La jaula de coordinación autoensamblada Pd₁₂ como una nanoenzima fotorregulada similar a la oxidasa

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Ciencia de los nanomateriales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• El diseño de arquitecturas supramoleculares complejas con geometrías y funcionalidades únicas es crucial para aplicaciones avanzadas.
• Las nanoenzimas actuales a menudo sufren de mala solubilidad en agua, lo que limita su uso en sistemas biológicos.
• Las estructuras metal-orgánicas (MOF) y los compuestos metal-carbono son plataformas nanoenzimáticas comunes pero a menudo insolubles.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar una nueva nanojaula de coordinación supramolecular soluble en agua con una geometría poco común.
• Investigar las capacidades de las especies reactivas de oxígeno fotogeneradas (ROS) de la nanojaula.
• Explorar el potencial de la nanojaula como una nanoenzima fotorregulada para aplicaciones antibacterianas.

Principales métodos:

• Autoensamblaje de un ligando tetradentado (L) con un aceptor ditópico de paladio (cis-[en]Pd[NO3]2) para formar la nanojaula Pd12L6 (1).
• Incorporación de una unidad de benzotiadiazol para la fotogeneración de ROS.
• Evaluación de la actividad similar a la oxidasa bajo irradiación de luz blanca.
• Evaluación de la actividad antibacteriana contra el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA).

Principales resultados:

• Se sintetizó con éxito una nanojaula de coordinación supramolecular Pd12L6 soluble en agua (1) con una geometría única (dos cúpulas triangulares unidas por una base hexagonal).
• La nanojaula demostró la fotogeneración de ROS en el agua debido a la unidad de benzotiadiazol.
• La nanojaula exhibió una excelente actividad de oxidación fotorregulada tras la irradiación de luz blanca.
• Se logró una actividad antibacteriana significativa contra el SARM mediante la combinación de la actividad similar a la oxidasa de la nanojaula y la generación de ROS.

Conclusiones:

• Se construyó una nueva nanojaula Pd12L6 soluble en agua con una geometría poco común a través del autoensamblaje.
• La nanojaula funciona como una nanoenzima fotorregulada, exhibiendo actividad similar a la oxidasa y generando ROS.
• Este sistema supramolecular es prometedor para aplicaciones antibacterianas fotocatalíticas contra cepas bacterianas resistentes como el MRSA.