Bio-MOF

Química de Coordinación de purinas y pririmidinas modificadas y su aplicación al diseño de Bio-MOFs (MOF: Metal Organic Framework)

Bio-Mof es un proyecto dirigido por los Dres. Angel García Raso, Angel Terrón Homar y Juan Jesús Fiol Arbós del departamento de Química de la Universitat de las Illes Balears. El objetivo general consiste en preparar adeninas modificadas y estudiar cómo se comportan frente a diferentes iones metálicos; lo que puede dar origen, por una parte, a moléculas análogas de hormonas vegetales (citoquininas) que dificultan el envejecimiento de las hojas en las plantas y, por otra, a materiales poliméricos 3D porosos (Bio-MOF) de potencial utilidad en biomedicina, almacenamiento de gases y en catálisis heterogénea (Figura 1). Asimismo, la aplicación de estos mismos principios a derivados de la citosina permite obtener "pseudo"-ADN artificiales (Figura 2) e hilos moleculares con el ion plata (I) (Figura 3) que podría tener aplicaciones en el campo de la electrónica.

Las bases púricas y pirimidínicas, componentes fundamentales de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) presentan una química muy variada ya que, además de su capacidad de interaccionar entre ellas mediante enlaces de hidrógeno adenina···timina (o uracilo) y guanina···citosina responsables de, por ejemplo la conocida doble hélice del ADN, también son capaces de unirse a iones metálicos, tanto esenciales como tóxicos, dando origen a estructuras de geometrías muy diversas y con potenciales aplicaciones prácticas.

MOF1

Figura 1. Estructura tridimensional formada al hacer reaccionar la N6-butiladenina (una adenina modificada), el ácido 4,4'-difenildicarboxílico y el ion ZnII. La figura muestra los muchos canales que atraviesan la estructura que permiten incrementar la superficie específica del polímero (se acerca a unos 1000 m2 por gramo de sustancia). En la parte derecha se muestra una fotografía de un cristal correspondiente a esta estructura utilizando microscopía óptica con luz polarizada (50 aumentos). (Datos no publicados).

BIO2

Figura 2. En la parte izquierda se muestra el ordenamiento de las unidades citosina a lo largo de un eje formado por iones AgI - los números representan las distancias existentes entre los diferentes átomos y/o grupos, medidas en Å (1 Ångstrom equivale a 10-8 cm = 0,00000001 cm) - que conduce a una estructura tipo doble hélice (1) (Chem. Eur. J. 2017, 23, 2103-2108).

Mof3

Figura 3. En la figura se muestran hilos infinitos de iones AgI···AgI···AgI···AgI "sostenidos" por moléculas de citidina monofosfato (CrystEngComm. 2017 (en prensa))