MaurÍcio da Silva BaptistaMOLÉCULAS FOTOATIVAS E INTERFACESProcessos que envolvem a transferência <strong>de</strong> elétrone/ou <strong>de</strong> energia entre moléculas fotoexcitadas são<strong>de</strong> fundamental importância para o entendimento<strong>de</strong> fenômenos biológicos como a fotossíntese,terapêuticos como a eficiência <strong>de</strong> cura em terapiafotodinâmica e tecnológicos como a eficiência <strong>de</strong>conversão <strong>de</strong> energia luminosa. Em todos os casosmencionados as moléculas fotoativas encontram-seligadas ou próximas <strong>de</strong> interfaces. Utilizamos sistemasquímicos simples (micelas, vesículas, interfaces aráguana presença <strong>de</strong> sensibilizador) paracompreen<strong>de</strong>r no <strong>de</strong>talhe molecular o efeito <strong>de</strong> interfacesem processos fotoinduzidos, <strong>de</strong>senvolvendomo<strong>de</strong>los matemáticos que consigam prever ocomportamento das moléculas fotoativas na presença<strong>de</strong> diferentes tipos <strong>de</strong> interfaces. Aplicamos estesconhecimentos em sistemas <strong>de</strong> complexos incluindo:i) soluções contendo agregados microheterogêneose biopolímeros, ii) interfaces rígidas <strong>de</strong> sílica-gel e <strong>de</strong>nanopartículas magnéticas, iii) mitocôndrias. Estamosestudando o potencial <strong>de</strong> nanopartículas <strong>de</strong> sílicagele ferromagnetita funcionalizadas com moléculasfotoativas e peptí<strong>de</strong>os sinalizadores como agentesfototerapêuticos melhorados. Para alcançar osobjetivos propostos realizamos uma pesquisamultidisciplinar que envolve <strong>de</strong>s<strong>de</strong> o <strong>de</strong>senvolvimento<strong>de</strong> novas instrumentações analíticas até a modificaçãoquímica <strong>de</strong> nanopartículas e o estudo <strong>de</strong>stas combiomoléculas. Nós também <strong>de</strong>senvolvemos técnicasanalíticas sensíveis baseadas em espectroscopiafototérmica e ressonância <strong>de</strong> plasma <strong>de</strong> superfíciepara o estudo <strong>de</strong> interfaces.SummaryThe competition between electron and energytransfer among excited state species govern the efficiencyof a variety of photoinduced processes including,photosynthesis, light to energy conversion insemiconductor <strong>de</strong>vices, UV-induced cell damage,photodynamic therapy (PDT) treatments. Un<strong>de</strong>rstand-ing how the competition between electron and energytransfer is controlled has importance to severalfields of science. Knowing that the above mentionedphenomena are influenced by the association of thephotoactive molecules with interfaces, it is importantto un<strong>de</strong>rstand how interfaces affect the competitionbetween electron and energy transfer processes. Weuse simple membrane mimetic system (micelles, reversedmicelles, vesicles) to un<strong>de</strong>rstand in <strong>de</strong>tail theeffect of interfaces in several photoinduced processes.This knowledge is then applied to more complex systems,including mixtures of membrane mimetic systemsand interfaces, rigid interfaces of silica-gel andmagnetic nanoparticles, mitochondria. We are studyingthe potential application of the silica-gel andmagnetic nanoparticle funcionalized with photoactivemolecules and site-directing pepti<strong>de</strong>s in PDT as improvedphotosensitezers. We also <strong>de</strong>velop sensitiveanalytical tools based in photothermal spectroscopyand surface plasmon resonance to study interfaces.Publicações:Schnei<strong>de</strong>r, T.; Politi,M.J.; Baptista, M.S. J.Chem.Educ. <strong>2002</strong>, 79, 503-505.Dias,G.D.; Florenzano,F.H.; Reed,W.F.; Baptista,M.S.; Souza,S.M.B.;Alvarez,E.B.; Chaimovich,H.; Cuccovia,I.M.; Amaral,C.L.C.; Brasil,C.R.;Romsted,L.S.; Politi,M. Langmuir <strong>2002</strong>, 18, 319-324.Junqueira, H. C.; Severino, D.; Dias, L.G. ; Gugliotti, M. ; Baptista, M. S.Physical Chemistry Chemical Physics <strong>2002</strong>,4, 2320-2328.Rodrigues,M.A.; Tada, D.B., Politi,M.J.; Baptista, M.S. “Porphyrin