Ir al menú de navegación principal Ir al contenido principal Ir al pie de página del sitio
ACI Avances en Ciencias e Ingenierías

SECCIÓN A: CIENCIAS EXACTAS

Vol. 13 Núm. 2 (2021)

Caracterización de suspensiones de nanopartículas de oro en presencia del copolímero poli (N-isopropilacrilamida)-co-poli (3-acrilamidopropil trimetilamonio): Influencia de la fuerza iónica y la temperatura.

DOI
https://doi.org/10.18272/aci.v13i2.2338
Enviado
junio 11, 2021
Publicado
2021-11-16

Resumen

El recubrimiento de nanopartículas metálicas con un polímero es de interés para dotar de estabilidad a las suspensiones de dichas nanopartículas. Por otro lado, existen polímeros termosensibles que responden de acuerdo a las temperaturas a las que sean expuestos. Este estudio tuvo como objetivo evaluar y caracterizar el sistema conformado por nanopartículas de oro y una versión del copolímero termosensible PNIPAAM-PAMPTMA (+) 48/6. Para esto se utilizó técnicas de dispersión dinámica de la luz, potencial zeta y espectroscopía visible ultravioleta. El PNIPAAM-PAMPTMA (+) 48/6 fue sometido a ensayos a distintas temperaturas en las cuales se confirmó que la temperatura crítica inferior de disolución del copolímero es de aproximadamente 35 oC y que en presencia de un medio salino tiende a agregar independientemente de la temperatura. Por otra parte, el copolímero se mezcló con nanoparticulas de oro para estudiar su comportamiento a fuerzas iónicas entre 0 M y 0,75 M.

Se encontró que, al variar la fuerza iónica en el rango mencionado, el recubrimiento de las nanopartículas de oro por parte del polímero es efectivo puesto que no se observó agregación de las mismas. Esto fue corroborado por el espectro UV-visible en donde, los espectros del sistema (o nanocomposite) copolímero-nanopartícula a fuerzas iónicas de 0 M y 0,75 M son prácticamente iguales al espectro cuando las nanopartículas de oro no han agregado, es decir, el pico del plasmón aparece en todos los casos a la misma longitud de onda aproximada de 530 nm. Finalmente, se estudió la evolución del sistema copolímero-nanopartícula a distintas temperaturas y a fuerzas iónicas de 0 M y 0,75 M. Se detectó que tanto la influencia de la temperatura como de la fuerza iónica provocan que el sistema copolímero-nanopartícula aumente su tamaño. Sin embargo, las nanopartículas de oro en su interior permanecen sin agregarse.

viewed = 427 times

Citas

  1. Dondapati, S. K., Sau, T. K., Hrelescu, C., Klar, T. A., Stefani, F. D., & Feldmann, J. (2010). Label-free Biosensing Based on Single Gold Nanostars as Plasmonic Transducers. ACS Nano, 4(11), 6318-6322. doi: https://doi.org/10.1021/nn100760f
  2. Rastogi, L., Kora, A. J., & Arunachalam, J. (2012). Highly stable, protein capped gold nanoparticles as effective drug delivery vehicles for amino-glycosidic antibiotics. Materials Science and Engineering C, 32(6), 1571-1577. doi: https://doi.org/10.1016/j.msec.2012.04.044
  3. Zhang, X. (2015). Gold Nanoparticles: Recent Advances in the Biomedical Applications. Cell Biochemistry and Biophysics, 72(3), 771-775. doi: https://doi.org/10.1007/s12013-015-0529-4
  4. Pamies, Ramón, Cifre, J. G. H., Espín, V. F., Collado-González, M., Baños, F. G. D., & De La Torre, J. G. (2014). Aggregation behaviour of gold nanoparticles in saline aqueous media. Journal of Nanoparticle Research, 16(4). doi: https://doi.org/10.1007/s11051-014-2376-4
  5. Pamies, Ramón, Zhu, K., Volden, S., Kj0niksen, A. L., Karlsson, G., Glomm, W. R., & Nyström, B. (2010a). Temperature induced flocculation of gold particles with an adsorbed thermoresponsive cationic copolymer. Journal of Physical Chemistry C, 114(50), 21960-21968. doi: https://doi.org/10.1021/jp106520k
  6. Napper, D. H., & Netschey, A. (1971). Studies of the Steric Stabilization of Colloidal Particles. Journal of Colloid and Interface Science, 37(3), 528-535. doi: https://doi.org/10.1016/0021-9797(71)90330-4
  7. Yavuz, M. S., Cheng, Y., Chen, J., Cobley, C. M., Zhang, Q., Rycenga, M., Xie, J., Kim, C., Song, K. H., Schwartz, A. G., Wang, L. V, & Xia, Y. (2009). Gold nanocages covered by smart polymers for controlled release with near-infrared light. Nature Materials, 8(12), 935-939. doi: https://doi.org/10.1038/nmat2564
  8. Collado-González, M., Fernández Espín, V., Montalbán, M. G., Pamies, R., Hernández Cifre, J. G., Díaz Baños, F. G., Víllora, G., & García de la Torre, J. (2015). Aggregation behaviour of gold nanoparticles in presence of chitosan. Journal of Nanoparticle Research, 17(6). doi: https://doi.org/10.1007/s11051-015-3069-3
  9. Fernandez Espin, V. (2017). Técnicas instrumentales y computacionales para la caracterización de sistemas de macromoléculas y nanopartículas. Implementación y aplicaciones [Tesis de Doctorado]. En Universidad de Murcia. doi: https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2171.2482
  10. Zhu, K., Jin, H., Kj0niksen, A. L., & Nyström, B. (2007). Anomalous transition in aqueous solutions of a thermoresponsive amphiphilic diblock copolymer. Journal of Physical Chemistry B, 111(37), 10862-10870. doi: https://doi.org/10.1021/jp074163m
  11. Bayati, S., Zhu, K., Trinh, L. T. T., Kj0niksen, A. L., & Nyström, B. (2012). Effects of temperature and salt addition on the association behavior of charged amphiphilic diblock copolymers in aqueous solution. Journal of Physical Chemistry B, 116(36), 11386-11395. doi: https://doi.org/10.1021/jp306833x
  12. Schild, H. G. (2003). Poly(N-isopropylacrylamide): experiment, theory and application. Progress in Polymer Science, 17(2), 163-249. doi: https://doi.org/10.1016/0079-6700(92)90023-r
  13. Zhu, M. Q., Wang, L. Q., Exarhos, G. J., & Li, A. D. Q. (2004). Thermosensitive Gold Nanoparticles. Journal of the American Chemical Society, 126(9), 2656-2657. doi: https://doi.org/10.1021/ja038544z
  14. Pecora, R. (1964). Doppler shifts in light scattering from pure liquids and polymer solutions. The Journal of Chemical Physics, 40(6), 1604-1614. doi: https://doi.org/10.1063/1.1725368
  15. Pamies, R, Cifre, J. G. H., & De La Torre, J. G. (2007). Brownian dynamics simulation of polyelectrolyte dilute solutions under shear flow. Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics, 45(1), 1-9. doi: https://doi.org/10.1002/polb.20994
  16. Zeng, F., Tong, Z., & Sato, T. (1999). Molecular chain properties of poly (N-isopropyl acrylamide). Science in China, Series B: Chemistry, 42(3), 290-297. doi: https://doi.org/10.1007/BF02874245
  17. Sztandera, K., & Gorzkiewicz Michatand Klajnert-Maculewicz, B. (2018). Gold Nanoparticles in Cancer Treatment. doi: https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.8b00810