Proyectos
Diseño de materiales poliméricos con potencial aplicación en el desarrollo de formulaciones antimicóticas
Resumen
Las micelas poliméricas (MP) son nanopartículas obtenidas a partir del autoensamble de copolímeros en bloque en medio acuoso, caracterizadas por el intercambio de unimeros, cuyas propiedades tales como tamaño, estabilidad coloidal y concentración micelar crítica (CMC) dependen de la composición, pero molecular y estructura de los copolímeros precursores. Las MPs son una alternativa promisoria para la encapsulación de Anfotericina B (AmB) y su liberación controlada y por ende reducir su toxicidad, la cual se asocia a la formación de agregados capaces de acomplejar moléculas de colesterol presentes en las células de los mamíferos e inducir apoptosis cuando su concentración en los fluidos fisiológico excede un 1 mg/L. A la fecha, la mayor limitación de las MPs en el desarrollo de formulaciones de AmB es los bajos porcentajes de encapsulación logrados y la dificultad de liberarla en forma monomérica, la cual no compleja el colesterol, pero si las moléculas de ergosterol presentes en las membranas de los hongos, lo cual conlleva a que se generen poros a través de los cuales se da pérdida de iones tales como K+ y Mg2+, lo que causa acidificación al interior del hongo y la precipitación del citoplasma. En esta propuesta, se propone comparar dos estrategias para incrementar la solubilidad de la AmB en MPs obtenidas a partir de copolímeros en bloque anfifílcos de PEG (B) y PCL (A) y reducir su citotoxicidad mediante su liberación controlada, ellas son conjugación con colesterol (Col), sustancia que se acompleja con la AmB en sistemas biológicos y la gama-ciclodextrina (CD), la cual forma complejos de inclusión con este fármaco en relación molar 1:1. Adicionalmente, se estudiará el efecto de la arquitectura de los copolímeros, se comparará copolímeros tipo AB y ABA con diferentes longitudes de ambos segmentos terminados en Col y CD. La investigación propuesta se desarrollará en varias etapas. Primero se sintetizarán los polímeros, para ello, la e-caprolactona se polimerizará por ruptura de anillo, empleando como iniciador PEG. La conjugación con Col se hará por reacción directa entre los copolímeros terminados en hidroxilo con cloroformiato de colesterilo. En tanto la conjugación con CD, se llevará a cabo empleando química “click”. Los MPs se caracterizarán a través de medidas de concentración micelar crítica, medidas de tamaño y forma empleando dispersión dinámica de luz y microscopía electrónica. La toxicidad y actividad antigúngica de AmB encapsulada en MPs se estudiará in vitro midiendo la hemólisis de glóbulos rojos y su actividad frente a cuatro cepas de levaduras: Candida albicans, C. Krusei, C. glabrata y C. auris, repectivamente. Las formulaciones obtenidas se compararán frente Fungizone®, formulación convencional de AmB. Con el desarrollo del proyecto se obtendrán protocolos para la síntesis de copolímeros de PEG y PCL conjugados con colesterol y gama ciclodextrina, se establecerá relaciones entre las propiedades fisicoquímicas de las MPs, su capacidad de encapsular AmB y liberarla de manera controlada con la composición de los copolímeros. Se determinará el efecto de ambos Col y CD sobre la citotoxicidad y actividad antifúngica de AmB y las formulaciones resultantes se compararán con el Fungizone®. El proyecto planteado, se desarrollará por un grupo de investigadores de diferentes áreas: síntesis orgánica, bioquímica, microbiología y ciencia de los polímeros. En el marco del proyecto participarán tres estudiantes maestría y se iniciará en investigación un estudiante de maestría.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2016-2018
Modalidad:Modalidad Única
Responsable