Estudio de la sílica prístina y amino-funcionalizada para el transporte de la droga ampicilina

E. NOSEDA GRAU; G. DODERO; S. SIMONETTI

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

Introducción Los nanoportadores de fármacos se presentan como plataformas prometedoras paraportar y administrar biomoléculas, y así mejorar la eficacia terapéutica de los medicamentos. La ampicilina es un derivado de la penicilina de amplio espectro utilizado para tratar variadas infecciones bacterianas. Debido a su gran utilidad y bajo costo, la ampicilina puede utilizarse como un medicamento modelo para estudiar los procesos de adsorción de fármacos en materiales porosos como la sílica. Al respecto, los métodos DFT se han convertido en una herramienta importante para comprender el comportamiento de los materiales durante la adsorción de moléculas en superficies sólidas. En este trabajo mediante cálculos DFT estudiamos la adsorción del fármaco ampicilina en dos planos característicos de la sílica, las superficies hidroxiladasSiO2(001) y SiO2(111). Se analiza la mejora en la adsorción cuando el sistema se funcionaliza con grupos amino, y se estudian los cambios en la adsorción para lasespecies de la ampicilina dependientes del pH.Resultados Durante la adsorción, la molécula de ampicilina se aproxima en ambas superficies mediante sus átomos de nitrógeno y oxígeno, siendo más estable en la superficieSiO2(001). La estabilidad depende de los enlaces puente hidrógeno formados, y esto está de acuerdo con la densidad de silanoles de las superficies. La estabilidad de la ampicilina en SiO2(111) se ve favorecida cuando la superficie se funcionaliza con los grupos amino, y se observa la mayor energía de adsorción en presencia de la especie desprotonada, a pH básico. Los cambios se atribuyen principalmente a la modificación de la distribución del HOMO-LUMO en comparación con la especie neutra, y en consecuencia, a las nuevas interacciones con la superficie funcionalizada que contribuyen con nuevos estados cerca del nivel de Fermi. ConclusionesLa molécula de ampicilina es más estable en la superficie que posee mayor densidad de silanoles debido a la mayor cantidad de enlaces puente hidrógeno formados. La estabilidad mejora con la funcionalización, y es dependiente del pH (o de la especie predominante a cada pH).