Abstract:

A record Co36 cluster is prepared. This mixed-valent compound containing CoII and CoIII centers is formed in the reaction of a dinuclear cobalt pivalate species with the polydentate 2,3-dicarboxypyrazine ligand. In terms of magnetic properties it behaves as a {Co16-Co16} supramolecular dimer in which the S = A spin ground states of each monomer do not interact.

Author affiliation: Alborés, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania

Author affiliation: Rentschler, Eva. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; Alemania

Abstract:

Ferrogels with well-dispersed single-domain magnetic nanoparticles (NPs) were obtained by the infusion of iron salts in physically cross-linked poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogels followed by coprecipitation. Freeze–thaw (F–T) cycling was used as a cryogenic technique to form mechanically strong and highly swellable hydrogels. The networked structure of the final material was used as a constrained environment for the precipitation of iron oxide NPs and formation of the magnetic gel. A homogeneous, single-domain ensemble of more than 15 wt % iron oxide NPs (in only one cycle of absorption) could be obtained through this easy technique. Moreover, the capacity of these magnetic ferrogels to absorb high amounts of ethanol/water solutions allows impregnation of these materials with ibuprofen and subsequent release of the drug at physiological pH. The biocompatibility of the components and the use of the nontoxic PVA cross-linking strategy (F–T cycling) make these materials promising for drug-delivery applications.

Author affiliation: Gonzalez, Jimena Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieria; Argentina

Author affiliation: Hoppe, Cristina Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieria; Argentina

Author affiliation: Mendoza Zélis, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Arciniegas Vaca, Magda Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Pasquevich, Gustavo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Sanchez, Francisco Homero. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Alvarez, Vera Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieria; Argentina

Abstract:

We present here an ab initio study of the structural, magnetic, and hyperfine properties of Fe-doped rutile SnO2 for different concentrations and distributions of the Fe atoms and oxygen vacancies in the SnO2 host. The calculated results are compared with experimental ones obtained by Mössbauer spectroscopy and X-ray absorption techniques. This comparison enables us to characterize the local structure around Fe atoms and to identify the different hyperfine interactions that are observed in samples prepared by different methods. It is concluded that oxygen vacancies are fundamental for the ferromagnetic response of Fe-doped SnO2. The ab initio calculations show that two Fe ions sharing an oxygen vacancy are coupled ferromagnetically, forming a bound magnetic polaron (BMP), and that two neighbor BMPs are aligned antiparallel to each other. Electron doping plays a fundamental role mediating the magnetic coupling between the BMP inducing ferromagnetic alignment between the BMPs.

Author affiliation: Mudarra Navarro, Azucena Marisol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina

Author affiliation: RodrÍguez Torres, Claudia Elena. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Cabrera, Alejandra Fabiana. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Weissmann, Mariana Dorotea. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Nomura, K.. University of Tokyo; Japón

Author affiliation: Errico, Leonardo Antonio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina

Abstract:

Co-modified mesoporous supports with MCM-41 structure and several metal loadings were successfully synthesized by a fast wet impregnation method. The nature and location of different Co species formed on the solids were inferred by TEM/SEM, XPS, XANES/EXAFS, adsorption of pyridine coupled to FT-IR spectroscopy and temperature dependence of magnetization. The presence of Co oxide species (clusters and Co3O4 nanoparticles) inside the channels of all the samples could be evidenced by TEM, XPS and XANES/EXAFS. In this sense, the surface Co/Si atomic ratios obtained by XPS were notably lower than the corresponding bulk Co/Si ratios obtained by ICP, indicating that the Co atoms are mostly incorporated inside the mesopores channels of the silica matrix. Nevertheless, by TEM, Co3O4 nanoparticles of small size segregated on the external surface of the silicate were also observed for the higher metal loadings. The temperature dependence of the magnetization performed for the Co/M(2.5) sample allowed to assign its superparamagnetic behavior to the presence of clusters and Co3O4 nanoparticles of very small size that grow inside the MCM-41 mesopores. Therefore, the analyses presented in this work indicate that a Co theoretical loading of 2.5 wt% leads to the formation of Co oxide nanospecies in the MCM-41 support with a particular superparamagnetic behavior. This sample with improved structural and magnetic properties result an attractive porous solid for drug hosting, to be applied in the field of the controlled release of medicaments.

