Síntesis i caracterització de Nanopartícules Magnètiques per a la captura de metall pesants contaminants

Abstract

[cat] La contaminació de l’aigua i els sols és un fet que afecta tant als ecosistemes com als éssers vius. La major part de la contaminació és produïda pels humans. Les industries, les explotacions mineres, el vehicles de combustió, són un parell d’exemples de fonts de contaminació. Aquest treball de fi de màster es centra en la contaminació produïda per metalls pesats, com el mercuri i el plom. Aquests metalls provenen majoritàriament de fonts antropogèniques com la mineria i l’ús industrial. Està demostrat que aquests metalls poden interferir en els sistemes biològics, resultant nocius i inclús poden causar la mort d’esser vius. Aquest metalls no es poden metabolitzar i, per tant, s’acumulen dintre dels organismes. Dins la piràmide alimentària, l’acumulació de metalls pesats és directament proporcional a la posició sobre la piràmide. Per tant, els humans, considerats com la zona més elevada de la piràmide, tenim major probabilitat de acumular aquests metalls si consumim aliments ja contaminats. Els efectes nocius dels metalls estan descrits amb gran detall i també es coneixen distints fàrmacs amb acció quelatant que redueixen la concentració dels metall dintre del cos. La Bioquímica dels metalls pesats esta relacionada amb la interacció d’aquests amb els aminoàcids de proteïnes que contenen sofre, com la cisteïna, formant enllaços molt estables que inhibeixen les funcions naturals d’aquestes proteïnes afectades. L’objectiu principal d’aquest treball és la síntesis de receptors orgànics aptes per la funcionalització de nanopartícules magnètiques, que tinguin com a funció la captura de metalls pesats en aigua. Aquest receptors estan dissenyats partint del coneixement de la interacció bioquímica dels metalls i dels agents quelatants utilitzats a la medicina. Una gran densitat electrònica, és una característica molt important que han de complir els receptors, per tant, es dissenyaran a partir de la unitat esquaramida, que ja ha mostrat capacitat per interaccionar amb metalls, i s’inclouran dintre de l’estructura, àtoms de sofre, que és l’àtom de la cisteïna que interacciona amb els metalls pesats. A part, és d’interès, la possible captura d’altres metalls com la plata. La plata també es considera un metall pesat, si es parla de la seva densitat atòmica. Però en temes de toxicitat, la plata no produeix els efectes nocius a la mateixa escala el mercuri o el plom. En aquest treball, s’ha aconseguit sintetitzar i caracteritzar 2 receptors aptes per la funcionalització de nanopartícules magnètiques de magnetita, que presenten altes constants d’associació amb els metalls pesats plom i mercuri, com amb el metall noble, plata. A més, s’aporten estudis alternatius en dissolució on es mostren evidencies de la interacció del receptor amb el metall.