Derivatización de quitosano con lactosa y evaluación de la actividad antimicrobiana

CINGOLANI, R.; BUZZOLA, FR; NAVARRO, D

Simposio; XXII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2019

El quitosano es un polisacárido de unidades de glucosamina ligadas por enlaces􀈕-1→4 derivado de la desacetilación parcial de la quitina, la cual es obtenidaprincipalmente de exoesqueletos crustáceos. Es un material que ha cobrado crecienteinterés debido a su alta disponibilidad, su alta degradabilidad y sus excelentes atributospara el uso en formulaciones y aplicaciones médicas. En cuanto a su actividadantimicrobiana, el quitosano posee un amplio espectro de acción frente al cual muchosmicroorganismos son susceptibles1. A pesar de su inherente actividad antibacteriana, lamisma puede ser modulada mediante modificación química tanto con el agregado deagentes bioactivos, como a partir de la adición de grupos que modulen sus propiedadesfisicoquímicas, ya que los principales factores que afectan la actividad son su pesomolecular, su grado de acetilación y su solubilidad al pH utilizado.Si bien la reacción de aminación reductiva entre la lactosa y el quitosano esconocida2, en este trabajo se presentan los resultados obtenidos utilizando como agentereductor 2-picolina borano como alternativa al cianoborohidruro, lo cual resultaconveniente en términos de toxicidad. Las reacciones realizadas durante 24 h atemperatura ambiente y cantidades equimolares de lactosa:quitosano:picolina boranopermitieron obtener productos con grados de sustitución cercanos al 5%. Para losproductos resultantes de aumentar la proporción molar del disacárido se obtuvo entre un10 y un 50% de unidades de glucosamina unidas a lactosa, los cuales fueron mássolubles en agua según fue mayor el grado de sustitución. En los casos que se aumentósolo la proporción de agente reductor se lograron productos muy poco sustituidos,probablemente por la reacción competitiva de reducción del aldehído de la lactosa. Alrealizar las reacciones a 65 ºC durante 6 h se lograron resultados comparables aaquellos obtenidos a temperatura ambiente. Las determinaciones de grado de sustituciónfueron realizadas por 1H-RMN y CGL previa hidrólisis del polisacárido y derivatizacióncomo alditoles peracetilados. La caracterización de los productos fue realizada por RMN-2D.La actividad antimicrobiana de los quitosanos con lactosa demostró ser másefectiva (menor concentración inhibitoria mínima-CIM) contra la bacteria Staphylococcusaureus (ATCC 25923) que el quitosano nativo. Fue observado que el aumento de pesomolecular del quitosano de partida también contribuye a obtener menores CIMs.