Compatibilización de nanopartículas metálicas con polímeros naturales

Abstract

El quitosano (Q) es un polímero natural abundante de gran interés, al igual que sus derivados, debido a sus propiedades como biocompatibilidad, biodegradabilidad y baja toxicidad. En las últimas décadas las investigaciones dirigidas a su uso en diversas aplicaciones tecnológicas y biomédicas han recibido mucha atención. Además, con la finalidad de potencializar sus propiedades, se los utilizan en sistemas organometálicos o con nanopartículas metálicas[1,2]. En tal sentido, es de interés encontrar polímeros dopados con nanoparticulas metálicas que exhiban propiedades catalíticas. En este trabajo se estudió la reacción de condensación sobre la amina desacetilada por acción del 2,3-dihidroxi-1,4-dioxano, para obtener una diimina sobre el polímero de quitosano (Esquema 1A). En un segundo paso, a través de una reacción de ciclación sobre la diimina, por reacción con pivalato de metilo, se obtiene un anillo de imidazol (Esquema 1B). Los polímeros obtenidos fueron caracterizados mediante espectroscopia FTIR. La banda a 2364 cm corresponde al modo vibracional de la imina y confirma la formación del polímero (Esquema 1A). Mientras que, la formación del anillo de imidazol se confirma por las bandas del estiramiento C-N aromático localizadas en la región de 1410-1380 cm-1. Finalmente, con los derivados de quitosano encontramos una metodología para formar sistemas poliméricos dopados con nanopartículas de oro (Au-NPs), que brinde la estabilidad y control en la formación de las mismas. Las Au-NPs fueron sintetizadas mediante la reducción del precursor metálico (HAuCl4) por hidrazina en presencia de los derivados de quitosano (Esquema 1A y 1B). Los polímeros dopados con Au-NPs, fueron caracterizados por espectroscopia de UV-visible, FTIR y TEM. Los espectros de absorción muestran que el plasmón superficial se encuentra a 532 nm, el cual es característico de Au-NPs. Mediante FTIR, en presencia de las Au-NPs, existen cambios en las bandas correspondientes a los enlaces C=C y C=N de los derivados poliméricos, posiblemente debido a la interacción con las mismas. Las imágenes obtenidas por TEM muestran a las nanopartículas con geometría cuasi-esférica y un tamaño de 20 nm aproximadamente, el cual se corresponde con el plasmón superficial obtenido.