Síntesis y aplicaciones de receptores para hidratos de carbono de relevancia biológica

• Autores: Samaniego Lépez, Cecilia
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Spagnuolo, Carla Cecilia; Uhrig, María Laura
• Materia: ACIDO BORONICO; BORONOLECTINA; CIANINA; GLICOPROTEINA; SENSOR FLUORESCENTE; DENDRIMEROS; BORONIC ACID; BORONOLECTIN; CYANINE; GLYCOPROTEIN; FLUORESCENT SENSOR; DENDRIMERS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Este trabajo de tesis se enmarca en un proyecto general en el cual se propone el desarrollo de boronolectinas, una clase de receptores sintéticos derivados de ácidos borónicos para el reconocimiento de hidratos de carbono de relevancia biológica. La reacción de reconocimiento en la que participan las boronolectinas es consecuencia de la interacción de los grupos cis-diol de los azúcares y estructuras relacionadas, con el átomo de boro para formar boronatos, por medio de una reacción covalente dinámica dada su reversibilidad modulada por variaciones de pH y presencia de analitos competitivos. En este trabajo se describe la síntesis de distintos receptores simples derivados de ácido benzoborónico y benzoboroxol a fin de estudiar su afinidad y los factores que la influyen frente a distintos analitos de interés: azúcares, catecoles, nucleósidos, nucleótidos y glicoproteínas modelo. Este análisis se realizó por espectroscopía de fluorescencia. Con los receptores seleccionados se sintetizaron sensores fluorescentes para carbohidratos y glicoproteínas derivados de clorotricarbocianinas activos en la zona del infrarrojo cercano (NIR) del espectro de radiación. La demanda de fluoróforos para marcación de biomoléculas en esta zona del espectro es intensa ya que ofrece mínima interferencia de absorción y fluorescencia en muestras biológicas, y una alta penetración en tejidos, lo que proporciona múltiples ventajas para su aplicación en biomedicina, microscopía de fluorescencia o química de materiales. Por microscopía confocal de fluorescencia, se obtuvieron imágenes de marcación selectiva de glicoproteínas en el contexto de células vivas, logrando un análisis multidimensional con el cual se pueden inferir correlaciones de importancia. Por último, se sintetizaron receptores multivalentes por conjugación de ácidos borónicos con dendrímeros de PAMAM y poliglicerol, como estrategia para mejorar la afinidad del evento de reconocimiento. Estas nanoboronolectinas se estudiaron también como potenciales sistemas de transporte y liberación de drogas nucleosídicas capaces de conjugarse con los ácidos borónicos de forma reversible controlada por pH.
This thesis is part of a general project approaching the development of boronolectins, a class of synthetic receptors derived from boronic acids with molecular recognition capabilitie toward carbohydrates of biological relevance. Boronolectins achieve the recognition event as a consequence of the interaction between the boron atom with the cis-diol groups present in saccharides and related structures, to form stable boronates in aqueous medium. This reaction is a dynamic covalent interaction, which can be modulated by changes in pH and by displacement with competitive analytes. This work describes the synthesis of simple receptors derived from benzoboronic acid and benzoxaborole in order to study the affinity and the factors affecting the binding performance towards a set of analytes: saccharides, cathecoles, nucleosides, nucleotides and model glycoproteins. The binding analysis were performed by means of fluorescence spectroscopy. Novel fluorescent probes for carbohydrates active in the near infrared region (NIR) were synthesized with selected receptors and chlorotricarbocyanines. There is an increasing demand on NIR probes for detection of biomolecules due to the minimal interference of intrinsic absorption and emission in biological samples and deeper penetration of the incident light in tissues, becoming advantegous for fluorescence microscopy, biomedicine and materials chemistry. By means of confocal fluorescence microscopy, the fluorescent probes allowed to selectively image glycopropteins in live cells, achieving multidimensional analysis to infere important correlations. Also included in this work is the synthesis of multivalent receptors by conjugation of boronic acids with PAMAM dendrimers and dendritic polyglycerol, as a strategy to improve the affinity of the recognition event. These nanoboronolectins were preliminarly studied as potential delivery and release nanocarriers of nucleosidic drugs, triggered by changes in pH.
Fil: Samaniego Lépez, Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.