INVESTIGADORES
SANTAGAPITA Patricio Roman
congresos y reuniones científicas
Título:
Estabilización de catalasa por liofilización en presencia de un dendrímero de polietilenglicol funcionalizado con beta-ciclodextrina
Autor/es:
SANTAGAPITA, PATRICIO R.; GARCÍA CRUZ, ARIEL; MAZZOBRE, M. FLORENCIA; CORTI, HORACIO R.; VILLALONGA SANTANA, REYNALDO; BUERA, M. PILAR
Lugar:
Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Jornada; IX Jornadas de Farmacia y Bioquímica Industrial (JorFyBI 2007); 2007
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Farmaciaa y Bioquímica Industrial
Resumen:
initions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0pt; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:EN-US;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 85.05pt 70.85pt 85.05pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --La deshidratación de biomoléculas lábiles se requiere, tanto en aplicaciones tecnológicas como en investigación, para incrementar su estabilidad, pero ciertos componentes tienen que estar presentes durante el proceso para formar matrices protectoras adecuadas. La b-ciclodextrina (b-CD) es un oligosacárido cíclico no reductor, compuesto por 7 unidades de glucosa, que posee una superficie hidrofílica y una cavidad central hidrofóbica capaz de incluir zonas no polares de cadenas laterales de aminoácidos presentes en las proteína, lo que le permitiría reducir interacciones que llevan a la agregación y pérdida de funcionalidad de las enzimas. Por otro lado, los dendrímeros son estructuras producidas por el crecimiento de una misma unidad repetida un número de veces a partir de un núcleo, agregando funcionalidad en sus extremos. En este caso, dicha funcionalidad se utilizó para unirle b-ciclodextrinas (b-CD), con el objetivo de estabilizar la enzima catalasa, que es una enzima con aplicaciones médicas y tecnológicas, de interés tanto en áreas de farmacología o alimentos. Se analizó la relación estructura/función de los distintos polímeros estudiados sobre la estabilidad de la enzima en sistemas liofilizados. En el presente trabajo se sintetizó a partir de polietilenglicol 6000 (PEG 6000) modificado en sus extremos con 2 glutaminas, un dendrímero de primera generación con 4 unidades de b-CD ancladas en dichas glutaminas, cuya estructura fue confirmada por H-RMN. Se prepararon sistemas al 1% del excipiente (PEG 6000, b-CD, hidroxipropil-b-CD, PEG modificado en sus extremos con 2 ó 4 glutaminas (G1 y G2, respectivamente) y el dendrímero) en buffer fosfato de sodio 0,1 M pH 7, en presencia de catalasa de hígado bovino. Los sistemas se congelaron, liofilizaron y trataron a 55°C o humidificaron a 52% de humedad relativa (HR) a 25°C. Se determinaron la actividad enzimática (evaluando la desaparición de H2O2 espectrofotométricamente) y las transiciones térmicas  (transición vítrea (Tg) y cristalización/fusión) por calorimetría diferencial de barrido (DSC). La enzima fue poco estable al liofilizado en ausencia de aditivos (30% de recuperación), mejorando en presencia de buffer (65% de recuperación). Si bien PEG y B-CD ofrecieron escasa protección (cerca de 50 %), el dendrímero permitió mejorar levemente la estabilidad durante la liofilización. Al incubar los sistemas liofilizados a 55°C o humidificarlos a 52% H.R. a 25°C, todos los aditivos, a excepción de la b-CD, mejoraron la conservación respecto al sistema con buffer. La escasa protección ofrecida por la b-CD se relacionó con la baja solubilidad de la misma, dado que la hidroxipropil-b-CD, que es soluble, resultó adecuada para proteger catalasa durante el tratamiento térmico a 55°C o el almacenamiento a 25°C a H.R. 52%, pero igualmente ofreció escasa protección durante la liofilización. La actividad remanente de la enzima se correlacionó con el grado de cristalinidad de los sistemas, evaluado a través de los valores de las entalpías de fusión. La cristalinidad fue, en orden decreciente PEG>G1>G2>Dendrímero. Esto indica que las modificaciones efectuadas disminuyeron el grado de cristalinidad del PEG por un lado, pero fundamentalmente favorecieron la interacción de la enzima con el polímero (ya sea previniendo su agregación o su desdoblamiento). Estos resultados podrían ser extendidos y tener validez para ser utilizados en potenciales formulaciones farmacológicas (por ejemplo, para la terapia de enfermedades causadas por el estrés oxidativo), como así también para la preparación de ensayos (“kits”) de diagnóstico.