Liberación controlada de Ibuprofeno en nanocanales de silice regulada por pH: Simulación computacional

ELOLA, MARÍA DOLORES

Tandil, Pcia de BsAs

Congreso; 99 Reunión Nacional de Física; 2014

Asociación Física Argentina

Inspirados en resultados experimentales recientes, investigamos el proceso de liberación controlada de una droga, Ibuprofeno, en nanocanales de silice. Estos canales contienen "puertas moleculares" que se obtienen mediante el anclaje de poliaminas en la superficieexterna del nanocanal. El mecanismo de apertura/cierre de estas puertas moleculares está relacionado con la interacción electrostática entre aminas, a través de uniones Hidrógeno (puerta abierta)y la repulsión entre grupos amonio (puerta cerrada). Experimentalmente, la función de apertura/cierre puede ser controlada mediante un estímulo externo, como el pH: en condicionesalcalinas (pH alto) las uniones H entre aminas proveen un bajocubrimiento del área del poro, mientras que en medio ácido (pH bajo) predominan las repulsiones electrostáticas entre las aminas protonadas, que las empujan hacia la apertura del poro, impidiendola liberación del soluto. A través de simulaciones de Dinámica  Molecular investigamos, a nivel microscópico, el comportamiento de estas puertas moleculares a pH alto, intermedio y bajo. Nuestros resultados muestran que, para el pH más bajo, el diámetro efectivo del poro se reduce en un 72% respecto del correspondiente a pH alto.El análisis conjunto de los perfiles de energía libre y de la evolución temporal de algunos parámetros relevantes nos permitió identificar un mecanismo de liberación de Ibuprofeno de 3 etapas, que involucra una rápida rotación del soluto. Por último, analizamos la dinámica translacional del soluto en la dirección axial, en las condiciones de pH simuladas.