Catalizadores Biomiméticos
y Materiales Funcionalizados

Nuestras investigaciones están orientadas al desarrollo de estrategias sintéticas para la obtención de catalizadores inspirados en metaloenzimas, con el fin de reproducir artificialmente la actividad enzimática, comprender el mecanismo de acción y desarrollar catalizadores eficientes y ecológicos. Estos estudios se abordan empleando principios de la Química de Coordinación complementados con Espectroscopía, Cinética Química y Química Biológica, y tienen implicancias en medicina, energías renovables y medioambiente.

En otra línea, desarrollamos nanomateriales inorgánicos consolidantes/hidrofugantes con aplicaciones en restauración, y materiales mesoporosos con superficies funcionalizadas para emplear como catalizadores en química fina.

Temas de investigación

Antioxidantes catalíticos para el tratamiento terapéutico del estrés oxidativo. Miméticos de superóxido dismutasas y catalasas.

Catalizadores para el blanqueo ecológico de pulpa de papel y despolimerización oxidativa de lignina como estrategia para la producción de compuestos aromáticos polifuncionales monoméricos. Miméticos de peroxidasas.

Funcionalización de matrices sólidas mesoporosas altamente ordenadas con aplicaciones catalíticas en medicina y energías renovables.

Nanomateriales inorgánicos e híbridos con propiedades hidrofugantes y/o consolidantes para la restauración de edificios con valor patrimonial.

Actividades realizadas

  1. Síntesis, caracterización de compuestos de coordinación en estado sólido y solución.
  2. Estudios magneto-estructurales, espectroscópicos y electroquímicos.
  3. Preparación de materiales mesoporosos por métodos sol-gel e incorporación de catalizadores en matrices sólidas por encapsulado, anclaje post-sintético o co-condensación.
  4. Estudios cinéticos y mecanísticos de reacciones redox catalíticas, homogéneas y heterogéneas.

Técnicas empleadas

Técnicas de caracterización de sólidos

Difracción de rayos X de monocristales y polvos, criomagnetismo, microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, termogravimetría, IR, reflectancia difusa, XANES, sortometría.

Técnicas de caracterización de solución

Resonancia paramagnética electrónica, resonancia magnética nuclear, espectrometría de masas, UV-vis, voltametría cíclica, lineal y de onda cuadrada.

Seguimiento de reacciones en el tiempo

UV-vis, HPLC, CG, oximetría

Directora del grupo

Dra. Sandra R. Signorella

Sede CCT-Rosario

signorella@iquir-conicet.gov.ar

Tel.: 03415288779

Laboratorio Int.: 802

Investigadoras/es

Verónica Daier, Investigadora Adjunta CONICET

Claudia Palopoli, Investigadora Adjunta CONICET

Becarias/os

Joaquín Ferreyra, Becario Doctoral, CONICET

Matías Patriarca, Becario Post-Doctoral, CONICET

Micaela Richezzi, Becaria Doctoral, CONICET

Sharon Signorella, Becaria Doctoral CONICET

Publicaciones seleccionadas

M. Richezzi, J. Ferreyra, J. Puzzolo, L. Milesi, C. Palopoli, D. M. Moreno, C. Hureau, S. Signorella; “Versatile Activity of a Copper(II) Complex Bearing a N4-Tetradentate Schiff Base Ligand with Reduced Oxygen Species”; Eur. J. Inorg. Chem. 2021, e202101042, DOI: 10.1002/ejic.202101042.

R. Mehrotra, M. Richezzi, C. Palopoli, C. Hureau, S. R. Signorella; “Effect of coordination dissymmetry on the catalytic activity of manganese catalase mimics”; J. Inorg. Biochem. 213, 2020, 111264. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2020.111264.

 M. Patriarca, V. Daier, G. Camí, E. Riviere, C. Hureau, S. Signorella; “Preparation, Characterization and Activity of CuZn and Cu2 Superoxide Dismutase Mimics Encapsulated in Mesoporous Silica”; J. Inorg. Biochem. 207, 2020, 111050. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2020.111050.