Author affiliation: Elías, Verónica Rita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentina

Author affiliation: Cuello, Natalia Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentina

Author affiliation: Andrini, Leandro Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Requejo, Felix Gregorio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Oliva, Marcos Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina

Author affiliation: Eimer, Griselda Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentina

Abstract:

We used environmental magnetism methods to study recently deposited marine sediments from the estuarine ecosystems on the Caribbean coast of Colombia. Cartagena region has undergone an increasing sediment load during the last decades via sediment plumes from Magdalena River and its distributary man-made channel. Concentration dependent magnetic parameters show an increasing abundance of ferrimagnetic minerals on the uppermost sediments on sites located close to the continent (remanent magnetization SIRM = 5.4-9.5 × 10−3Am2 kg−1) as well as faraway sites (SIRM = 0.5-1.7 × 10−3Am2 kg−1 near Rosario Islands coral reef complex). The magnetic grain size and mineralogy along the cores are variable, showing the dominance of the magnetite-like minerals (remanent coercivity Hcr = 34.3-45.3 mT), with a minor contribution of high-coercivity minerals (Hcr = 472-588 mT). In addition, there is a moderate enrichment of elements Cu, Mo, and Zn (enrichment factor EF = 1.5-3.8) that indicates the additional land-derived contribution on sediments. The environmental magnetism approach, which shows significant signals of magnetic minerals and trace elements, is a reliable tool to prove the presence of continental sediment supply in coral reef ecosystems.

Author affiliation: Mejia Echeverry, Daniela. Universidad Eafit; Colombia

Author affiliation: Chaparro, Marcos Adrián Eduardo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina

Author affiliation: Duque Trujillo, Jose Fernando. Universidad Eafit; Colombia

Author affiliation: Restrepo, Juan D.. Universidad Eafit; Colombia

Abstract:

