Uno de los objetivos destacables de los tratamientos textiles modernos es obtener el efecto requerido modificando preferentemente la superficie de las fibras a fin de mantener la calidad del material, utilizando procesos que conlleven el mínimo impacto ambiental, tanto en el uso de productos como en la tecnología empleada. Dentro de este contexto, los procesos catalizados por enzimas cumplen el requisito de ser respetuosos con el medio ambiente, ya que los enzimas son biodegradables, actúan sobre moléculas específicas y bajo condiciones suaves. La máxima prioridad es obtener lana resistente al encogimiento, pero si los enzimas se aplican a los niveles necesarios para obtener los valores de encogimiento deseados, las fibras de lana resultan muy dañadas. Durante el tratamiento enzimático, los enzimas proteolíticos hidrolizan el complejo membranoso celular (CMC). Esto permite que el enzima penetre en el interior de la fibra a través de la endocutícula, provocando una reducción de la resistencia mecánica de la fibra de lana. Por este motivo es esencial restringir la actividad enzimática a la superficie de la lana o retardar su acción para evitar que el enzima difunda hacia el interior de la fibra, es decir, la acción enzimática debe estar perfectamente controlada.En la presente Tesis se ha intentado controlar la actividad enzimática mediante el recubrimiento de las fibras con el biopolímero quitosano. Así, el objetivo ha sido estudiar un nuevo procedimiento respetuoso con el medio ambiente para reducir el encogimiento de los tejidos de lana mediante el tratamiento con enzimas proteolíticos con una mínima degradación de la calidad de la fibra. Para ello se ha realizado el siguiente plan de trabajo:- Realización de tratamientos con enzimas en tejido pretratado con quitosano variando distintos parámetros experimentales como tiempo de tratamiento enzimático y concentración de enzima.- Optimización del tratamiento enzimático mediante la realización de un diseño experimental variando la concentración de enzima, la concentración de quitosano y el tiempo de tratamiento enzimático. - Control de diferentes parámetros químicos y físico-mecánicos y observación de fibras al microscopio óptico y al microscopio electrónico de barrido.Para conseguir una mayor deposición del quitosano sobre la superficie de la fibra se ha realizado un tratamiento con plasma de baja temperatura utilizando vapor de agua como gas generador de plasma. A partir de los resultados obtenidos se ha observado que: a) La presencia del biopolímero quitosano en las fibras contribuye a mejorar la resistencia al encogimiento y la deformación al estallido.b) El quitosano se deposita en la superficie de las fibras formando un film e interacciona con las proteínas de las fibras dificultando su solubilización.c) El tratamiento enzimático es irregular pues mientras algunas fibras resultan dañadas otras permanecen intactas.d) La resistencia al estallido y la resistencia a la abrasión disminuyen por el incremento en la concentración de enzima, sin embargo se observa un efecto protector por parte del quitosano cuando se utilizan concentraciones elevadas de enzima.e) Se han establecido las condiciones óptimas de tratamiento para obtener la máxima reducción del encogimiento con la mínima pérdida de peso, tanto para los tejidos tratados con QS+Esperase 8.0L como los pretratados con plasma.f) El enzima proteolítico, en las condiciones experimentales ensayadas, no actúa sobre el quitosano provocando su disolución.g) El quitosano no limita la acción enzimática a la superficie de las fibras.h) La contribución principal del quitosano es conferir hidrofilidad a la superficie de las fibras de lana, con lo cual se facilita el contacto entre la superficie de las fibras y el enzima. / The aim of the modern textile treatments is the modification of the fibre surface only, minimising whole fibre attack. The processes catalysed by enzymes are environmentally friendly, because enzymes are biodegradable and work under mild conditions. The enzymatic treatment with protease generally reduces the wool felting shrinkage enhancing the whiteness degree and improving the dyeability. However, if enzyme is applied at levels that produce machine washability, wool fibres are frequently damaged. Proteases enzymes preferentially attack the highly swellable cell membrane complex (CMC) by penetrating between cuticular scales, causing stripping and weakening of the wool fibres. Consequently, it is essential to restrict the enzymatic action to the wool fibre surface or retard its action to avoid the enzyme diffusion into the wool in order to control enzymatic treatment. In this Thesis, wool was treated with chitosan prior to enzymatic treatment in an attempt to efficiently control enzymatic action. The aim was to study an environmentally treatment to reduce felting shrinkage with the use of proteases minimising the fibre damage. Enzymatic treatments were carried out at different concentrations and different time in fabrics with and without chitosan. An experimental design has been used to optimize the enzymatic treatment.Different chemical and physico-mechanical parameters has been studied.The results indicated that: a) Chitosan pre-treatment improves the shrink resist properties of wool fabrics. b) At high enzyme concentrations it was possible to notice that the chitosan pre-treatment also results in a protective effect on the wool fibre, reducing the damage caused by the subsequent enzymatic treatment. It was confirmed by the determination of bursting and abrasion resistance.c) The biopolymer chitosan seems to not interfere with the protease enzymatic action at the wool fibre surface. The results of this work imply that the major role of chitosan is to confer hydrophilicity to the wool surface.