A. R. Parodi, C. Merlo, A. Cordoba, C. Palopoli, J. Ferreyra, S. Signorella, M. L. Ferreira, I. Magario; “Application of metal complexes as biomimetic catalysts on glycerol oxidation”; Mol. Catal. 481, 2020, 110236. DOI: 10.1016/j.mcat.2018.11.007.

C. Palopoli, J. Ferreyra, A. Conte-Daban, M. Richezzi, A. Foi, F. Doctorovich, E. Anxolabéhère-Mallart, C. Hureau, S. R. Signorella; “Insights into second-sphere effects on redox potentials, spectroscopic properties and superoxide dismutase activity of manganese complexes with Schiff-base ligands”; ACS Omega 4, 2019, 48-57; DOI: 10.1021/acsomega.8b03018.

M. Patriarca, V. Daier, G. Camí, N. Pellegri, E. Rivière, C. Hureau, S. Signorella; “Biomimetic Cu, Zn and Cu2 complexes inserted in mesoporous silica as catalysts for superoxide dismutation”; Micropor. Mesopor. Mat. 279, 2019, 133-141; DOI: 10.1016/j.micromeso.2018.12.027.

J. L. Puzzolo, S. I. Drusin, V. A. Daier, S. Signorella, D. M. Moreno; “Using theoretical calculations to predict the redox potential of mononuclear manganese complexes”, New J. Chem., 42, 2018, 14827-14831, DOI: 10.1039/c8nj03254h.

G. Ledesma, E. Anxolabéhère-Mallart, L. Sabater, C. Hureau, S. Signorella; “Functional Modeling of the MnCAT Active Site with a Dimanganese(III) Complex of an Unsymmetrical Polydentate N3O3 Ligand”; J. Inorg. Biochem. 186, 2018, 10-16.

V. Solís, C. palopoli, V. Daier, E. Riviére, F. Collin, D. Moreno, C. Hureau, S. Signorella; “Tuning the MnII2/MnIII2 Redox Cycle of a Phenoxo-Bridged diMn Catalase Mimic with terminal carboxylate donors”; J. Inorg. Biochem. 182, 2018, 29-36.

S. Signorella, C. Palopoli, G. Ledesma; “Rationally Designed Mimics of Antioxidant Manganoenzymes: Role of Structural Features in the Quest for Catalysts with Catalase and Superoxide Dismutase Activity”; Coord. Chem. Rev. 365, 2018, 75-102.

C. Palopoli, G. Gómez, A. Foi, F. Doctorovich, S. Mallet-Ladeira, C. Hureau, S. Signorella; “Dimerization, redox properties and antioxidant activity of two manganese(III) complexes of difluoro- and dichloro-substituted Schiff-base ligands”; J.  Inorg. Biochem. 167, 2017, 49-59.

V. A. Daier, E. Rivière, S. Mallet-Ladeira, D. Moreno, C. Hureau, S. R. Signorella; “Synthesis, Characterization and Catalytic activity of Imidazolate-Bridged and Schiff-Base Dinuclear Complexes as Models of Cu,Zn-SOD. A Comparative Study”; J. Inorg. Biochem. 163, 2016, 162-175.

S. Signorella, G. Ledesma, C. Palopoli, V. Daier, D. F. Back, E. S. Lang, C. Rossini Koppe, M. Brum Pereira, E. F. Rosso, P. C. Piquini, C. Giacomeli; Synthesis, Structure and SOD Activity of Mn Complexes With Symmetric Schiff Base Ligands Derived From Pyridoxal; Polyhedron 102, 2015, 176-184.

G. N. Ledesma, H. Eury, E. Anxolabéhère-Mallart, C. Hureau, S. R. Signorella; “A New Mononuclear Manganese(III) Complex of an Unsymmetrical Hexadentate N3O3 Ligand Exhibiting Superoxide Dismutase and Catalase-like Activity: Synthesis, Characterization, Properties and Kinetics Studies”; J. Inorg. Biochem. 146, 2015, 69-76.

C. Palopoli, C. Duhayon, J. P. Tuchagues, S. Signorella; “Synthesis, Characterization, and Reactivity Studies of a Hydrosoluble Bis(alkoxo)(carboxylato)-bridged DiMnIII Complex Modeling the Active Site in Catalase”; Dalton Trans., 43, 2014, 17145-17155, doi: 10.1039/C4DT01907E.