Derivados de L-Cisteína y su interacción con nanopartículas de magnetita

JAZMÍN TORRES; PAULA M. UBERMAN; MÓNICA C. GARCÍA; SANDRA E. MARTÍN; ROSARIO M. ANCARANI; MARCELA R. LONGHI

Lima

Congreso; Encuentro Científico Internacional de verano 2022; 2022

Consejo Científico Tecnológico Internacional de Perú

Las nanopartículas magnéticas (MNPs), como la magnetita (Fe3O4), presentan gran biocompatibilidad y baja toxicidad para usos biomédicos [1]. Por ello, estas nanopartículas se emplean en la preparación de nanomateriales híbridos magnéticos (NHM) con potencial aplicación como sistemas portadores de fármacos. Sin embargo, las MNPs presentan como principales desventajas problemas de dispersabilidad y estabilidad coloidal en medios acuosos, por lo que requieren de funcionalizaciones superficiales, en general con ligandos orgánicos. Con el propósito de evaluar la funcionalización superficial y las interacciones de Fe3O4 con L-cisteína (L-Cis), se sintetizaron y caracterizaron una serie de compuestos derivados. Además de L-Cis, se evaluaron tres modificadores diferentes: L-Cistina (1), L-Cistina metil éster (2) y N-Boc L-Cis metil éster (3), los cuales exponen diferentes grupos funcionales para interaccionar con las MNPs. La L-Cis expone los grupos ?SH, ?COOH y ?NH2, mientras que los derivados poseen algunos grupos protegidos. El derivado 1 tiene expuestos los grupos ?COOH y ?NH2, el 2 el NH2 y el 3 el ?SH. El análisis de la interacción de estos grupos con las MNPs permite determinar cuál de ellos juega un rol preponderante para la funcionalización. Por TEM se observó que las nanopartículas obtenidas presentaron tamaños inferiores a los 12 nm, siendo (8 ± 2) nm, (11 ± 2) nm, (9 ± 2) nm y (9 ± 2) nm para MNPs-L-Cis, MNPs-1, MNPs-2 y MNPs-2, respectivamente, en comparación con las MNPs puras cuyo tamaño fue (7 ± 2) nm. Por espectroscopía FT-IR, se observó que las moléculas de L-Cis y el dímero 1 presentaron mayor afinidad para interaccionar con las MNPs, mientras que los derivados 2 y 3 exhibieron una interacción menor. En concordancia con estos resultados, mediante análisis termogravimétrico se evidenció que los sistemas MNPs-L-Cis y MNPs-1 presentaron un porcentaje de incorporación de ligando orgánico del 60 % y 66 %, mientras que los derivados 2 y 3 presentaron solo un 7 % y 5 %, respectivamente. Esto indicaría que el ?COOH, que se encuentra libre para interaccionar en la L-Cis y el derivado 1, es el grupo funcional que principalmente interacciona con la superficie de magnetita. Considerando que estos NMH podrían utilizarse para la vehiculización de fármacos, se propone continuar evaluando sus características, en particular, sus propiedades espectroscópicas e interfaciales en un medio biológico como el plasma, debido a que su interacción con proteínas plasmáticas podría modificar su tamaño y desencadenar respuestas inmunes exacerbadas o tóxicas [1], [2]. Para estos estudios, se estableció un protocolo que permite determinar el tamaño, índice de polidispersidad y potencial zeta [3]. Los resultados obtenidos demuestran que L-Cis y sus derivados, en particular el ligando 1, son compuestos adecuados para funcionalizar las MNPs. Ambos poseen libre el grupo ?COOH que presenta mayor afinidad por la superficie de magnetita, comparado con los grupos ?SH y ?NH2, y presentan alta solubilidad en medios acuosos y alta biocompatibilidad, lo que podría conferirle mayor hidrofilicidad a las MNPs, mejorando su estabilidad coloidal para futuras aplicaciones en nanomedicina.