzoico en fase heterogénea (fig.1). Para ello, complementamos el uso de RMN en solución y en estado sólido (13C RMN y 13C CPMAS-RMN) con estudios de DRX y FTIR. Con esto pudimos inferir acerca del cambio de polimorfo que adquirió quitosano, pos-reacción al esterificar el OH- de la posición 3. Esto es debido a que este polisacárido responde a una estructura de fibras antiparalelas que adoptan na forma helicoidal “zig-zag" estabilizada prinicpalmente por puentes de hidrógeno entre O-5 y HO-3 (fig.1). Su nuevo polimorfo helicoidal "relajado" fue responsable de la mayor solubilidad en agua a pH neutro observada en nuestros experimentos

El estudio de la estructura conformacional y dinámica de los biopolímeros es un área de continua exploración,a ya que arroja información para el diseño de materiales bio-inspirados y la comprensión de sus propiedades físicas. Es sabido que la espectroscopia de alta resolución de 13 C-RMN es utilizada como herramienta de este tipo de análisis en diferentes moléculas en solución. El corrimiento de señales del 13C, a bajas temperaturas, está relacionado con isomerismos conformacionales. El uso de espectroscopia 13C-RMN en estado sólido vía polarización cruzada (CP) y giro en el ángulo mágico (MAS) ha permitido obtener espectros de alta resolución, de este modo, los problemas asociados al estudio de las soluciones se lograron descartar.b Esta técnica ha permitido complementar información estructural obtenida por difracción de rayos-X (DRX) y actualmente se posiciona como herramienta muy útil en la elucidación conformacional de varios polisacáridos.c En esta oportunidad queremos mostrar cómo la estructura de quitosano sufre cambios conformacionales luego de experimentar una reacción de modificación redox-radicalaria con ácido benzoico en fase heterogénea (fig.1). Para ello, complementamos el uso de RMN en solución y en estado sólido (13C RMN y 13C CPMAS-RMN) con estudios de DRX y FTIR. Con esto pudimos inferir acerca del cambio de polimorfo que adquirió quitosano, pos-reacción al esterificar el OH- de la posición 3. Esto es debido a que este polisacárido responde a una estructura de fibras antiparalelas que adoptan na forma helicoidal “zig-zag" estabilizada prinicpalmente por puentes de hidrógeno entre O-5 y HO-3 (fig.1). Su nuevo polimorfo helicoidal "relajado" fue responsable de la mayor solubilidad en agua a pH neutro observada en nuestros experimentos