Doctor en Química / Las nanopartículas metálicas (NPsM), específicamente, las nanopartículas de oro
(NPsAu) y las nanopartículas de plata (NPsAg), exhiben excelentes propiedades
físicas, químicas y biológicas, intrínsecas a su tamaño nanométrico y tienen una
aplicación directa en el tratamiento de enfermedades. Se ha logrado diseñar
nanosistemas usados para el transporte de fármacos, permitiendo que estos lleguen
activos al sitio de acción, atravesando diversas barreras biológicas. Gracias al efecto
de plasmón de las NPsM, es posible promover la liberación de un fármaco en células o
tejidos específicos de manera controlada a través de terapia fototérmica.
Otra manera interesante de modificar las propiedades fisicoquímicas de algún
compuesto, es mediante la formación de complejos de inclusión (CI), que se basan en
interacciones no convencionales entre una especie llamada matriz con otra
denominada huésped. La βciclodextrina (βCD) ha sido ampliamente utilizada como
matriz ya que logra variar algunas de las propiedades desfavorables de los fármacos
que incluyen, como por ejemplo, aumentar la solubilidad en agua y disminuir la
toxicidad de muchas moléculas, entre otras múltiples ventajas.
Existen diversos fármacos que presentan desventajas terapéuticas y que son
candidatos a ser incluidos en matrices de βCD y transportados a través de sistemas
nanopartículados, entre ellos 6-tioguanina (TG), 6-mercaptopurina (MP), melfalán (MF), 2-amino-4-(4-clorofenil)tiazol (AT) y feniletilamina, los cuales han sido estudiados en la
presente tesis doctoral.
Los complejos formados βCD-TG, βCD-MP, βCD-MF, βCD-AT y βCD-FEA en estado
sólido y en solución se caracterizaron mediante difracción de rayos X de polvo, RMN
de 1 (1H) y 2 dimensiones (ROESY). El proceso de inclusión deja fuera de la cavidad
de βCD los grupos funcionales de los huéspedes que estabilizan NPsM que se
depositaron a través de la técnica de pulverización catódica en alto vacío, formándose
los sistemas ternarios βCD-TG-NPsAu, βCD-TG-NPsAg, βCD-MP-NPsAu, βCD-MFNPsAg,
βCD-AT-NPsAu y βCD-FEA-NPsAu. Espectroscopia UV-visible en sólido
mostró el plasmón de NPsAu y NPsAg, mediante SEM, FE-SEM, EDX y TEM se
observó de manera directa la morfología de los cristales y de las NPsM obtenidas, que
tienen un tamaño promedio de 20 nm de diámetro.
Adicionalmente, el sistema ternario βCD-FEA-NPsAu fue caracterizado por
espectroscopia IR y RAMAN que permitió analizar las interacciones del huésped al
interior de la matriz, cuando forman el CI y los cambios generados por la presencia de
las NPsAu. Los estudios mediante ROESY corroboran que FEA se desplaza
parcialmente hacia fuera de la matriz debido a la interacción NH2-Au. Se cuantificó el
porcentaje de cada componente del sistema ternario, evaluándose una alta capacidad
de carga del fármaco, por otra parte, fue posible la liberación de FEA desde βCD-FEANPsAu
de manera controlada a través de irradiación láser. Consideramos que un
sistema único que posee dos componentes (NPsM y βCD) puede ser más eficiente en
sus funciones para el transporte y la entrega de fármacos / Metal nanoparticles (MNPs), specifically, gold nanoparticles (AuNPs) and silver
nanoparticles (AgNPs), exhibit excellent physical, chemical and biological properties,
intrinsic to their nanometric size and have a direct application in the treatment of
diseases. The nanosystems are designed to transport drugs, which can reach the site
of action through various biological barriers. Thanks to the plasmon effect of the
nanoparticles, it is possible promote the release of a drug into specific cells or tissues in
a controlled manner through photothermal therapy.
Another way to modify the physicochemical properties of a compound is through the
formation of inclusion complexes (IC), which is based on unconventional interactions
between a matrix and a guest. The βcyclodextrin (βCD) has been widely used as
matrix, it is possible change some unfavorable properties of drugs including, for
example, increase aqueous solubility and decrease toxicity of many molecules, among
other advantages.
There are several drugs that have therapeutic disadvantages, these may be included in
matrices of βCD and may be transported through nanoparticulate systems, such as 6-
thioguanine (TG), 6-mercaptopurine (MP), melphalan (MF), 2-amino-4- (4-chlorophenyl)
thiazole (AT) and phenylethylamine (PhEA), which they have been studied in this
doctoral thesis.
The complexes βCD-TG, βCD-MP, βCD-MF, βCD-AT and βCD-PhEA in solid state and
in 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 the
βCD cavity can stabilize MNPs, which they were deposited through the sputtering
technique 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 were
observed , using SEM, FE-SEM, EDX and TEM, the morphology of the crystals and of
the MNPs obtained were observed directly, these MNPs have an average size of 20 nm
diameter.
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 brought
about by the presence of NPsAu were observed. The partial displacement of PhEA
outwardly of the matrix due to the NH2-Au interactions has been corroborated using
ROESY studies. The percentage of each component in the ternary system was
evaluated and a high capacity drug-loading was calculated. On the other hand, it was
possible to release PhEA from βCD-PhEA-NPsAu of controlled manner using laser
irradiation. We believe that a unique system, which has two components (MNPs and
βCD) could be more efficient in its functions for the transportation and delivery of drugs / Conicyt, Fondecyt, Fondap
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/137903 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Sierpe Bustamante, Rodrigo Alfredo |
| Contributors | Yutronic Sáez, Nicolás, Kogan Bocian, Marcelo, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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