Polímeros que «pactan un cambio» en su sentido de giro

08/02/2018

Investigadores del CiQUS abren una nueva vía para mejorar el plegamiento de los polímeros en forma de hélice, evitando el uso de estímulos externos. El trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista científica ‘Journal of the American Chemical Society’ (JACS).


Sandra Arias y Rafael Rodríguez, autores del trabajo. / Archivo

Investigadores del grupo del CiQUS ‘NANOBIOMOL’, especialistas en polímeros helicoidales (con forma de hélice), acaban de publicar en la revista JACS un nuevo trabajo en el que demuestran cómo diferentes fragmentos de una cadena polimérica pueden llegar a comunicarse entre sí, actuando de manera cooperativa para conseguir que un polímero adopte una estructura helicoidal definida en base a la labor conjunta de sus distintas partes. Y a este nuevo mecanismo de inducción de un sentido de giro helicoidal en un polímero le han puesto un nombre: «coalición quiral».

El estudio ha sido posible tras elaborar una serie de copolímeros –polímeros formados por dos unidades estructurales diferentes—, un proceso de síntesis en el que se han tenido en cuenta los distintos parámetros de sus componentes; gracias a ello, los investigadores han conseguido determinar cuáles de los mecanismos de comunicación que tienen lugar dentro de la cadena polimérica permiten obtener el mejor plegamiento posible en forma de hélice.

La importancia de una estructura helicoidal

Figura. Amplificación del sentido de giro helicoidal a través del mecanismo de coalición quiral.

Al igual que sucede en el caso de biomoléculas, como el ADN (con forma de doble hélice) o las proteínas (de estructura hélice alfa), la singularidad helicoidal de los polímeros está directamente relacionada con su función: una mejora en el plegamiento de su estructura secundaria puede producir un incremento notable en las funciones y aplicaciones que desempeñan estos materiales, como reconocimiento quiral, fases estacionarias quirales para purificaciones de sustancias similares, síntesis asimétrica, etc.

Los resultados del trabajo abren una nueva vía para mejorar el plegamiento de los polímeros helicoidales y evitan el uso de estímulos externos hasta ahora necesarios, como alteraciones de temperatura, polaridad de disolventes, adición de moléculas quirales o incluso sales metálicas. El trabajo ha sido realizado por los investigadores del centro Sandra Arias y Rafael Rodríguez, bajo la dirección de los profesores Emilio Quiñoá, Ricardo Riguera y Félix Freire.