Desenvolvimento de nanopartículas de paládio suportadas em óxido de grafeno e óxido de grafeno funcionalizado com ácido fólico: sistemas nanocatalíticos para ativação de pró-fluoróforos em ambientes biológicos

Abstract

Nanocatalisadores baseados em paládio têm se destacado em reações bioortogonais, mas ainda enfrentam desafios quanto à seletividade e estabilidade em meios biológicos. Estratégias que promovam o direcionamento específico e a ancoragem eficiente do metal ao suporte são fundamentais para aplicações terapêuticas, como a ativação localizada de pró-fármacos. Neste contexto, este trabalho desenvolveu sistemas catalíticos baseados em nanopartículas de paládio nos estados Pd(0) e Pd(II), suportadas em óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno funcionalizado com ácido fólico (GO-FA), com o objetivo de promover reações bioortogonais de desproteção de pró-fluoróforos em condições biológicas simuladas. As nanopartículas foram estabilizadas com poli(2-vinilpiridina) e caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectrometria de absorção atômica (AAS) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A atividade catalítica foi avaliada pela conversão do pró-fluoróforo aleno-4- metilumbeliferona (Alle-4-MU) em 4-metilumbeliferona (4-MU), através de estudos de cinética de reação utilizando espectrofotometria na região do UV-vis. Os sistemas com Pd(0) ajustaram-se ao modelo cinético de Langmuir-Hinshelwood. O catalisador funcionalizado apresentou constantes catalíticas de Langmuir de kL= 2,94 × 10-5 mol m-2 s -1 e de associação de K= 43828 L mol-1 , frente a kL= 2,63 × 10-9 mol m-2 s -1 e K= 18231 L mol-1 para o sistema não funcionalizado. Ensaios com EDTA e tioureia confirmaram maior estabilidade dos sistemas funcionalizados. Os catalisadores de Pd(II) também apresentaram melhor desempenho com GO-FA. Os resultados demonstram que a funcionalização com ácido fólico aprimora significativamente o desempenho catalítico dos nanossistemas, tornando-os promissores para aplicações futuras em ativação localizada de prófármacos em ambientes biológicos complexos.