En la busqueda de sistemas organizados inteligentes para ser utilizados como nanoreactores

Abstract

En este trabajo de tesis se propuso el estudio y caracterización de los sistemas organizados (micelasinversas y vesículas unilaminares) formados por dos nuevos surfactantes del tipo cataniónico, 1,4-bis (2-etil-hexil) sulfosuccinato de bencil-dimetil-n-hexadecilamonio, AOT-BHD y 1,4-bis (2-etil-hexil)sulfosuccinato de cetiltrimetilamonio, AOT-CTA. Estos surfactantes resultaron de la mezcla delsurfactante aniónico1,4-bis (2-etil-hexil) sulfosuccinato de sodio, NaAOT y los surfactantes catiónicos:cloruro de bencil-dimetil-n-hexadecilamonio, BHDC y bromuro de cetiltrimetilamonio, CTAB eliminandola sal inorgánica formada por sus contraiónes, obteniendo dos surfactantes cataniónicos que a su vezpresentan características de líquido iónico. En primer lugar se estudió la capacidad de ambossurfactantes de formar micelas inversas en benceno y de encapsular agua en su interior. Mediante lastécnicas de dispersión dinámica (DLS) y estática (SLS) de la luz, se demostró que tanto AOT-BHD comoAOT-CTA forman micelas inversas esféricas y no interactuantes en benceno. De igual manera, seestudió la interacción entre el agua encapsulada y la interfaz micelar empleando las espectroscopias deFTIR y 1H RMN, encontrando que en las micelas inversas de AOT-BHD el agua interacciona másfuertemente con la interfaz que en las de AOT-CTA. Por último se estudiaron propiedades fisicoquímicasde la interfaz como la capacidad donora de electrones, micropolaridad y microviscosidad, utilizandoespectroscopias de absorción UV-Vis y de emisión de fluorescencia, mediante la inclusión de unamolecula prueba (HC). En estos estudios se observó que AOT-BHD ofrece una interfaz polar y nodonora de electrones que puede controlar procesos de transferencia de carga de moléculas fotoactivas,mientras que AOT-CTA presenta una interfaz polar y rica en electrones. Una vez caracterizadas lasmicelas inversas formadas por estos surfactantes, se estudió su aplicación como nanoreactores en unareacción de sustitución nucleofílica bimolecular. Los resultados obtenidos mostraron la gran importanciade la estructuración del agua encapsulada alrededor de la interfaz micelar para controlar la velocidad deeste tipo de reacciones. También se estudió la formación de sistemas organizados en agua, en dondese encontró que AOT-CTA forma micelas directas, mientras que AOT-BHD forma vesículas unilaminaresde manera espontánea. Debido a lo novedosas que llegan a ser estas vesículas se caracterizarondiferentes propiedades fisicoquímicas de su bicapa como la microviscosidad, micropolaridad ycapacidad donora de electrones utilizando las moléculas pruebas HC y PRODAN. Estos estudiospermitieron determinar que dicha bicapa ofrece un ambiente polar y rico en electrones que permite unamayor incorporación de moléculas catiónicas y neutras con respecto a las vesículas tradicionales. Porúltimo se evaluó la toxicidad de las vesículas formadas por AOT-BHD en sistemas in-vitro e in-vivo,encontrando escasa toxicidad y un gran potencial de estos sistemas para ser utilizados como sistemasde liberación controlada de fármacos.