El uso de superconductores en aplicaciones tecnológicas depende del control de algunos parámetros como la corriente crítica, la magnetización y la susceptibilidad magnética. Todos estos parámetros están fuertemente ligados a las fuerzas de anclaje que el material ejerza sobre los vórtices superconductores. Adicionalmente, los vórtices en materiales superconductores sometidos a potenciales de anclaje constituyen un sistema complejo análogo a otros de distintos orígenes como las ondas de densidad de carga, ondas de spin, coloides y capas atómicas adsorbidas en sustratos. Sin embargo, los vórtices conforman un marco ideal para el estudio de este tipo de sistemas debido a la sencillez para controlar las variables involucradas: las constantes elásticas se modifican variando el campo magnético (distancia relativa entre vórtices) y las longitudes características que gobiernan la interacción entre vórtices, y entre estos con cada centro de anclaje, se varían modificando la temperatura. Por estas razones, el efecto de los centros de anclaje artificiales sobre el comportamiento de la red de vórtices en materiales superconductores ha sido objeto de numerosas e intensas investigaciones en las últimas décadas. En los últimos años se han obtenido muestras que proveen centros de anclaje ordenados periódicamente en la escala submicrométrica. Estas muestras han sido sometidas a numerosos experimentos, y sus resultados contrastados con simulaciones numéricas en base a diversos modelos. La confluencia de intereses científicos y tecnológicos ha mantenido muy activa esta área del conocimiento que aun cuenta con numerosos problemas por resolver. En este trabajo se estudió la dinámica de la red de vórtices en distintas películas superconductoras provistas por colaboradores. Todas las películas superconductoras estudiadas son de Niobio (Nb) y cuentan con centros de anclaje intrínsecos. Estos centros de anclaje se hallan distribuidos al azar y se generan inevitablemente durante el proceso de fabricación. Adicionalmente, las películas estudiadas fueron provistas de centros de anclaje artificiales de distinto origen y ordenados de diferentes maneras. El objetivo de esta tesis fue el estudio de la competencia entre el anclaje intrínseco al azar y el anclaje artificial periódico, el efecto de las diferentes simetrías del potencial de anclaje periódico (triangular, cuadrado, rectangular) y el comportamiento de la red de vórtices frente a potenciales periódicos repulsivos o atractivos generados por heteroestructuras superconductoras. En el capítulo 1 se ofrece una introducción sobre algunos aspectos teóricos de la superconductividad necesarios para el análisis de las muestras estudiadas. Las técnicas de medición utilizadas en este trabajo fueron la susceptibilidad ac y la magnetización dc. El capítulo 2 está dedicado a una breve descripción de las mismas. En el capítulo 3 se analiza una película de Nb con una red triangular de poros (con parámetro de red 100 nm) y otra similar pero sin ninguna estructura artificial particular. Se verifica que en la película sin estructuración existe un anclaje de la red de vórtices proveniente de los centros intrínsecos de esta muestra. Por otro lado, se verificó que en la película porosa la corriente crítica de la misma aumenta anómalamente cuando el campo magnético aplicado produce una cantidad de vórtices que es un múltiplo entero del número de poros existentes. Finalmente, se identificó a este efecto de conmensuración con un aumento en la eficiencia en el anclaje de la red debido a los poros. En el capítulo 4 del trabajo se agregó al análisis una película de Nb con inclusiones de Hierro (Fe). Esas inclusiones tienen tamaño y distribución similares a los poros de la película porosa. Se encontró que en ambas muestras existe una competencia entre los potenciales de anclaje artificiales (inclusiones de Fe y poros) y los intrínsecos del Nb. Se concluyó que esta competencia es la responsable de un comportamiento magnético histerético por debajo de cierta temperatura reducida (aproximadamente 0.75). En el capítulo 5 se estudió una película de Nb con inclusiones de tamaño y distribución similares a las anteriores, pero en este caso el material fue Vanadio (V). El V se torna superconductor a una temperatura inferior a la del Nb. Por lo tanto, a bajas temperaturas, las inclusiones funcionan como centros de anti-anclaje que repelen a los vórtices. Para temperaturas superiores a la crítica del V pero inferiores a la crítica del Nb, el V tiene un comportamiento metálico y las inclusiones cumplen la función de centros de anclaje. En ambos regímenes se encontraron efectos de conmensuración. En el régimen de bajas temperaturas el anclaje de la red se explica por un efecto de enjaulamiento de los vórtices que son repelidos por las inclusiones de V. Se encontró que el anclaje de la red por enjaulamiento a bajas temperaturas es más eficiente que el producido por efectos de anclaje a altas temperaturas. En las muestras de los capítulos 3, 4 y 5, la geometría (triangular) de la distribución de los centros de anclaje era coincidente con la geometría de una red de vórtices en total ausencia de anclaje. En el capítulo 6 se trabajó con dos películas de Nb con inclusiones de Níquel (Ni), pero en este caso la distribución de los centros de anclaje artificiales no fue triangular sino cuadrada (con parámetro de red 400 nm) y rectangular (parámetros de red 400 nm y 600 nm). En la muestra con distribución cuadrada se observaron claros efectos de conmensuración y una evolución en la movilidad de la red dependiente del campo aplicado que coincide con predicciones obtenidas a partir simulaciones numéricas. En el caso de la muestra con geometría rectangular no se observó el cambio de régimen en los efectos de conmensuración encontrado anteriormente por otros autores en experimentos de transporte e incluso algunos órdenes parecen haberse perdido. Se concluyó que esto es debido a la distribución azimutal de las corrientes inducidas en las mediciones de susceptibilidad ac, en contraste con la distribución unidireccional en los experimentos de transporte. De esta manera se examinaron diversos aspectos vinculados al anclaje de la red de vórtices por centros periódicos submicrométricos, en particular la competencia a bajas temperaturas con el desorden intrínseco, el anclaje por enjaulamiento repulsivo vs fuerzas atractivas y los efectos de la simetría del potencial de anclaje en experimentos de susceptibilidad ac.

