En un estudio publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Journal of Materials Chemistry A —que le dedica la portada—, los investigadores de la UIB demuestran por primera vez con resultados experimentales la existencia de la interacción supramolecular conocida como Regium Bond. Esta interacción se basa en la atracción entre átomos pertenecientes a los metales nobles, como son el cobre, la plata y el oro, y sustancias gaseosas. 

Esta interacciónyahabíasidopropuesta de manera teórica por los propios investigadores en estudiosprevios, que ahora han demostradosuexistencia de manera experimental. El equipo de la UIB diseñóespecíficamente un experimento basado en la desorcióntérmica, que permite estudiar la capacidad de adsorción de un gas sobre un sólido. 

A través de este experimento consiguieron poner de manifiesto la existencia de estas fuerzas intermoleculares entre nanopartículas de oro o de plata, y diversas sustancias orgánicas contaminantes, específicamente, los compuestos orgánicos volátiles (VOC). Estos compuestos están presentes en multitud de productos y materiales. Se evaporan a temperatura ambiental y, en algunos casos, pueden ser nocivos para la salud humana. 

Estos resultadosexperimentales han idoacompañados del desarrollo de un modelo teórico de la superficie de las nanopartículas de oro o plata, y del estudio de la interacción con los compuestosorgánicosvolátiles; a partir de estos modelos, han calculado la energía vinculada a esta interacción. En este estudio, la concordancia entre los resultadosexperimentales y los cálculosteóricosrealizados por el grupo de Química Supramolecular de la UIB dan validez a los modelos de superficie de nanopartícula generados, y la representacióngráficapermite demostrar cómo se formalizanestasfuerzas. 

Interés biomédico 

El conocimiento de las fuerzas débiles intermoleculares es fundamental para entender correctamente la gran mayoría de interacciones de los sistemas biológicos, no sólo de manera interna, sino con el entorno. En el caso de las nanopartículas de oro y plata, se utilizan en el ámbito biomédico como portadoras de fármacos en terapias de quimioterapia. Por ello, resulta de gran interés conocer cómo se relacionan estas nanopartículas con el entorno biológico para poder avanzar en el diseño de nuevos fármacos aún más efectivos y seguros.  

La doctora M. Nieves Piña, profesora titular del Departamento de Química de la UIB y coautora del estudio, pone el siguiente ejemplo: «El diseño de un fármaco requiere conocer perfectamente su interacción con la biomolécula objetivo, o el estudio de ciertas enfermedades implica el correcto entendimiento de cómo se pliega una enzima. En estos fenómenos participan la suma de las fuerzas débiles intermolecularesexistentes, entre ellas el Regium Bond». 

La existencia de modelos teóricos validados con resultados experimentales puede ahorrar mucho tiempo en investigación, así como la disminución de experimentosnecesarios, con el consecuenteahorro de reactivos y energía.  

Producto 100% de la UIB 

«El trabajo se ha hecho en sutotalidad en la Universitat de les Illes Balears, de manera que no hay ninguna aportación de gruposajenos a la UIB. Todos los experimentos se han realizado de forma íntegra en los Servicios Científico-técnicos de la UIB. La ayuda inestimable de los técnicos ha sidoclave para elaborar este trabajo. Esto, para nosotros, es un gran motivo de orgullo, y esperamos que sea un reflejo de la buenacalidad de la investigación que se hace en nuestrauniversidad», afirma la doctora Piña. 

La revista Journal of Materials Chemistry A, una de las másprestigiosas de suámbito, ha dedicado la portada a la investigación de la UIB, lo que reconoce el impacto del estudio. 

Referencia bibliográfica

María de las Nieves Piña , Jeroni Morey , Antonio Frontera i Antonio Bauzá. «Capturing volatile organic compounds using Ag and Au nanoparticles: regium–π and C–H⋯Ag/Au interactions at work». J. Mater. Chem. A, 2023, 11, 25865-25874. DOI: 10.1039/D3TA05616C