Visible and nir responsive nanocarriers from amphiphilic diblock copolymers
- Autores: Alejandro Roche Areta
- Directores de la Tesis: Rosa Tejedor Bielsa (dir. tes.), Milagros Piñol Lacambra (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Rosa Aguilar de Armas (presid.), Jesús del Barrio Lasheras (secret.), Camilla Parmeggiani (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Orgánica por la Universidad de Zaragoza
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Zaguán
- Resumen
El objetivo sobre el que se ha desarrollado esta tesis doctoral ha sido la preparación de nanotransportadores capaces de liberar su carga al ser estimulados con luz NIR o luz visible. Con esta finalidad, se planteó la síntesis de copolímeros dibloque anfífilos biodegradables con unidades sensibles a la luz NIR o visible, incorporadas como sustituyentes laterales del bloque hidrófobo. Las propiedades y la reproducibilidad de autoensamblado de este tipo de copolímeros está considerablemente condicionada por el grado de control estructural que se tiene sobre el polímero. Por ello, se proyectó la utilización de estrategias de síntesis reproducibles y versátiles que combinarán el uso técnicas de polimerización controlada, con las que se puede ejercer un buen control estructural sobre el polímero, con la funcionalización posterior del polímero para introducir diferentes unidades fotosensibles con menor esfuerzo sintético. Como polímero biodegradable se seleccionó un policarbonato alifático y, de las diferentes posibilidades para incorporar funcionalidad al polímero, se contemplaron tanto estrategias de modificación supramolecular como covalente. Para los copolímeros preparados siguiendo estos criterios, se planteó la generación de autoemsablados en agua y la evaluación de su respuesta a la luz, capacidad de encapsulación y liberación fotoestimulada de pequeñas moléculas, y potencial como nanotransportadores de fármacos.
Los objetivos y conclusiones obtenidas en cada capítulo de esta tesis doctoral son:
Capítulo 2: Preparación de copolímeros dibloque anfífilos funcionalizados con éster de cumarina sensible al NIR en un proceso de absorción a dos fotones y estudio de sus autoensamblados en agua. El anclaje de la unidad sensible a la luz ha sido abordado mediante enlace supramolecular y el comportamiento de este polímero se ha comparado con un modelo covalente.
La funcionalización supramolecular ha permitido obtener nanotransportadores con fotorrespuesta análoga al modelo covalente. Se dispone así de una estrategia de funcionalización post-polimerización versátil que permite acceder a sistemas con respuesta al NIR, más interesante desde el punto de vista de las aplicaciones biomédicas que la luz UV.
Capítulo 3: Preparación de copolímeros dibloque anfífilos funcionalizados con unidades de azobenceno sensibles a luz visible. Se han generado autoensamblados en agua, se ha evaluado su respuesta a la luz visible y se ha comparado con sistemas equivalentes portadores de azobencenos estimulables con luz UV. Asimismo, se ha analizado el efecto de la longitud del bloque hidrófilo en la morfología de los autoensamblados obtenidos en las dos series de polímeros.
En función de la longitud del bloque hidrófilo se han obtenido micelas o vesículas. Se ha demostrado que es posible la encapsulación de Rojo de Nilo en micelas y vesículas, y de Rodamina B en vesículas, y su liberación al aplicar luz de 530 nm de una manera análoga a los sensibles a luz UV.
Capítulo 4: Preparación de vesículas a partir de copolímeros dibloque anfífilos azobenceno seleccionados en el capítulo anterior. Se ha evaluado la posibilidad de modular la respuesta a la luz incorporando cadenas alifáticas en el bloque hidrófobo en distintas proporciones.
Aunque es necesario optimizar las condiciones, la dilución de las unidades azobenceno en estos sistemas es posible hasta cierto limites sin perder la capacidad de respuesta a la luz visible.
Capítulo 5: Estudios in vitro de una selección de los materiales preparados. Se ha evaluado la citotoxicidad de los ensamblados, su capacidad para encapsular Paclitaxel y la actividad de estos autoensamblados cargados con fármaco.
Se ha demostrado la baja citotoxicidad de los nanotransportadores preparados en los capítulos anteriores frente a las líneas celulares HeLa y Huh-5-2, así como su capacidad de incrementar la citotoxicidad del Paclitaxel frente a las mismas. Finalmente, como conclusión más relevante, se ha demostrado la liberación de Paclitaxel inducida por luz visible de 530 nm en cultivos celulares.
