Caracterización del envejecimiento de dendrímeros poliamidoamina mediante técnicas fotónicas

YBARRA DAVID ; IGARTÚA DANIELA EDITH; CABEZAS DARIO MARCELINO; ALONSO SILVIA DEL VALLE; ALVIRA FERNANDO CARLOS

Encuentro; CaracterizAR 2020 - Caracterización de Materiales; 2020

nstituto de Química y Metabolismo del Fármaco (Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Universidad de Buenos Aires)

El objetivo de este trabajo es caracterizar el proceso de envejecimiento de los dendrímeros (D) poliamidoamina (PAMAM). Los D PAMAM son macromoléculas en cascada sintetizadas químicamente. En este trabajo empleamos D de generación 4,0 (DG4,0) y 4,5 (DG4,5). DG4,0 y DG4,5 presentan cadenas nitrocarbonadas que forman un interior hidrofóbico con grupos amidas y aminas terciarias, en cuyos extremos se encuentran sus grupos terminales, siendo 64 aminas primarias para los DG4,0 y 128 ácidos carboxílicos terminales para los DG4,5 [1]. Por un lado, se sabe que estos D presentan fluorescencia intrínseca no tradicional (NTIF, por sus siglas en inglés), que no depende de la presencia de fluoróforos tradicionales, sino del ordenamiento de grupos químicos específicos en una estructura supramolecular [2]. Por otro lado, se determinó que estos D presentan características que depende del tiempo de envejecimiento o aging [3], es decir, de cuánto tiempo transcurrió desde su preparación. El cambio en las características de los dendrímeros podría estar mediado por la interacción con el oxígeno o por las condiciones fisicoquímicas del medio. Sin embargo, dicho proceso fue escasamente caracterizado por la comunidad científica hasta ahora. En este trabajo, aprovechamos la NTIF para estudiar el proceso de aging en distintas condiciones de almacenamiento. Resulta interesante la caracterización en función del tiempo de almacenamiento de los D, dado que estos nanomateriales poseen diversas aplicaciones en el campo de la biomedicina como nanodrogas per se, nanovehículos de principios activos, delivery de ácidos nucleicos, entre otros [1]. En este trabajo, DG4,0 y DG4,5 fueron resuspendidos en tres condiciones fisicoquímicas (a pH ácido, neutro y básico), y cada uno de ellos mantenidos sin y con agitación durante 16 días. Para cumplir con el objetivo propuesto empleamos espectroscopias UV-Visible y de emisión de fluorescencia, y medidas del diámetro hidrodinámico por Dynamic Light Scattering. Las espectroscopias UV-Vis no evidenciaron cambios químicos en función del pH. Por su parte, las emisiones de fluorescencia relativizadas al tiempo cero aumentaron, en los días posteriores, y no se observaron diferencias entre ambas condiciones de almacenamiento. Interesantemente, las medidas del diámetro hidrodinámico permitieron encontrar estados libres para los DG4,0, mientras que, para los DG4,5 se hallaron agregados que se desarmaron tras 24 h de agitación. Los resultados obtenidos sugieren que los patrones de fluorescencia obtenidos a lo largo del proceso de envejecimiento no dependerían del estado de agregación ni de la presencia de oxígeno. De todos modos, los cambios en los espectros de absorción y fluorescencia podrían estar relacionados con la conformación que adquieren estas nanopartículas debido al entorno fisicoquímico en que se encuentran. Es así como los DG4,0 presentan conformaciones más extendidas a pH ácido, y compactas a pH básico; mientras que los DG4,5 se encontrarían en conformaciones abiertas a pH tanto ácido como básico, pero una estructura más compacta a pH fisiológico. En conclusión, hemos estudiado el envejecimiento de los D PAMAM utilizando técnicas espectroscópicas a lo largo del tiempo y hemos puesto en evidencia, de una manera diferente a los documentos ya publicados, el papel del oxígeno en la emisión de fluorescencia. Finalmente, nuestro trabajo resalta de importancia de agitar las suspensiones de dendrímeros previo a su utilización en aplicaciones biomédicas.