andnaphtalene Diimi<strong>de</strong> functionalized silica-gel particles. Photophysical andPhotochemical Properties” Journal of non-crystalline solids <strong>2002</strong>, 304,116-125.Rodrigues,M.A.; Politi,M.J.; Miranda,M.T.M.; Bemquerer,M.P.;Brochsztain,S.; Baptista, M.S. “Porphyrin and naphtalene Diimi<strong>de</strong>functionalized sílica particles. Photophysical Properties” Chemistry Letters<strong>2002</strong>, 6, 604-605.Oliveira, C.S.; Branco, K.P.; Baptista, Spectrochimica Acta Part A <strong>2002</strong>,58(13), 2971-2982.Gugliotti,M. Baptista,M.S.; Politi,M.J. “Laser Induced Marangoni Convectionin the Presence of Surfactant Monolayers” Langmuir, no prelo.<strong>Instituto</strong> <strong>de</strong> Química - Pesquisa 2001 - <strong>2002</strong> 72 Departamento Departamento <strong>de</strong> Química <strong>de</strong> FundamentalBioquímica
Mauro BertottiSENSORES ELETROQUÍMICOS EMÉTODOS ELETROANALÍTICOSNosso grupo <strong>de</strong> pesquisa tem interesse nafabricação <strong>de</strong> eletrodos com dimensões microscópicas(<strong>de</strong>nominados microeletrodos) e posterior utilização<strong>de</strong>stes dispositivos no <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> métodosanalíticos para o monitoramento da concentração <strong>de</strong>espécies químicas <strong>de</strong> interesse ambiental e biológico.Com o intuito <strong>de</strong> promover a eletrocatálise <strong>de</strong>processos <strong>de</strong> transferência eletrônica e maximizarsinais <strong>de</strong> corrente, investigam-se adicionalmenteestratégias que possibilitem a <strong>de</strong>posição <strong>de</strong> filmesmodificadores da superfície dos eletrodos. Aspectosassociados à composição e estrutura <strong>de</strong>stes filmes eà dinâmica dos processos eletródicos são investigadosempregando-se diversas ferramentas eletroquímicase espectroscópicas. Aplicações analíticas dos sensores<strong>de</strong>senvolvidos são efetuadas trabalhando-se no modoamperométrico em sistemas em fluxo (FIA). No caso<strong>de</strong> sistemas estacionários, planeja-se <strong>de</strong>senvolverdispositivos portáteis valendo-se <strong>de</strong> proprieda<strong>de</strong>sinerentes às pequenas dimensões dos microeletrodos.SummaryElectrodic processes are investigated by using variouselectrochemical and spectroscopic techniques,particular attention being <strong>de</strong>vised to electrocatalyticsystems. Analytical applications focus on the use ofminiaturised sensors to monitor electrochemically theconcentration of some chemical species in biologicallyand environmentally relevant matrices.Publicações:T.R.L.C. Paixão, J.R.C. Rocha, L. Kosminsky and M. Bertotti,, Electroanalysis,13 (2001) 155,V. Mori, L. Kosminsky and M. Bertotti, J. Electroanal. Chem, 499 (2001)176,D. Lowinsohn and M. Bertotti, Food Additives and Contaminants, 18(2001) 773,H.A.D. Silva, B.R. McGarvey, R.H.D. Santos, V. Mori, M. Bertotti and D.W.Franco, Canadian Journal of Chemistry, 79 (2001) 679,D. Lowinsohn and M. Bertotti, J. Chem. Educ., 79 (<strong>2002</strong>) 103,J.R.C. Rocha, G.J.-F. Demets, M. Bertotti, K. Araki and H.E. Toma, J.Electroanal. Chem., 526 (<strong>2002</strong>) 69,L. Kosminsky, M.V. Alipázaga, N. Coichev and M. Bertotti, Talanta, 57(<strong>2002</strong>) 375,J.R.C. Rocha, L. Angnes, K. Araki, H.E. Toma and M. Bertotti, Anal. Chim.Acta, 452 (<strong>2002</strong>) 23,D. Lowinsohn and M. Bertotti, Electroanalysis, 14 (<strong>2002</strong>) 619,T.R.L.C. Paixão, D. Corbo and M. Bertotti, Anal. Chim. Acta, 472 (<strong>2002</strong>)123,T.R.L.C. Paixão, L. Kosminsky and M. Bertotti, Sensors and Actuators B,87 (<strong>2002</strong>) 41, M.S.M. Quintino, D. Corbo, M. Bertotti and L. Angnes,Talanta, 58 (<strong>2002</strong>) 943,D. Corbo and M. Bertotti, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 374(<strong>2002</strong>) 416.Departamento <strong>de</strong> Química Fundamental73<strong>Instituto</strong> <strong>de</strong> Química - Pesquisa 2001 - <strong>2002</strong>