Reatividade química e biológica em interfaces

Resumo

Monocamadas, micelas, vesículas e outros agregados possuem interfaces anisotrópicas que separam uma região aquosa, hidrofílica e uma região hidrofóbica com características do tipo óleo. As interfaces, além de poder controlar propriedades físicas dos agregados, são responsáveis pelas mudanças de reatividade química e biológica que se produzem quando reações ou interações acontecem nos agregados. Estes sistemas apresentam interesse científico e utilidade comercial, já que essencialmente todas as reações biológicas ocorrem em interfaces e agregados de composição variável formam parte, entre outros, de produtos alimentícios, cosméticos, transportadores de drogas e adjuvantes de vacinas. Reações químicas em micelas podem ser aceleradas ou inibidas, o mecanismo de reação pode ser modificado, a composição de produtos pode ser alterada. Agregados mais complexos, como vesículas, podem compartimentalizar reações, oferecendo oportunidades adicionais de controle, destino, composição e velocidade. A ligação de proteínas a interfaces afeta catálise e reconhecimento. Exemplos limites são as fosfolipases cuja eficiência catalítica aumenta milhões de vezes em membranas. Reconhecimento proteína-ligante também se modifica na interface. A bioconversão de energia depende de membranas, onde prótons são transportados através de "canais" protêicos, parte integral das membranas. Neste projeto enfocaremos problemas distintos, todos relacionados ao estudo do efeito de interfaces em reatividade química e biológica. Uma parte do projeto está dedicada a investigar experimentalmente a composição da interface de micelas e vesículas. O rendimento dos produtos da decomposição de sais de 4-alquil-2, 6-dimetilbenzenodiazônio é proporcional a composição da solução. Quando o grupo alquílico é metil pode-se sondar a fase interagregado e quando a grupo é hexadecil, a composição de produtos reflete a da interface. Esta reação será usada para: a) determinar a concentração de co-íons em micelas iônicas; b)determinar a composição iônica de micelas zwitteriônicas e o deslocamento de íons desses agregados e; c) determinar a concentração local de uréia na interface de diversos agregados. O projeto também inclui o desenvolvimento de modelos teóricos para descrever a ligação de íons a micelas zwitteriônicas. Por último o projeto propõe o estudo de uma proteína extraída de mitocôndrias de vegetais que transporta prótons. (AU)