Uso de compuestos macrocíclicos derivados de calixarenos como nanotransportadores de fármacos

Abstract

Los calixarenos son oligómeros cíclicos formados por unidades fenólicas unidas mediante grupos metileno. Estos macrociclos se han convertido en plataformas esenciales para el reconocimiento molecular, la Nanotecnología, la administración de fármacos y la catálisis, debido a su fácil funcionalización tanto en el borde superior como en el inferior de su estructura. La presente Tesis doctoral se centra en mostrar la capacidad de los calixarenos como nanovehículos para transportar material genético y fármacos. Está dividida en seis capítulos. Comienza con una introducción general que cubre varios temas relacionados con el objetivo principal de este trabajo. El Capítulo 2 muestra una descripción amplia sobre los materiales y métodos utilizados para estudiar estos sistemas. Los capítulos 3, 4 y 5 contienen resultados sobre calixarenos de diferentes cargas y propósitos. Finalmente, el Capítulo 6 examina la preparación de liposomas que contienen calixarenos catiónicos anfifílicos y demuestra su potencial uso en terapia génica. En el Capítulo 3, se ha llevado a cabo un estudio de la interacción que muestran de dos calix[4]arenos neutros con ADN de timo de ternera (ctDNA). Los resultados muestran distintos cambios en la conformación del ADN según el valor de X (X= [calixareno]/[ADN]). Los ensayos de citotoxicidad indican que es crucial controlar el diseño estructural de estos sistemas en relación con su biocompatibilidad. El Capítulo 4 estudia la encapsulación del antibiótico antineoplásico doxorrubicina (DOX) en la estructura de un p-sulfonatocalix[6]areno aniónico. Se ha examinado la capacidad de este calixareno para encapsular las moléculas de DOX en su cavidad interna, así como la capacidad de estas moléculas para unirse al ADN. Los ensayos de citotoxicidad muestran una disminución de la toxicidad de la DOX encapsulada en comparación con la DOX libre en diferentes líneas celulares humanas. En el Capítulo 5, se ha investigado la autoagregación de cuatro calix[4]arenos catiónicos anfifílicos en disolución acuosa. Se ha observado la formación de micelas y vesículas, dependiendo del rango de concentración de los calixarenos estudiados. Se han analizado las interacciones entre los agregados de calixareno formados (micelas y vesículas) y el ct-DNA. Los resultados indican que la mayoría de ellos interaccionan con el polinucleótido, invirtiendo su carga y condensándolo, al menos parcialmente. En este capítulo, también se ha investigado la encapsulación de doxorrubicina en los diferentes agregados de calixareno y la posterior liberación de este antibiótico de dichas estructuras. Los resultados demuestran el potencial que presentan las micelas y las vesículas de calixareno como nanotransportadores de fármacos. Finalmente, en el Capítulo 6, se prepararon los liposomas que contienen los calixarenos catiónicos anfifílicos empleados en el capítulo anterior. Se realizó un estudio de las interacciones entre estos liposomas y el ct-DNA. Los resultados muestran que se produce una inversión de carga del polinucleótido, causando una compactación parcial de las moléculas de ADN. Los ensayos de citotoxicidad confirman que estos liposomas presentan una baja y/o moderada toxicidad en las líneas celulares investigadas, por lo que algunos de ellos pueden usarse como nanovectores biocompatibles en terapia génica.