The use of superconductors in technological applications depends on the control of parameters such as the critical current, magnetization and magnetic susceptibility. All these parameters are strongly linked to the pinning forces the material exerts on the superconducting vortices. Additionally, vortices in superconductors subjected to pinning potentials are analogous to other complex systems of different origin such as charge density waves, spin waves, colloids and adsorbed atomic layers on substrates. However, vortices are an ideal framework for studying such systems because of the simplicity to control the variables involved: the elastic constants are modified by varying the magnetic field (relative distance between vortices) and the characteristic lengths that govern the interaction between vortices and between vortices and pinning centers by modifying the temperature. For these reasons, the effect of artificial pinning centers on the behavior of the vortex lattice in superconducting materials has been the subject of numerous and extensive research over the last decades. In recent years samples containing periodically arranged pinning centers in the scale of nanometers have been obtained. These samples have been subjected to numerous experiments, and the results contrasted with numerical simulations based on different models. The confluence of scientific and technological interest has made this knowledge area very active although there are many problems to solve. In this work the dynamics of vortices in different superconducting films obtained through collaborators was studied. All superconducting films studied were Niobium (Nb) films that have intrinsic pinning centers. These pinning centers are randomly distributed and are inevitably generated during the manufacturing process. Additionally, the films studied include artificial pinning centers of different origin and sorted in various ways. The aim of this thesis was to study the competition between the intrinsic random pinning and artificial periodic pinning, the effect of the different symmetries of the periodic pinning potential (triangular, square, rectangular) and vortex lattice (VL) behavior in the presence of repulsive or attractive potentials, generated by superconducting heterostructures. Chapter 1 provides an introduction to some theoretical aspects of superconductivity required for the analysis of the studied samples. The measurement techniques used in this work were ac susceptibility and dc magnetization. Chapter 2 is devoted to a brief description of them. Vortex dynamics in a Nb film with a triangular array of pores (with lattice constant 100 nm) and in a similar film but without any artificial structure is analyzed in Chapter 3. Pinning effects are observed in the latter, and are due to the presence of intrinsic defects. Furthermore, it was verified that the critical current of the porous film increases anomalously when the applied magnetic field generates a vortex density that is an integer multiple of the density of pores. Finally, this commensuration effect was identified with an increased efficiency in the pinning due to the pores. In chapter 4 the analysis of vortex dynamics in a Nb film containing Iron (Fe) inclusions is presented. These inclusions are magnetic but have similar size and distribution as the pores in the porous film. It was found that in both samples there is a competition between the artificial and Nb intrinsic pinning potentials. It was concluded that this competition is responsible for the hysteretic behavior that is observed below a cross over reduced temperature (about 0.75). A Nb film with a distribution of inclusions similar to the above was studied in chapter 5. In this case the material is a superconductor, Vanadium (V), with a lower critical temperature than Nb. Thus, at low temperatures, V inclusions behave as antipinning centers that repel vortices. For temperatures above the V critical temperature and below the Nb critical temperature, V inclusions have a metallic behavior and behave as pinning centers. Commensuration effects were found in both regimes. In the low temperature regime VL pinning is explained by caging effect: vortices are repelled by V. It was found that the pinning of the VL by caging at low temperatures is more efficient than pinning effects at high temperatures. In samples described in chapters 3, 4 and 5, the symmetry (triangular) of the artificial pinning array was coincident with the symmetry of the VL in the absence of pinning. In Chapter 6, we worked with two films of Nb with Nickel (Ni) inclusions but in this case the distribution of the artificial pinning centers was square (with lattice constant 400 nm) and rectangular (lattice constants 400 nm and 600 nm). Clear effects of commensuration were observed in the sample with a square array. The field dependence of the VL mobility is consistent with numerical simulations reported elsewhere. In the case of the sample with a rectangular array of Ni inclusions, the effects of commensuration were not periodic in field as expected from transport experiments previously reported, and some orders appear to be lost. It was concluded that this behavior is related to the azimuthal distribution of induced currents in ac susceptibility measurements, in contrast to the unidirectional distribution of current in transport experiments. Thus, various aspects of vortex dynamics related to submicron artificial periodic pinning, particularly the low temperature competition with intrinsic disorder, the effect of repulsive vs attractive forces and the effects of the symmetry of the pinning potential in ac susceptibility experiments have been examined in this work.

Author affiliation: Chiliotte, Claudio Ezequiel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Abstract:

Epitaxial orthorhombic HoMnO3 films were grown on Nb-doped SrTiO3 (001) single-crystal substrates. X-ray diffractometry showed a uniform crystallographic orientation with the c axis along the substrate normal and an anisotropic compressive stress along the b axis of the Pbnm structure. The magnetization of the films was dominated by the paramagnetism of the Ho3+ ions; the latter showed a strong anisotropy with respect to the in-plane and perpendicular-to-plane magnetic field direction. The rotational anisotropy of the magnetoelectric effect was measured for magnetic field rotation in the (110)o, (110)o, and (001)o planes. Whereas magnetic field rotation in the (110)o and (110)o planes showed a twofold pattern with the smallest magnetoelectric effect observed in magnetic fields along the c axis, in-plane (001)o magnetic field rotations revealed an intricate rotational symmetry. A magnetic-field-induced crossover was observed from a low-field region with fourfold rotation patterns to a high-field region with rotation patterns up to the 12th order.This complex rotational symmetry arises from spin-orbit coupling of the Ho3+ moments that induces a modulation of the magnetoconductance as well as a magnetoelectric effect through the Maxwell-Wagner mechanism

Author affiliation: Ziese, M.. Universität Leipzig D.superconductivity And Magnetism; Alemania

Author affiliation: Setzer, A.. Universität Leipzig D.superconductivity And Magnetism; Alemania

Author affiliation: Wunderlich, R.. Universität Leipzig D.superconductivity And Magnetism; Alemania

Author affiliation: Zandalazini, Carlos Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universität Leipzig D.superconductivity And Magnetism; Alemania

Author affiliation: P. Esquinazi. Universität Leipzig D.superconductivity And Magnetism; Alemania

Abstract:

The encapsulation of Escherichia coli bacteria within ferrihydrite gels favours the long-term viability of the entrapped cells while preserving the magnetic properties of the host material.