The aim of this work is to develop an effective new MGA delivery system by means of nanotechnology for the treatment of leishmaniosis which could be administered by parenteral or oral route in a future. Moreover, for ensuring the effectiveness of the formulations developed, their in vitro activities will be assessed against L. infantum. The intention is to prepare a target drug delivery system by means of different technological strategies like micro-nanoparticles by spray drying. These formulations should target the antileishmanial drug to the macrophages which are the host cells of Leishmania parasites. If this purpose was achieved the drug bioavaibility would be increased, therefore lower doses could be administered, reducing the side effects and improving the efficiency of the treatment. The main objective can be summarized as to develop and characterize a new MGA formulation using nanotechnologies. It implies: 1. To study in vitro the effectiveness and cytotoxicity of formulations against Leishmania. 2. To develop preliminary in vitro uptake studies in macrophages using quantum dots assisted imaging.3. To study MGA release profile from the new delivery device developed.The present development of a new dosage form of MGA starts with the elaboration of emulsions, self-emulsifying drug delivery systems and nanosuspensions. However, the main part is centralized by the microencapsulation of MGA by spray drying using the preliminary studies as reference and the polymer chitosan as the main excipient. Spray drying technique has been used to elaborate two kinds of nano/microspheres, on one side those which come from emulsions and on the other side those which come from solutions. Both cases have been morphologically characterized and their effectiveness has been studied in vitro against Leishmania parasites. Moreover, the ability to be phagocyted by macrophages cells has been investigated using quantum dots assisted imaging in the Department of Pharmaceutical Sciences of the University of Connecticut during a stage.A new meglumine antimoniate delivery device for the treatment of leishmaniosis has been properly developed using spray drying technique achieving efficiencies of encapsulation higher than 90 % and process yields of 60 %. All the antimony IC50 values from encapsulated meglumine antimoniate in the chitosan microspheres tested against promastigotes and amastigotes are considerably lower compared to the mean value of IC50 in Glucantime® solution and give an Safety Index ratio higher than 1. Moreover, it is reported for the first time a novel in vitro activity of chitosan against L.infantum with a low cytotoxicity in macrophages assays (PATENEP P200700968). The uptake studies confirm the better suitability of chitosan as polymer to target drugs to macrophages compared to the commonly used PLGA.It has been shown that high percentages of chitosan in solutions to be spray-dried reduce the yield of the process, produce larger wrinkled microspheres but increase the efficiency of encapsulation. Chitosan microspheres exhibit a biphasic prolonged release for 24 h, characterized by an initial burst effect followed by slow release. High polymer ratios reduce the drug release in all the study. Moreover, high percentages of glutaraldehid in chitosan microspheres tend to increase significantly the presence of Non-Fickian drug release mechanism. These microspheres show the slowest release for the first 3 h but the highest percentage of drug released at 24 h. Moreover, they are among the more active microspheres against L.infantum. The minimum antimony IC50 value of chitosan microspheres is obtained using high percentages of glutaraldehid, low percentages of chitosan and low inlet temperatures. This new delivery system could offer a new pharmacological tool for treatment of leishmaniosis that reduces the doses required, lowering toxic side effects due to meglumine antimoniate.

