NOVAS MATRIZES SÓLIDAS QUELANTES...

resumo

O projecto envolve a preparação de novos suportes funcionalizados com quelantes específicos para aplicações ambientais, como a remoção de metais em concentrações vestigiárias em águas residuais, e para aplicações biológicas/farmacológicas, como a extracção de metais contaminantes em sistemas biológicos, e o seu uso como suportes em cromatografia de afinidade. Este projecto vem na sequência de um anterior financiado pela FCT/POCTI/FEDER e finalizado em 2005, no qual matrizes sólidas funcionalizadas foram obtidas através do acoplamento químico de ligandos do tipo hidroxipirimidinona a sefaroses e sílicas previamente activadas. No presente projecto novas matrizes baseadas em hidroxipirimidinonas serão desenvolvidas usando diferentes suportes sólidos como sílica mesoporosa, membranas (sílica e/ou celulose) e polímeros orgânicos. Os heterociclos do tipo N-hidroxiamida como as hidroxipirimidinonas são ligandos bidentados contendo oxigénio que apresentam elevada capacidade de quelatação de iões metálicos “duros”, particularmente Fe(III), Al(III) e alguns actinídeos (e.g. Pu(IV) e Th(IV)), o que associado à sua elevada solubilidade em água e reduzida toxicidade os torna promissores para uso farmacológico. Os quelantes a desenvolver são derivados da 1-hidroxi-2-(1H)-pirimidinona e da 5-hidroxi-4-(3H)-pirimidinona e o seu design será influenciado principalmente por dois factores: primeiro, o ligando deve possuir uma elevada afinidade específica e reversível para um dado ião metálico e segundo deve ter grupos quimicamente modificáveis para permitir o acoplamento ao suporte sem destruir a sua capacidade quelante. Antes de serem imobilizados no suporte sólido os novos ligandos serão caracterizados estruturalmente e estudadas as suas propriedades ácido-base e de quelatação de iões metálicos do tipo M3+ e M4+, como o Fe(III), Al(III) e Th(IV), em solução, por métodos potenciométricos e espectroscópicos. Os ligandos mais promissores serão depois acoplados quimicamente a suportes sólidos e as condições de acoplamento serão optimizadas de modo a obter a densidade máxima de ligando no suporte. Serão também efectuados estudos para determinar as propriedades físico-químicas, a estabilidade, a eficiência de quelatação a diferentes valores de pH e a capacidade de reutilização dos suportes funcionalizados. Este é um projecto multi-institucional que resulta de uma colaboração já existente entre o INETI e o IST nesta área de investigação e que é agora estendida à Universidade de Aveiro. O objectivo principal do projecto é o desenvolvimento de matrizes sólidas funcionalizadas com ligandos do tipo hidroxipirimidinona para sequestração selectiva de metais.

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