Author affiliation: Amoura, Makhlouf. Universite de Paris VI; Francia

Author affiliation: Brayner, Roberta. Université Paris Diderot - Paris 7; Francia

Author affiliation: Perullini, Ana Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina

Author affiliation: Sicard, Clémence. Universite de Paris VI; Francia. Université Paris Diderot - Paris 7; Francia

Author affiliation: Roux, Cécile. Universite de Paris VI; Francia

Author affiliation: Livage, Jacques. Universite de Paris VI; Francia

Author affiliation: Coradin, Thibaud. Universite de Paris VI; Francia

Abstract:

Chemotherapy using metal coordination compounds for cancer treatment is the work of the ongoing research.Continuing our research on the improvement of the anticancer activity of natural flavonoids by metal complexation,a coordination compound of the natural antioxidant flavone luteolin (lut) and the oxidovanadium(IV) cationhas been synthesized and characterized. Using different physicochemical measurements some structural aspects of [VO(lut)(H2O)2]Na·3H2O (VOlut) were determined. The metal coordinated to two cis-deprotonated oxygen atoms (ArO−) of the ligand and two H2O molecules. Magnetic measurements in solid state indicatedthe presence of an effective exchange pathway between adjacent vanadiumions. VOlut improved the antioxidant capacity of luteolin only against hydroxyl radical. The antitumoral effects were evaluated on MDAMB231 breastcancer and A549 lung cancer cell lines. VOlut exhibited higher viability inhibition (IC50=17 μM) than the ligand on MDAMB231 cells but they have the same behavior on A549 cells (ca. IC50=60 μM). At least oxidative stressprocesses were active during cancer cell-killing. When metals chelated through the carbonyl group and one adjacent OH group of the flavonoid an effective improvement of the biological properties has been observed. In VOlut the different coordination may be the cause of the small improvement of some of the tested properties of the flavonoid. Luteolin and VOlut could be distributed and transported in vivo. Luteolin interacted in the microenvironment of the tryptophan group of the serum binding protein, BSA, by means of electrostatic forces and its complex bind the protein by H bonding and van derWaals interactions.

Author affiliation: Naso, Luciana Gissella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentina

Author affiliation: Lezama, Luis. Universidad del País Vasco; España. Parque científico y Tecnológico de Bizkaia; España

Author affiliation: Valcarcel, María. Parque científico y Tecnológico de Bizkaia; España

Author affiliation: Salado, Clarisa. Parque científico y Tecnológico de Bizkaia; España

Author affiliation: Villacé, Patricia. Parque científico y Tecnológico de Bizkaia; España

Author affiliation: Kortazar, Danel. Parque científico y Tecnológico de Bizkaia; España

Author affiliation: Ferrer, Evelina Gloria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentina

Author affiliation: Williams, Patricia Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentina

Abstract:

This work reports a simple synthesis of a mesoporous ordered silica structure (MCM-41) grown up around pre-synthesized maghemite nanoparticles. A composite with magnetic response and high specific surface area was obtained adding maghemite nanoparticles coated with oleic acid in the synthesis gel of MCM-41 and finally calcining in air. Different characterizations techniques such as magnetic measurements, Mössbauer spectroscopy at 25 and -260 °C and transmission electron microscopy were used to study the magnetic and structural changes of the initial maghemite nanoparticles produced during its coverage with the mesoporous silica structure. The presence of the mesoporous structure inhibits the expected transformation from maghemite to hematite when the system was calcined in air at 510 °C. It was established that a sintering of the nanoparticles during the calcination step occurs, leading to a magnetization saturation value similar to that of the bulk compound. In order to evaluate the capability as adsorbent, the magnetic composite was subjected to a surface amino-functionalization and then tested for Cr(VI) and Cu(II) adsorption from water.

Author affiliation: Fellenz, Nicolás Antonio. Universidad Nacional de Rio Negro; Argentina

Author affiliation: Perez de Berti, Ignacio Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina

Author affiliation: Soldati, Analía Leticia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina

Author affiliation: Stewart, Silvana Jacqueline. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Física La Plata; Argentina

Author affiliation: Marchetti, Sergio Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina

Author affiliation: Bengoa, Jose Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina