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Polivalencia (química)

Fig. 1. Compartición de electrones en enlaces atómicos multivalentes. Los puntos y las cruces representan los electrones externos de las dos especies diferentes en cada molécula. En el amoniaco (a), el N está conectado a tres átomos de H y es trivalente. En el tetracloruro de carbono (b), el C está conectado a cuatro átomos de Cl y es tetravalente.

En química , la polivalencia (o polivalencia , multivalencia ) es la propiedad de las moléculas y especies más grandes, como anticuerpos , fármacos médicos e incluso nanopartículas funcionalizadas superficialmente con ligandos, como ácidos nucleicos esféricos , que exhiben más de una interacción supramolecular . [1] [2] [3] Para el número de enlaces químicos de los átomos , se utiliza el término " valencia " (Fig. 1). Tanto para los átomos como para las especies más grandes, el número de enlaces puede especificarse: las especies divalentes pueden formar dos enlaces; una especie trivalente puede formar tres enlaces; y así sucesivamente. [4]

Las especies que tienen polivalencia generalmente muestran una unión mejorada o cooperativa en comparación con sus contrapartes monovalentes. [5] [6] [7] [8] Las nanopartículas con múltiples cadenas de ácido nucleico en sus superficies (por ejemplo, ADN ) pueden formar múltiples enlaces entre sí mediante hibridación de ADN para formar ensamblajes jerárquicos, algunos de los cuales son de naturaleza altamente cristalina. [9]

Referencias

  1. ^ Vance, David; Shah, Mrinal; Joshi, Amit; Kane, Ravi S. (15 de octubre de 2008). "Polivalencia: una estrategia prometedora para el diseño de fármacos". Biotecnología y bioingeniería . 101 (3): 429–434. doi : 10.1002/bit.22056 . PMID  18727104.
  2. ^ Wu, Albert M.; Wu, June H.; Liu, Jia-Hau; Singh, Tanuja; André, Sabine; Kaltner, Herbert; Gabius, Hans-Joachim (abril de 2004). "Efectos de la polivalencia de los glicotopos y las modificaciones naturales de los azúcares del grupo sanguíneo humano ABH/Lewis en los sacáridos centrales terminados en Galbeta1 sobre la unión del dominio I de la galectina-4 recombinante de tipo repetición en tándem del tracto gastrointestinal de rata (G4-N)". Biochimie . 86 (4–5): 317–326. doi :10.1016/j.biochi.2004.03.007. PMID  15194236.
  3. ^ Kane, Ravi (1 de noviembre de 2006). «Polivalencia: desarrollos recientes y nuevas oportunidades para los ingenieros químicos». AIChE Journal . 52 (11): 3638–3644. Bibcode :2006AIChE..52.3638K. doi :10.1002/aic.11011 . Consultado el 4 de agosto de 2020 .
  4. ^ Cartmell, E.; Fowles, GWA (1983). Valencia y estructura molecular (4.ª ed.). ISBN 0-408-70809-3 . 
  5. ^ Crothers, D.; Metzger, H. (1972). “La influencia de la polivalencia en las propiedades de unión de los anticuerpos”. Inmunoquímica. 9 (3): 341–57. doi: 10.1016/0019-2791(72)90097-3
  6. ^ Davis, KA; et al. (1999). “Determinación de la densidad del antígeno CD4 en las células: papel de la valencia, la avidez, los clones y la conjugación de los anticuerpos”. Cytometry Part A. 33 (2):197–205. doi: 10.1002/(SICI)1097-0320(19981001)33:2<197::AID-CYTO14>3.0.CO;2-P
  7. ^ Jones, MA; et al. (2015) “Materiales programables y la naturaleza del enlace del ADN”. Science. 347 (6224): 840. doi: 10.1126/science.1260901
  8. ^ Hu, X.; et al. (2019) “Ácidos nucleicos esféricos moleculares controlados por valencia con rendimientos de biodetección ajustables”. Anal. Química. 91 (17): 11374–11379. doi: 10.1021/acs.analchem.9b02614
  9. ^ Macfarlane, RJ; et al. (2011). "Ingeniería de superredes de nanopartículas con ADN". Science. 334 (6053): 204–08. doi:10.1126/science.1210493.