Dendronización de polímeros biocompatibles : obtención de nuevos materiales de interés biológico

• Autores: Aldana, Ana Agustina
• Año de publicación: 2013
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Martinelli, Marisa; Strumia, Miriam Cristina; Briñon, Margarita Cristina; Rivas, Gustavo Adolfo; Cortizo, Susana
• Materia: Polimeros -- Dendronización; Química de los polímeros; Síntesis orgánica; Dendrimeros
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencia Químicas) – Facultad de Ciencias Quimicas. Universidad Nacional de Córdoba, 2013.
Fil: Aldana, Ana Agustina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
El interés en los polímeros dendríticos se ha incrementado exponencialmente desde su primera aparición. En 1997, había aproximadamente 500 contribuciones científicas discutiendo el concepto de dendrímeros. Una década después, hay cerca de 2.000 publicaciones por año. Hoy en día, se pueden encontrar más de 15.000 referencias y más de 1.500 patentes que involucran el concepto de polímeros dendríticos. Entre ellos, se encuentran los polímeros dendronizados. Éstos son una clase particular de polímeros ramificados, los cuales tienen dendrones unidos a lo largo de la cadena polimérica. A medida que aumenta el tamaño del dendrón, aumentan las interacciones entre dendrones adyacentes, generando una macromolécula con conformaciones más extendidas hasta llegar a una forma rígida cilíndrica. A través de la modificación de un polímero con dendrones, es posible controlar la funcionalidad de la superficie, forma y tamaño de la estructura a escala nanométrica, que le confieren al polímero propiedades únicas, conocido como efecto dendrítico. Estas características le otorgan una gran variedad de aplicaciones en diferentes disciplinas. Por ejemplo, se han estudiado superficies de silicio modificadas con dendrones con grupos periféricos tert-butilo, como soportes en cromatografía gaseosa capilar de alta resolución y en microextracción capilar. Modificaciones químicas de sílica y celulosa han sido realizadas con dendrones como el poli(amidoamino) (PAMAM), y estudiado su potencial como soportes en cromatografía de afinidad y transporte de fármacos. En particular, los polímeros dendronizados representan soportes interesantes para la liberación de fármacos, dado que el gran número de grupos funcionales periféricos (multifuncionalidad) y la arquitectura molecular, podrían permitir un significativo aumento en la cantidad de fármaco incorporado y además, se ha observado que la forma y la multivalencia de estas macromoléculas puede influir en sus propiedades farmacocinéticas, por ejemplo mejorar el tiempo de vida media en plasma. En los últimos años, se ha despertado el interés en el empleo de estructuras dendríticas en el estudio de adhesión celular y en aplicaciones de ingenieria tisular. Un ejemplo relevante, ha sido el incremento significativo en la afinidad de células epiteliales sobre superficies dendronizadas, donde los periodos de incubación prolongados aumentaron la densidad celular sobre las mismas. La dendronización de superficies de biomateriales podría introducir propiedades específicas para una aplicación concreta, resultando importante los avances que puedan realizarse en esta área. Por otro lado, el interés en el uso de fuentes renovables en arquitecturas moleculares complejas, ha surgido como consecuencia de la búsqueda para sustitutos de materiales derivados del petróleo. Entre ellos se encuentra el quitosano (Ch), el cual es un polisacárido obtenido de la desacetilación de la quitina. Este polímero posee muy buena biocompatibilidad, biodegradabilidad y otras propiedades como antitrombogénico, homeostático e inmunogénico. Sin embargo, los problemas en su procesamiento y las malas propiedades mecánicas y la insolubilidad a pH neutros, hacen que sea necesaria su modificación química. En este contexto, la presente Tesis Doctoral se enfocó en el desarrollo de nuevos materiales multifuncionalizados, basados en quitosano y dendrones, empleando una metodología diferente a las reportadas. A partir de la combinación de las características de ambas estructuras, se pretendió obtener sistemas con aplicaciones biológicas. La Tesis se encuentra dividida en seis secciones: introducción (I), partículas (II), esferas (III), películas (IV), experimental (V), y conclusiones y proyecciones (VI). En la primera, se presenta el marco teórico de los polímeros (capítulo 1) y los fundamentos metodológicos de las metodologías empleadas (capítulo 2). Los resultados y discusiones se encuentran divididos en tres secciones según la forma física de los materiales desarrollados, las cuales son polvos (sección II), esferas (sección III) y películas (sección IV). A su vez, cada sección se encuentra dividida en capítulos de obtención, modificación y aplicaciones de las mismas. En los mismos se presentan las distintas metodologías empleadas para la dendronización de quitosano con distintos dendrones, y el estudio de los cambios producidos en el polímero nativo. Además, se realizaron modificaciones en función de las aplicaciones de los mismos como transporte de fármacos y cromatografía de afinidad. Por lo tanto, para favorecer la solubilidad de los productos a valores de pH próximos a 7, se realizó la hidrólisis de grupos tert-butilo periféricos o unión de una molécula con grupos amino cuaternario, y para obtener matrices con potencialidad como transporte direccionado de fármacos, se unió el ácido fólico. Las partículas dendronizadas, en forma de polvo, se caracterizaron por voltametría cíclica (capítulo 5) y se estudió la interacción con dos fármacos (ibuprofeno y clorhidrato de propanolol). Por otro lado, las esferas dendronizadas se evaluaron como soportes para cromatografía de afinidad, catálisis y transporte de fármacos (capítulo 9). En cuanto a las películas, se realizaron distintos estudios para emplearlas como apósitos para heridas (capítulo 12). En la sección V, se encuentran los detalles experimentales correspondientes a todas las metodologías empleadas. Y en la última sección, se presentan las conclusiones generales y proyecciones del Trabajo de Tesis.
Fil: Aldana, Ana Agustina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.