Estudio de polímeros hiperramificados para transporte de compuestos con actividad biológica

Publicado : 09 abril de 2021

Con este proyecto se espera contribuir a una comprensión más profunda de la química de polímeros hiperramificados y obtener como resultado nanoestructuras con propiedades novedosas que puedan satisfacer la necesidad de nuevas aplicaciones.

El concepto de polímero deriva de las palabras griegas Poly y Mers que, literalmente quiere decir «muchas partes». Desde el punto de vista químico, una definición de polímero es que son grandes moléculas – macromoléculas – compuestas por la unión de moléculas más pequeñas denominadas «monómeros».  

Los polímeros hiperramificados se caracterizan por tener un gran número de puntos de ramificación con numerosos grupos terminales, representan una nueva clase de moléculas con propiedades diferentes a las lineales, y ocupan un campo aparte en el área de la química de los polímeros. Se ve como una estructura con forma globular con ramificaciones similares a las de un árbol a partir de un centro o núcleo.  

Las aplicaciones basadas en ellos han crecido exponencialmente en los últimos años, ya que su alta funcionalidad permite el desarrollo de nuevos productos,  con una gran variedad de arquitecturas moleculares y aplicaciones. Este interés se debe al deseo de manipular la estructura básica para descubrir nuevas propiedades físicas, químicas y mecánicas.  

El proyecto liderado por la Dra. Valeria Villalobos, investigadora del Instituto de Ciencias Químicas Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile, en específico busca estudiar la obtención de sistemas poliméricos estables en solución a partir de estructuras que permitan la incorporación de una gran cantidad de moléculas con actividad biológica,  con capacidad antibacteriana o antifúngica, permitiendo más tarde su liberación de forma controlada y durable en el tiempo.  

«Para esto se planteó como objetivo la síntesis química de dos tipos de nanosistemas, un polímero hiperramificado de poliglicidol (HPG) y el polímero hiperramificado comercial o sintético, Boltorn H40» señala la Dra. Valeria Villalobos.  

La idea de utilizar un polímero sintético y uno sintetizado experimentalmente es comparar las estructuras obtenidas, «si bien existen reportes recientes en literatura del uso de Boltorn H40 como sistemas transportadores de fármacos, de nanopartículas y en liberación de drogas, es un dendrímero de alto costo por lo que aumenta los valores de producción. Por lo que obtener conjugados de polímeros hiperramificados HPG con propiedades semejantes al dendrímero Boltorn H40 es de gran interés» complementa la investigadora.  

Se pueden transportar una gran variedad de moléculas, sin embargo, es importante estudiar cómo afectan las características, las propiedades químicas y físicas de la estructura de la molécula al tiempo de permanencia de ésta dentro del sistema y su velocidad de liberación.  

«En muchos casos la liberación al medio de este agente es explosiva. Esto es peligroso si por ejemplo la molécula bioactiva es un fármaco que será liberado a la sangre, ya que un aumento repentino de su concentración podría provocar una sobredosis. Así, si se introduce un bloque espaciador de degradación paulatina, entre el polímero hiperramificado y la molécula con actividad biológica, se obtendrá un sistema con una liberación controlada a medida que el bloque espaciador se degrada dejando libre al agente bioactivo» explica la Dra. Villalobos.  

«Para poder prolongar el proceso de liberación de la molécula bioactiva, ambos polímeros hiperramificados serán modificados con un copolímero biocompatible y biodegradable como bloque espaciador» explica la Dra. Villalobos  

De esta forma se puede prolongar la vida útil de la molécula bioactiva y sus propiedades, característica importante si pensamos en aplicaciones antibacterianas o antifúngicas.

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