NPsAu-6MP obtenidas a partir de soluciones de NaOH

El protocolo utilizado para la obtención de estas NPs-6MP fue el siguiente (Figura 5.13a): en un erlenmeyer se adicionaron (en el orden descripto) volúmenes iguales de una solución acuosa 0,5mM de HAuCl4 y de una solución 0,5 mM de 6MP en NaOH 0,1M. Luego de agitar dicha mezcla

durante 30 minutos se procedió al agregado de una solución acuosa 200 mM de NaBH4 (esta

solución debe ser preparada en baño de agua a T ~ 5ºC, unos minutos antes de su utilización, a fin de que conserve su poder reductor). El volumen adicionado fue 0,03 veces menor que el de la 6MP. Se continuó agitando durante 30 minutos más. Todo el proceso se llevó a cabo a temperatura ambiente y en ausencia de luz. Asumiendo que todos los átomos de Au reaccionaron, la concentración de NPsAu (expresada en concentración molar de Au) es 0,25 mM. Las NPs-6MP recién sintetizadas se estudiaron mediante espectroscopía UV-Vis y microscopía electrónica de transmisión (TEM). En la Figura 5.13 se muestran los resultados obtenidos a partir de dichas técnicas. El espectro UV-Vis (Figura 5.13b) muestra dos bandas de absorción, una centrada en 315 nm y otra a ~ 520 nm con una intensidad menor y un ancho de pico mucho mayor que la banda anterior. La primera de ellas (~ 315 nm) concuerda con la observada en el espectro de la solución de 6MP (Figura 5.13c), mientras que la segunda (~ 520 nm) no corresponde a ninguno de los reactivos y sólo está presente luego de que ocurrió la reacción de reducción del Au(III). De acuerdo a estos hechos y a lo mencionado en la sección 5.1.4, la banda a ~ 520 nm corresponde a la formación de NPsAu-6MP. Se realizaron imágenes TEM de las NPsAu-6MP recién sintetizadas. Para ello se utilizaron rejillas con una película de carbono ultradelgada (ver sección 2.1.5 del Capítulo 2) sobre las que se colocaron unas gotas de la dispersión coloidal. Una vez que el solvente se evaporó totalmente, las muestras fueron observadas mediante TEM. En la Figura 5.13d se muestra una imagen TEM típica de las dispersiones coloidales recién sintetizadas junto con el histograma de tamaños obtenido a partir de dichas muestras. La distribución de tamaños (diámetro) es muy aguda y está centrada en 3,15 nm (la determinación del tamaño promedio se realizó como se indica en la sección 2.1.5 del Capítulo 2). Cabe aclarar que durante las medidas se observó que la exposición prolongada de la muestra al haz de electrones producía la coalescencia de las NPsAu (Figura 5.13e). Este efecto se conoce como daño por irradiación y ha sido observado para otros tipos de nanopartículas metálicas.[84] _{Por dicho motivo todas las}

imágenes empleadas en el análisis del tamaño se adquirieron con el menor tiempo de exposición posible. Asimismo, debido al daño por irradiación no fue posible obtener imágenes TEM de las NPsAu-6MP con mayor resolución que revelen por ejemplo la estructura cristalina de estas NPsAu.

Figura 5.13 Síntesis y caracterización de NPsAu-6MP obtenidas mediante una modificación del método de Brust-Schiffrin utilizando una solución de NaOH como solvente. (a) Esquema de la síntesis. (b-c) Espectros UV-Vis de (b) las NPsAu-6MP recién sintetizadas y (c) los reactivos de la síntesis. (d-e) Imágenes TEM de las NPsAu-6MP. (d) Histograma del diámetro de las NPsAu-6MP (valor más frecuente: 3,15 nm). (e) Imágenes TEM luego de la exposición prolongada al haz de electrones. Se observa coalescencia de las NPs (flechas azules). Las imágenes TEM fueron adquiridas por el Dr. M. S. Moreno.

5.3.1.2 Purificación

Si se desea emplear estas NPsAu-6MP para aplicaciones biomédicas es necesario que las mismas presenten (1) la menor cantidad posible de impurezas, (2) que puedan ser redispersadas en diferentes solventes y (3) en lo posible, que puedan ser almacenadas como sólidos. En este sentido, es deseable entonces que las NPsAu-6MP sintetizadas en esta sección no sólo se puedan purificar sino que además se puedan concentrar (de acuerdo al volumen de solución empleado en la síntesis la concentración máxima que se puede alcanzar es 0,25 mM, expresada en moles de Au). Uno de los métodos de purificación que permite alcanzar tales objetivos son los ciclos de centrifugación/redispersión. Este método es el más conveniente si se desea emplear estas nanopartículas en aplicaciones tecnológicas, ya que las NPsAu-6MP no sólo se purificarían sino que también se podrían concentrar. En este sentido, se intentó purificar las NPsAu-6MP obtenidas utilizando dicho método. Desafortunadamente no fue posible obtener un precipitado de estas

NPsAu-6MP a partir de la centrifugación directa de las mismas a la máxima velocidad disponible (14000 rpm), así como tampoco a partir de cambios del pH o de la polaridad del medio. La imposibilidad de purificar las NPsAu-6MP condujo a la degradación de la 6MP. Como se muestra en la Figura 5.14a, en el lapso de 2 meses los espectros UV-Vis de las NPsAu-6MP sin purificar mostraron cambios en la posición de la banda de absorción de la 6MP. Este mismo comportamiento fue observado por Doerr y colaboradores [85] _{en soluciones alcalinas de 6MP y}

fue vinculado con la degradación de la molécula a su análogo sulfonato. Para evaluar este hecho se estudiaron las mismas muestras mediante XPS. Los resultados se muestran en la Figura 5.14b. En ellos se observó que inicialmente las especies de S que estaban presentes eran tiolatos (señal con EB ~162 eV en el espectro). Por el contrario, luego de dos meses todas las especies presentes eran sulfonatos (señal a EB ~169 eV). En base a estos resultados, los cambios observados en el UV-Vis fueron racionalizados en términos de la oxidación de la 6MP a su análogo sulfonato.

Figura 5.14 Espectros (a) UV-Vis y (b) XPS de NPsAu-6MP sin purificar recién sintetizadas (t=0) y luego de dos meses.

Se intentó sintetizar las NPsAu-6MP partiendo de reactivos más concentrados. En particular, se utilizaron soluciones de 6MP y HAuCl4 diez veces más concentradas que las indicadas en el

protocolo descripto en la sección 5.3.1.1. Las NPsAu-6MP sintetizadas sufrieron una aglomeración irreversible durante el procedimiento de síntesis.

5.3.2 NPsAu-6MP obtenidas a partir de soluciones de etanol