Efecto de la variación de los grupos constituyentes de sistemas dendriméricos en la generación de películas nanoestructuradas para la administración de fármacos

NAHIR DIB, LUCIANA FERNÁNDEZ, LUCÍA REVIGLIO,MARCELO CALDERÓN,MARISA MARTINELLI, MIRIAM STRUMIA, GUSTAVO MORALES, LUIS OTERO

Córdoba

Congreso; NanoCórdoba 2014; 2014

Durante las últimas décadas, las técnicas de Langmuir y Langmuir-Blodgett (LB) han sido ampliamente utilizadas para la caracterización y manipulación de una gran variedad de nanomateriales, considerándose herramientas esenciales para el estudio y la fabricación de dispositivos nanoestructurados. Los dendrones y dendrímeros son macromoléculas con gran potencial para la nanoestructuración mediante las técnicas de Langmuir y LB, debido a sus características estructurales  únicas y sus propiedades físico-químicas. Estas macromoléculas se caracterizan por presentar una estructura tridimensional ramificada bien definida, tendencia a adoptar forma globular y peso molecular preciso, lo cual los convierte en bloques de construcci ́on ideales para una gran variedad de materiales interfaciales, como monocapas autoensambladas, películas de Langmuir, películas LbL, entre otros. Las películas de Langmuir y LB de moléculas dendriméricas se han utilizado en diversas aplicaciones, como el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos, sensores químicos y biológicos y soportes para la administración de fármacos. En este trabajo se informan los estudios experimentales y computacionales realizados con el propósito de formar y caracterizar películas de Langmuir y LB de dendrones con diferentes características estructurales. El objetivo de este estudio es comprender el mecanismo de ensamblaje molecular de estructuras dendriméricas en la interfase aire-agua, lo cual es relevante para optimizar el desarrollo de pel ́ıculas ordenadas con potencial aplicación en la encapsulación y liberación controlada de agentes activos. La utilización de dendrones con diferentes grupos terminales, ramificaciones y punto focal permite evaluar la influencia de los diversos grupos constituyentes del sistema dendrimérico en la generación de monocapas. Inicialmente se formaron monocapas de los dendrones sobre la interfase aire-agua mediante la técnica de Langmuir y se caracterizaron mediante isotermas de presión superficial- área molecular. A su vez, se llevó a cabo el modelado de los sistemas dendriméricos utilizando el método semiempírico AM1 y a partir de estos cálculos se obtuvieron descriptores que permitieron calcular el  ́area molecular ocupada por los dendrones. La comparación de estos par ́ametros con el  área por molécula obtenida experimentalmente permite alcanzar una mejor comprensión de la organización adoptada en la interfase por los constituyentes de la monocapa. Además se determinaron las isotermas de presión superficial- área molecular de las monocapas de los dendrones a diferentes temperaturas con el objetivo de analizar la organización de las moléculas en la interfase aire-agua. También se realizaron estudios de reversibilidad y estabilidad de las monocapas de los dendrones, mediante ciclos de compresión-expansión sucesivos y mediciones isobáricas de la deformación de las películas, para determinar las condiciones  óptimas de transferencia de las monocapas sobre sustratos sólidos. Las monocapas de los dendrones se transfirieron sobre mica, mediante la técnica de LB, y se caracterizaron- mediante AFM. Esto permitió conocer la homogeneidad de las películas, la existencia y magnitud de defectos superficiales, y el grado de recubrimiento de la superficie. Los resultados obtenidos permitieron concluir que los dendrones estudiados, bajo condiciones apropiadas, forman películas estables y reproducibles en la interfase aire-agua, las cuales pueden ser utilizadas para modificar superficies. El grupo focal tiene un rol muy importante en el comportamiento del dendr ́on en la interfase aire-agua y determina, en gran medida, las caracter ́ısticas estructurales de las películas obtenidas y su potencial aplicación como sistemas de administración de fármacos mediada.