Estudios de sorción de seroalbúmina bovina para una resina epoxi con propiedad de polianfolito

JUAN MANUEL LÁZARO MARTÍNEZ; GRACIELA YOLANDA BULDAIN; MARÍA FLORENCIA LEAL DENIS; VIVIANA CAMPO DALL ORTO

Villa Giardino, Córdoba, Argentina

Simposio; VIII Simposio Internacional y III Foro Tecnológico en Liberación Controlada de Fármacos; 2006

Controlled Release Society

Se sintetizó una resina epoxi que combina resistencia mecánica con características de polianfolito. Los monómeros de partida son ácido metacrílico, 2-metilimidazol y etilenglicol diglicidil éter. Se empleó la forma básica de dicho polímero para adsorber seroalbúmina bovina (SAB) como biomolécula modelo. La isoterma de adsorción obtenida ajusta a la ecuación de Langmuir. Se estimaron los parámetros correspondientes: máxima capacidad de adsorción q°: 0.57 g SAB / g polímero seco (o q°: 8.3x10-6mol/g); y constante de adsorción K: 6.6 g SAB/ L solución (o K: 9.6x10 -5M). También se obtuvo un valor promedio de KD en 23 ± 3. Se realizaron estudios de liberación controlada de la proteína en agua destilada y en diferentes medios isotónicos para evaluar la dependencia de la velocidad inicial de desorción y de la cantidad total de proteína liberada con la composición del medio de contacto. Se trabajó con soluciones isotónicas para mantener constante el grado de hinchamiento del polímero y por otra parte para simular un medio biológico en el caso particular de soluciones de pH cercano a 7.4. Para los estudios de liberación se trabajó con una carga de 0.054 gramos de SAB por gramo de polímero hidratado. Se observó que la liberación de la proteína en agua destilada es prácticamente nula. En todos los medios isotónicos ensayados se produjo la liberación de más del 80 % de la máxima cantidad de SAB desorbida dentro de las tres horas de contacto. Las velocidades de liberación en soluciones isotónicas en los primeros 30 minutos del proceso fueron: 1.47±0.06 µM min-1a pH 5.9, 1.7±0.4 µM min-1a pH 7.0, 1.14±0.06 µM min-1a pH 7.4, 1.16±0.07 µM min-1a pH 8.0, 1.6±0.1 µM min-1 en solución 0.1 M de HCl, 1.4±0.1 µM min-1en solución isotónica de NaCl y 0.81±0.05 µM min-1en solución isotónica 0.1 M de NaOH. El porcentaje acumulativo de albúmina liberada bajo este diseño experimental fue 52 % en la solución isotónica de HCl 0.1 M y 47 % en solución fisiológica. En las soluciones isotónicas buffereadas varió entre 55 y 58 %. En la solución de NaOH 0.1 M isotónica sólo se obtuvo un 28 %, probablemente debido a desnaturalización de la proteína. A partir de estos estudios se puede concluir que los efectos de la fuerza iónica del medio juegan un rol fundamental en la desorción de esta biomolécula en un rango de pH comprendido entre 1 y 8, ya que determinan la cantidad total de proteína liberada al medio de contacto. En un medio con alto contenido de NaCl los iones Na+ compiten con la proteína por los sitios aniónicos en la trama polimérica. También las interacciones de tipo ion-dipolo se debilitan por el efecto salino. En la solución isotónica ácida se observó un aumento de pH durante el experimento que indica una disminución de los sitios de unión disponibles en el polímero como consecuencia de la protonación de –COO-, de los residuos de 2MI y de los residuos básicos expuestos en SAB. El polímero y la proteína con carga neta positiva se repelen mutuamente induciendo la disociación. El análisis de los resultados de la velocidad de desorción indica que los valores obtenidos son relativamente elevados y pueden atribuirse al hecho de que las biomoléculas estén unidas a sitios localizados en cavidades de gran tamaño dentro de la trama polimérica. Se puede concluir que la naturaleza de la unión entre la proteína y el polianfolito es predominantemente iónica. Este tipo de material puede resultar adecuado para su empleo en medios biológicos por las características de sus constituyentes. Cabe destacar que los derivados de imidazol presentan valores de pKa cercanos al pH fisiológico. Por otra parte, la naturaleza de polianfolito permite la incorporación de proteínas con amplia variedad de pI.