A la present Tesi Doctoral s'ha dut a terme la síntesi de derivats de cel·lulosa, amilosa i quitosà amb l'objectiu d'avaluar-los com a selectors quirals en separacions d'enantiòmers per cromatografia de repartiment centrífug. Segons la metodologia sintètica desenvolupada anteriorment en el grup de recerca, s'han preparat els tris(3,5-dimetilfenilcarbamats) i tris(3,5-diclorofenilcarbamats) de cel·lulosa, amilosa i quitosà, compostos de reconeguda enantioselectivitat quan s'apliquen en fases estacionàries quirals d'HPLC. El mètode s'ha extès cap a la preparació d'altres derivats, incloent derivats mixtes dodecanoïl/dimetilfenilcarbamat de cel·lulosa. L'objectiu d'aquesta diversificació ha estat d'una banda estudiar l'efecte dels diferents substituents sobre l'enantioselectivitat i d'altra banda incrementar la solubilitat dels polisacàrids en dissolvents orgànics. A partir dels compostos preparats, s'han buscat les condicions experimentals adequades per la seva utilització en cromatografia de repartiment centrífug (CPC). Aquesta és una tècnica cromatogràfica sense suport sòlid on el procés de separació té lloc entre dues fases líquides immiscibles. Quan es consideren separacions d'enantiòmers, cal solubilitzar en una de les fases un compost que actui com a selector quiral. La selecció dels sistemes de dissolvents que donin lloc a les dues fases immiscibles esdevé de gran importància, doncs ha de permetre la distribució de l'analit, garantir la retenció del selector quiral en una de les fases i permetre que el selector quiral manifesti enantioselectivitat en dissolució. Amb aquest objectiu, en el present treball s'han utilitzat sistemes binaris formats per un dissolvent orgànic (metil isobutil cetona, MIBK i metil tert-butil eter, MTBE) on s'han dissolt els selectors derivats de polisacàrids, i una dissolució aquosa tamponada (dissolució de fosfat sòdic i dissolució d'acetat amònic) que ha actuat com a fase mòbil. S'ha estudiat la solubilitat dels derivats de polisacàrids i la viscositat de les dissolucions. S'ha seleccionat un ventall d'analits racèmics de caràcter àcid, bàsic i neutre i s'ha examinat la seva distribució en els sistemes bifàsics. En les condicions determinades, s'han dut a terme amb èxit les primeres separacions d'enantiòmers utilitzant derivats de polisacàrids com a selectors quirals en CPC. Els experiments de separació s'han realitzat en el mode clàssic d'elució, comparable a un mode isocràtic en HPLC, i en el mode de cromatografia de desplaçament de pH-zone-refining. Dels resultats en mode clàssic se'n desprèn que el camp d'aplicació dels derivats de polisacàrids és notablement més reduït en CPC que en HPLC. Tot i així, s'han aconseguit resolucions parcials d'enantiòmers per analits com la warfarina i el pindolol. La menor enantioselectivitat es podria atribuir a la pèrdua de part de l'estructura supramolecular dels polisacàrids quan aquests s'utilitzen en dissolució i també a l'elevat grau d'ionització dels analits en les condicions de pH de fase mòbil utilitzades, que dificultaria la interacció amb el selector derivat de polisacàrid. A fi de superar aquesta limitació i promoure interaccions més efectives entre selector i enantiòmers s'ha utilitzat el mode de pH-zone-refining. En aquest mode de desplaçament aplicable a analits ionitzables s'ha aconseguit incrementar l'enantioselectivitat i la resolució de les separacions, així com la capacitat de càrrrega dels selectors. Un estudi comparatiu entre CPC i HPLC ha reflectit que les dades de capacitat de càrrega de dos derivats de cel·lulosa i amilosa front a determinats racèmics eren favorables a la CPC. La major accessibilitat del selector quiral en la fase estacionària líquida de CPC podria facilitar la interacció amb els enantiòmers. A fi de caracteritzar la densitat de llocs de reconeixement en el selector quiral polisacarídic, s'ha estudiat la interacció selector/enantiòmers a través de diferents tècniques, entre elles la ressonància magnètica nuclear utilitzant experiments de transferència de saturació (STD NMR). / The synthesis of cellulose, amylose and chitosan derivatives has been carried out, aimed at testing them as chiral selectors in enantiomer separations by CPC. After preparing the polysaccharide tris(3,5-dimethylphenylcarbamates) and tris(3,5-dichlorophenylcarbamates), compounds of proved enantioselectivity when applied in HPLC chiral stationary phases, the methodology was extended to the preparation of other derivatives including the heterogeneously substituted cellulose dodecanoyl/3,5-dimethylphenylcarbamate. Derivatization was aimed at studying the effect of the substituents on the enantioselectivity and increasing the solubility of polysaccharides in organic solvents. Subsequently, convenient experimental conditions were searched for applying polysaccharide derivatives in CPC. In this liquid chromatography technique without solid support, the separation process takes place between two immiscible liquid phases. When enantiomer separations are envisaged, one of them contains a chiral selector. The biphasic solvent system should allow a convenient distribution of the analyte and permit that the selector maintains its enantioselectivity in solution. In the present work binary systems have been used, formed by an organic solvent and a buffered aqueous solution which has acted as mobile phase. A range of acidic, neutral and basic analytes has been selected. In the conditions determined, the first application of polysaccharide derivatives as chiral selectors in CPC has been performed. The separation experiments have been carried out in the classical elution mode, which can be compared to isocratic HPLC mode, and in the pH-zone-refining displacement mode of chromatography. From the results in classical mode it can be observed that the application field of polysaccharide derivatives is significantly lower in CPC than in HPLC. Even so, partial enantiomer resolutions have been achieved. pH-Zone-refining CPC has allowed an increase in enantioselectivity and resolution, as well as higher loadability of the chiral selectors. With regards to loadability, a comparative study between HPLC and CPC has afforded better results for the latter. This could be favoured by a better accessibility of the selectors in the liquid stationary phase of CPC. In order to characterize the density of recognition sites in the polysaccharide chiral selector, the selector/enantiomer interaction has been studied, among other techniques, by means of saturation transfer difference NMR (STD-NMR) experiments.