Novo estudo explora aminoácido que se transforma em gel na água
Imagens de duas análises de microscopia eletrônica diferentes do hidrogel Fmoc-pentafluoro-fenilalanina sozinho (c-d) e com uma molécula parceira (e-f). Inserção:fotos dos dois hidrogéis. Crédito:Politécnico de Milão Os hidrogéis, materiais onipresentes em nossas vidas diárias, são o foco da pesquisa científica publicada em Chemistry—A European Journal . Conduzido pelo SupraBioNanoLab do Departamento de Química, Materiais e Engenharia Química Giulio Natta do Politecnico di Milano, o trabalho demonstrou como a combinação de química supramolecular e cristalografia pode ser usada para projetar hidrogéis com características específicas.
O estudo focou na utilização de um aminoácido chamado Fmoc-pentafluoro-fenilalanina, que efetivamente se transforma em gel na água. Os pesquisadores examinaram o comportamento dessa molécula na presença de outras substâncias, incluindo moléculas bioativas como a vitamina B3, que estabelecem fortes interações atrativas com seus grupos reativos. Resultados experimentais mostraram que as interações entre o aminoácido e as moléculas parceiras são idênticas tanto na formação de um complexo cristalino no estado sólido quanto na criação de um gel em solvente aquoso.
“A chave da pesquisa foi a determinação da estrutura cristalina do complexo por meio de difração de raios X, o que permitiu prever as propriedades e a consistência do gel resultante”, explica Valentina Dichiarante, do Departamento de Química, Materiais e Engenharia Química. Giulio Natta no Politécnico de Milão. “Isso também nos permitiu modular a liberação da molécula parceira do próprio gel”. A interação supramolecular entre o aminoácido Fmoc-pentafluoro-fenilalanina e a molécula parceira levou à formação de um complexo cristalino no estado sólido. Na água, as duas moléculas deram origem a hidrogéis, cuja rede fibrilar é mantida unida pelas mesmas interações supramoleculares observadas nos cristais. Crédito:Politécnico de Milão “Este avanço científico abre novas perspectivas para o design seletivo e direcionado de hidrogéis mistos”, acrescenta Pierangelo Metrangolo, do Departamento de Química, Materiais e Engenharia Química Giulio Natta do Politecnico di Milano. “As interações supramoleculares entre os componentes da fase sólida permitem modular a resistência e a estrutura do gel, criando uma matriz ideal para a liberação controlada de substâncias ativas, com possíveis aplicações terapêuticas ou cosméticas”.
Esses resultados levaram a revista Chemistry—A European Journal dedicar-lhe a capa principal da edição que contém o artigo, juntamente com um perfil detalhado dos autores da obra e sua atividade de pesquisa. Este prémio sublinha a contribuição significativa que esta investigação traz para o campo emergente dos hidrogéis e aplicações biomédicas.
Mais informações: Eleonora Veronese et al, Acid⋅⋅⋅Amide Supramolecular Synthon for Tuning Amino Acid-Based Hydrogels' Properties, Chemistry—A European Journal (2023). DOI:10.1002/chem.202301743 Informações do diário: Química – Um Jornal Europeu
