INVESTIGADORES
KIKOT Pamela Alejandra
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de la estabilización química de nanopartículas de Albúmina inducida por radiación ionizante
Autor/es:
ESTEFANÍA ACHILLI; MANUEL CRESPO; ALEJANDRA BORCH; PAMELA KIKOT; CONSTANZA FLORES; MARIANO GRASSELLI
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Encuentro; CaracterizAR 2020 - 1er. Encuentro Virtual destinado a la Caracterización de Materiales.; 2020
Institución organizadora:
Facultad de Farmacia y Bioquímica (UBA)
Resumen:
Las nanopartículas en base a proteínas han sido intensamente estudiadas en los últimos años, sobre todo para aplicaciones en Nanomedicina. Existen diferentes vías de preparación aunque pocas hacen énfasis en la conservación de la estructura tridimensional de la unidad monomérica. En este sentido, reportamos un método de preparación de nanopartículas (NPs) de Albúmina (Alb) de dos pasos. En un primer lugar, se induce la agregación proteica por el agregado de una alta concentración de etanol a una solución de Alb, a una temperatura cercana a 0 ºC. Este es un proceso reversible y sin desnaturalización proteica, donde la agregación es proporcional a la cantidad de solvente, lo que influirá en el tamaño final de las NPs generadas. Por último, se procede a la estabilización de la nanoestructura mediante la irradiación de la muestra etanólica con rayos gamma provenientes de una fuente de 60 Co, a una dosis de 10 kGy y en atmósfera libre de oxígeno.En el presente trabajo, se realizó un estudio de los efectos de la radiación ionizante en soluciones de proteínas. Estos efectos son principalmente indirectos como consecuencia de los radicales generados por la radiólisis del solvente y la baja concentración de proteínas en la muestra. En el paso de estabilización de la nanoestructura, durante el proceso de irradiación, la alta concentración de etanol (> 30% v/v) en la muestra genera principalmente electrones solvatados y radicales -hidroxietilo por la radiólisis, lo que induce cambios químicos en la estructura proteica. La Alb tiene 35 cisteínas (Cys) en su cadena polipeptídica, 34 de las cuales están involucradas en puentes disulfuro (CyS-SCy). Los diecisiete CyS-SCy se convierten en el sumidero principal de electrones y equivalentes reductores. Por lo tanto, la CyS-SCy y no la Cys tienen un papel relevante en el proceso de reticulación en estas condiciones experimentales. Esta hipótesis se sustentó en los resultados experimentales obtenidos por electroforesis SDS-PAGE de Alb-NPs en condiciones reductoras y no reductoras, donde se observó la presencia de puentes disulfuro en la estabilización de la nanoestructura.Además de los electrones solvatados, la radiólisis genera radicales -hidroxietilo. Estos radicales tienen una reactividad baja y selectiva. Con el objetivo de estudiar el efecto sobre las cadenas laterales de diferentes aminoácidos, se irradiaron soluciones de aminoácidos libres, en presencia de alta concentración de etanol y en atmósfera de nitrógeno u óxido de dinitrógeno. Las muestras irradiadas se estudiaron mediante espectros de UV-visible y de fluorescencia, además de HPLC-EIS-MS/MS. La alanina, tirosina y fenilalanina mostraron una reactividad muy baja, mientras que los aminoácidos que contienen cadenas laterales heterocíclicas, como la histidina y el triptófano, se modificaron en su totalidad mediante reacciones de adición de radicales, al ser irradiados bajo una atmósfera de nitrógeno molecular. En presencia del óxido de dinitrógeno, excelente secuestrador de los electrones solvadatos, se encontraron cambios espectroscópicos en el Trp y His, indicando la presencia de uniones de aductos de -hidroxietilos. Sin embargo, no se pudo descartar completamente la formación de dímeros de Phe (di-Phe) para la unión de las moléculas de Alb en la estabilización de las NPs.En resumen, del estudio de la radiólisis y los aminoácidos irradiados se propone que la recombinación de los radicales formados en los aminoácidos histidina y triptófano, además de los residuos CyS-SCy son los responsables de la estabilización de las Alb-NPs.Las Alb-NPs obtenidas mediante este método fueron caracterizadas mediante Dispersión Dinámica de la luz, Dicroísmo Circular y Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier.