Complejos supramoleculares derivados de Cucurbit[7]urilos y de Calix[4]arenos anfifílicos

Los Cucurbit[n]urilos son moléculas anfitrionas con una cavidad hidrofóbica y una estructura rígida bien definida, formada por repetidas unidades glicolurilo. Su cavidad posee dos portales con alta densidad de carga negativa, lo que permite interacciones con sustratos catiónicos. El proceso de formación de pseudorotaxanos y de complejos de inclusión todavía no se encuentra muy bien definido desde un punto de vista cinético y termodinámico. Como moléculas huésped se utilizaron sustratos anfifílicos monocatiónicos, donde se varia tanto la longitud de la cadena (unidad apolar), como el grupo cabeza del surfactante (unidad polar). Además se utilizaron surfactantes dicatiónicos, designados como surfactantes bolaform con dos grupos polares separados por una cadena alquílica. Asimismo, también presenta un gran interés el estudio de la interacción entre los CBn y otras macromoléculas, normalmente utilizadas como anfitrionas, como los calix[4]arenos. Los calix[4]arenos son moléculas macrocíclicas formadas por n unidades fenólicas unidas por puentes de metileno en posición orto y pueden ser fácilmente modificados, tanto en el portal inferior como en el superior, con una gran variedad de grupos funcionales. La identificación y caracterización de estos complejos se efectúa combinando varias técnicas, como RMN, calorimetría (ITC), cinética química, espectroscopia de UV-Vis, fluorescencia, etc

Novel Supramolecular Nanoparticles Derived From Cucurbit[7]uril and Zwitterionic Surfactants

Binding constants, Log K ≈ 6.6 M-1, and NMR characterization of the complexes formed by sulfobetaines and cucurbit[7]uril (CB7) support the electrostatic interaction as major driving force. This very strong binding motif is cross-linked by additional CB7 molecules resulting in the formation of supramolecular nanoparticles (SNPs) with an average diameter of 172 nm and negative surface potential. The time course evolution of the particle size and the surface potential suggests the very fast formation of an amorphous aggregate that absorbs additional amount of sulfobetaine. These aggregates afford very stable (more than two weeks) nanoparticles in aqueous dispersion. The reversibility of the sulfobetaine/CB7 host:guest complexes allows SNPs disaggregation by adding a competitive guest as shown by treatment with tetraethylammonium chloride. The addition of this competitive cation triggers a SNPs to micelle transition. The potential application of these nanoparticles as drug delivery vehicles was investigated by using carboxyfluorescein. These experiments revealed that upon externally induced disruption of the SNPs (by tetraethylammonium chloride) the fluorescent dye was trapped into micellar aggregates that can be further disrupted by cyclodextrin additionhttp://www.usc.es/Financial support from Ministerio de Economia y Competitividad of Spain (projects CTQ2014-55208-P, CTQ2017-84354-P, CTQ2014-59646-R and MAT2015-67458-P), Xunta de Galicia (GR 2007/085; IN607C 2016/03 and Centro singular de investigación de Galicia accreditation 2016-2019, ED431G/09) and the European Union (European Regional Development Fund – ERDF), is gratefully acknowledged. J.M. received a Ramón y Cajal (RYC-2013- 13784) and a starting grant from the ERC (DYNAP677786)S