memoria de 2009 - Instituto de Estructura de la Materia - Consejo ...

colaboración con el Instituto de Física Experimental de la Academia de Ciencias Eslovaca se está estudiando los
espectros SERS y SEF del biomarcador tioflavina, usado en la detección del péptido -amiloide, responsable de
enfermedades degenerativas relacionadas con el envejecimiento, como la enfermedad de Alzheimer.
APLICACIÓN DE NANOSENSORES BASADOS EN SERS PARA LA DETECCIÓN DE FÁRMACOS
EMPLEADOS EN DOPAJE DEPORTIVO
Se ha avanzado notablemente en la línea de investigación consistente en la aplicación de la técnica SERS en la
caracterización de fármacos empleados en dopaje deportivo (FEDD) a cargo de la doctoranda Irene Izquierdo. Esta
nueva línea ha sido inspirada por varias razones: ausencia de trabajos de caracterización vibracional de FEDDs, a
pesar de su creciente importancia e impacto a nivel social y sobre la salud de las personas que las ingieren, así
como la necesidad de desarrollo de sistemas de detección altamente sensibles y selectivos para la detección de
FEDDs en fluidos fisiológicos (sangre, orina, lágrimas, saliva, etc.) por la creciente demanda impuesta por la
nueva legislación (Ley Orgánica 7/2006, de 21 de noviembre). Dentro de esta línea se han obtenido los primeros
espectros SERS de algunas de estas sustancias a bajas concentraciones. En particular, se trata concretamente de los
-agonistas clenbuterol, salbutamol y terbutalina, así como de aminoglutetimida, inhibidor de aromatasa empleado
en deportistas para evitar la pérdida de masa muscular. Éstos se han llegado a detectar a concentraciones de unos
cientos ppb, lo que supone mejorar los límites de detección de técnicas empleadas en el análisis rutinario de estos
compuestos. Previamente, se llevó a cabo una caracterización vibracional de estas moléculas, usando métodos
espectroscópicos convencionales experimentales así como cálculos teóricos de las mismas. También se han
ensayado experimentos de funcionalización en nanopartículas metálicas para proceder a la detección selectiva de
estas sustancias.
TÉCNICAS LÁSER APLICADAS AL ESTUDIO Y A LA CONSERVACIÓN Y RESTAURACIÓN DE
OBRAS DE ARTE Y MONUMENTOS
Se ha continuado con la aplicación de la espectroscopía SERS al análisis de los pigmentos polifenólicos
flavonoides, extendiéndose este estudio a una serie de compuestos con diferentes sustituciones de grupos OH para
encontrar una buena correlación estructura-espectros vibracionales. Estas moléculas han sido empleadas
tradicionalmente como pigmentos en tejidos históricos, además de presentar unas interesantes propiedades
biológicas dado su carácter antioxidante. A pesar de su enorme importancia son muy pocos los trabajos de
caracterización de estas moléculas mediante espectroscopía vibracional, lo que se atribuye tanto a su alta
fluorescencia como a su enorme inestabilidad. Durante este año se han publicado varios trabajos en colaboración
con la Dra. Armida Torreggiani del ISOF-CNR en Bologna (Italia) consistente en un estudio pormenorizado de la
aplicación de la técnica Raman y la cromatografía HPLC al estudio de la degradación del falvonoide quercetina y
de la interacción con proteínas transportadoras en sangre. Asimismo, se ha continuado con la aplicación del
método de fabricación de nanopartículas de Ag mediante fotorreducción in-situ para el estudio y detección de
pigmentos orgánicos en fibras naturales sin necesidad de extracción. En este caso se ha extendido este método al
análisis de pigmentos rojos de naturaleza antraquinónica, como alizarina y carmín. Los resultados encontrados
mediante el SERS se han comparado con los obtenidos por técnicas cromatográficas convencionales, lo que ha
permitido deducir la localización de estos pigmentos en los materiales anteriores sin necesidad de aplicar métodos
de extracción. El trabajo realizado en relación a los pigmentos naturales amarillos flavonoides constituyó la base
de la Tesis Doctoral de la Dra. Zuzana Jurasekova, que fue defendida en la UNED en Septiembre de este año.
La línea de investigación basada en la aplicación de espectroscopías SERS, SEIRA y SEF al estudio de pigmentos
orgánicos sintéticos, que está a cargo de la doctoranda Elena del Puerto ha dado ya sus frutos con la obtención de
los primeros espectros SERS de sustancias de difícil estudio. En particular, se trata de quinacridona y sus
derivados, pigmentos de gran insolubilidad en medio acuoso, para los que se han ensayado métodos para su
dispersión basados en su encapsulación con calixarenos. Así se han obtenido los primeros espectros Raman de
estos compuestos poniéndose las bases para su identificación en los medios dispersantes comerciales mediante los
que normalmente se aplican.
Finalmente, en relación con el Patrimonio, se continúa con la aplicación de la espectroscopía Raman en la
caracterización de materiales de construcción y la degradación de sulfatos por formación de compuestos minerales
como la taumasita y la generación de carbonato cálcico, en sus diferentes formas, sobre electrodos metálicos,
trabajo éste que se está llevando gracias a la reciente incorporación en nuestro grupo de la Dra. Sagrario Martínez
Ramírez procedente del instituto Instituto de Ciencias de la Construcción “Eduardo Torroja” del CSIC. El
deterioro de morteros y hormigones por formación de taumasita es un tema de investigación de creciente
actualidad e importancia, toda vez que el número de casos encontrados va en aumento. La espectroscopía Raman
es una técnica que permite el seguimiento de esta degradación mediante el análisis de las bandas características de
estos materiales. Dentro de este campo se está iniciando una nueva línea de investigación consistente en el análisis
de aditivos moleculares orgánicos a los morteros para mejorar sus prestaciones.
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