Estudio de nanopartículas de Au y de Ag y su interacción con complejos de betaciclodextrina como potenciales sistemas de entrega de fármacosReport as inadecuate




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Profesor guía

Yutronic Sáez, Nicolás; - Kogan Bocian, Marcelo; - Resumen

Las nanopartículas metálicas NPsM, específicamente, las nanopartículas de oroNPsAu y las nanopartículas de plata NPsAg, exhiben excelentes propiedadesfísicas, químicas y biológicas, intrínsecas a su tamaño nanométrico y tienen unaaplicación directa en el tratamiento de enfermedades. Se ha logrado diseñarnanosistemas usados para el transporte de fármacos, permitiendo que estos lleguenactivos al sitio de acción, atravesando diversas barreras biológicas. Gracias al efectode plasmón de las NPsM, es posible promover la liberación de un fármaco en células otejidos específicos de manera controlada a través de terapia fototérmica.Otra manera interesante de modificar las propiedades fisicoquímicas de algúncompuesto, es mediante la formación de complejos de inclusión CI, que se basan eninteracciones no convencionales entre una especie llamada matriz con otradenominada huésped. La βciclodextrina βCD ha sido ampliamente utilizada comomatriz ya que logra variar algunas de las propiedades desfavorables de los fármacosque incluyen, como por ejemplo, aumentar la solubilidad en agua y disminuir latoxicidad de muchas moléculas, entre otras múltiples ventajas.Existen diversos fármacos que presentan desventajas terapéuticas y que soncandidatos a ser incluidos en matrices de βCD y transportados a través de sistemasnanopartículados, entre ellos 6-tioguanina TG, 6-mercaptopurina MP, melfalán MF, 2-amino-4-4-clorofeniltiazol AT y feniletilamina, los cuales han sido estudiados en lapresente tesis doctoral.Los complejos formados βCD-TG, βCD-MP, βCD-MF, βCD-AT y βCD-FEA en estadosólido y en solución se caracterizaron mediante difracción de rayos X de polvo, RMNde 1 1H y 2 dimensiones ROESY. El proceso de inclusión deja fuera de la cavidadde βCD los grupos funcionales de los huéspedes que estabilizan NPsM que sedepositaron a través de la técnica de pulverización catódica en alto vacío, formándoselos sistemas ternarios βCD-TG-NPsAu, βCD-TG-NPsAg, βCD-MP-NPsAu, βCD-MFNPsAg,βCD-AT-NPsAu y βCD-FEA-NPsAu. Espectroscopia UV-visible en sólidomostró el plasmón de NPsAu y NPsAg, mediante SEM, FE-SEM, EDX y TEM seobservó de manera directa la morfología de los cristales y de las NPsM obtenidas, quetienen un tamaño promedio de 20 nm de diámetro.Adicionalmente, el sistema ternario βCD-FEA-NPsAu fue caracterizado porespectroscopia IR y RAMAN que permitió analizar las interacciones del huésped alinterior de la matriz, cuando forman el CI y los cambios generados por la presencia delas NPsAu. Los estudios mediante ROESY corroboran que FEA se desplazaparcialmente hacia fuera de la matriz debido a la interacción NH2-Au. Se cuantificó elporcentaje de cada componente del sistema ternario, evaluándose una alta capacidadde carga del fármaco, por otra parte, fue posible la liberación de FEA desde βCD-FEANPsAude manera controlada a través de irradiación láser. Consideramos que unsistema único que posee dos componentes NPsM y βCD puede ser más eficiente ensus funciones para el transporte y la entrega de fármacos Metal nanoparticles MNPs, specifically, gold nanoparticles AuNPs and silvernanoparticles AgNPs, exhibit excellent physical, chemical and biological properties,intrinsic to their nanometric size and have a direct application in the treatment ofdiseases. The nanosystems are designed to transport drugs, which can reach the siteof action through various biological barriers. Thanks to the plasmon effect of thenanoparticles, it is possible promote the release of a drug into specific cells or tissues ina controlled manner through photothermal therapy.Another way to modify the physicochemical properties of a compound is through theformation of inclusion complexes IC, which is based on unconventional interactionsbetween a matrix and a guest. The βcyclodextrin βCD has been widely used asmatrix, it is possible change some unfavorable properties of drugs including, forexample, increase aqueous solubility and decrease toxicity of many molecules, amongother advantages.There are several drugs that have therapeutic disadvantages, these may be included inmatrices of βCD and may be transported through nanoparticulate systems, such as 6-thioguanine TG, 6-mercaptopurine MP, melphalan MF, 2-amino-4- 4-chlorophenylthiazole AT and phenylethylamine PhEA, which they have been studied in thisdoctoral thesis.The complexes βCD-TG, βCD-MP, βCD-MF, βCD-AT and βCD-PhEA in solid state andin solution using X-ray diffraction, 1 NMR 1H and 2D ROESY were characterized.After of the inclusion process, the functional groups of the guests remain outside of theβCD cavity can stabilize MNPs, which they were deposited through the sputteringtechnique in high vacuum, forming the ternary systems βCD-TG-AuNPs, βCD-TGAgNPs,βCD-MP-AuNPs, βCD-MF-AgNPs, βCD-AT-AuNPs and βCD-PhEA-AuNPs.Using UV-Visible solid spectroscopy, the plasmons of AuNPs and AgNPs wereobserved , using SEM, FE-SEM, EDX and TEM, the morphology of the crystals and ofthe MNPs obtained were observed directly, these MNPs have an average size of 20 nmdiameter.Additionally, the ternary system was characterized using IR and Raman spectroscopy.The interactions of the guest with the matrix, forming the IC and the changes broughtabout by the presence of NPsAu were observed. The partial displacement of PhEAoutwardly of the matrix due to the NH2-Au interactions has been corroborated usingROESY studies. The percentage of each component in the ternary system wasevaluated and a high capacity drug-loading was calculated. On the other hand, it waspossible to release PhEA from βCD-PhEA-NPsAu of controlled manner using laserirradiation. We believe that a unique system, which has two components MNPs andβCD could be more efficient in its functions for the transportation and delivery of drugs Nota general

Doctor en Química



Author: Sierpe Bustamante, Rodrigo Alfredo; -

Source: http://repositorio.uchile.cl/



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