Estudio en disolución de un polifluoreno catiónico y su interacción con tensoactivos y adn

Resumen

Los polielectrolitos conjugados han adquirido gran importancia en las últimas décadas gracias a sus potenciales aplicaciones en el campo de los diodos emisores de luz (LEDs), celdas fotovoltaicas, o como sondas químicas y biológicas. En gran parte de estas aplicaciones es necesario que estos polímeros tengan una buena solubilidad en disolución, lo que se ve dificultado por su gran tendencia a formar agregados en medio acuoso. En este trabajo se estudia un polifluoreno catiónico, el bromuro de poli-(9,9-bis(6'-(N,N,N-trimetilamonio) hexilo) -2,7 fluoreno alt 1,4 fenileno] (HTMA-PFP) en mezclas DMSO agua al 4% (v/v) a partir de sus propiedades espectroscópicas (absorción y emisión), su conductividad y difusión. Estos experimentos confirman que este polímero forma agregados en disolución en el rango de concentraciones en las que se ha trabajado, y que la agregación es mayor al aumentar el peso molecular del polímero. A pesar de ello, se comporta de forma ideal en disolución, ya que sigue las leyes de Lambert Beer y Kohlrausch. Se han estudiado diferentes vías de mejorar sus propiedades en disolución. La primera de ellas mediante la utilización de mezclas de disolventes orgánicos (como el DMSO y el 2-propanol) en agua, observándose que es posible mejorar la solubilidad de este polímero en mezclas entre el 40 y el 80 % (v/v) DMSO agua y entre el 40 y el 60% (v/v) 2-propanol agua. Estos cambios en la solubilidad conllevan un aumento del rendimiento cuántico del polímero debidos a la solvatación preferencial del polímero por el disolvente orgánico. La segunda vía estudiada para mejorar su solubilidad es mediante su interacción con tensoactivos. Se ha estudiado el efecto de la adición de tensoactivos neutros de la familia de los alquil polioxietilenos (conocidos como CxEy, donde x indica la longitud de su cadena alquílica e y el número de grupos oxietileno) y el Triton X-100, observándose que cuando se añaden concentraciones de tensoactivo superiores a su concentración micelar crítica (c.m.c.) se rompen los agregados de polímero debido a interacciones hidrofóbicas entre polímero y tensoactivo, mejorando sus propiedades ópticas y eléctricas en disolución. La adición de tensoactivos aniónicos de la familia de los n-alquil sulfonatos y sulfatos sódicos también produce el mismo efecto cuando se añaden en concentraciones superiores a su c.m.c., disolviendo los agregados de polímero. Sin embargo, concentraciones de estos tensoactivos aniónicos inferiores a su correspondiente c.m.c. producen el efecto contrario, induciendo una mayor agregación del polímero debido a la neutralización de sus cargas y por lo tanto una disminución de sus propiedades ópticas y eléctricas. Por lo tanto, las propiedades ópticas del HTMA-PFP en mezclas DMSO agua al 4% (v/v) pueden modularse en función de la concentración de n-alquil sulfonato sódico que se añada. Por otra parte, se ha estudiado el papel del HTMA-PFP como sonda en su interacción directa con el ADN, como una aplicación directa de este polímero en disolución. Este estudio muestra que se producen cambios importantes en las propiedades ópticas, conductividad, anisotropía y viscosidad del sistema cuando la concentración de polímero es igual a la concentración de ADN, lo que se puede utilizar para determinar la concentración de ADN en disolución. Este estudio se extiende a la interacción competitiva entre el ADN y diferentes tensoactivos con el HTMA-PFP como una forma de conocer con más detalle el tipo de interacción del polímero con cada uno de ellos.