Caracterización de fármacos (emodina, ketorolaco, indometacina y piroxicam) sobre nanopartículas metálicas mediante espectroscopía molecular (sers y mef)

Resumen

Caracterización de fármacos emodina, ketorolaco, indometacina y piroxicam sobre nanopartículas metálicas mediante espectroscopía molecular, SERS y MEF El uso de nanopartículas metálicas, NPs, principalmente plata AgNPs y oro AuNPs, en Raman y fluorescencia da lugar a una amplificación de la señal de emisión debido a los plasmones superficiales localizados, apareciendo las espectroscopías, SERS, Surface Enhanced Raman Scattering, y SEF, Surface Enhanced Fluroescence o MEF, Metal Enhanced Fluorescence, técnicas con múltiples aplicaciones en Ciencias de la Salud como el desarrollo de sistemas de liberación de fármacos y el tratamiento de cáncer, SIDA o Alzhéimer, y que son las que se han utilizado en este trabajo. Las NPs pueden modificarse recubriéndose de una capa de óxido de silicio, coreshell, o inmovilizándose en los poros de silicio poroso, PSi. Las reacciones adversas a un medicamento constituyen un problema para su uso y eliminarlas es un reto. Como paso previo es imprescindible la caracterización del comportamiento de los fármacos y sus sistemas transportadores en disolución acuosa y en condiciones fisiológicas. El trabajo de esta memoria se enmarca dentro de este campo. Los transportadores utilizados han sido AgNPs, AuNPs, coreshell y AgNPs inmovilizadas en canales de PSi y el objetivo principal la caracterización espectroscópica de emodina, EM, usando MEF y de ketorolaco, KT, indometacina, IM y piroxicam, PX, utilizando SERS. Para los últimos, se han obtenido los espectros Raman en disolución que no estaban publicados. Estos estudios son una base para el desarrollo de nuevos sistemas de liberación controlada de fármacos más eficaces. Los sistemas nanotransportadores presentados son capaces de adsorber los fármacos, EM, KT, IM y PX, en su superficie, sin necesidad de funcionalización y sin degradación de los mismos. Las conclusiones principales nos permiten afirmar que para los sistemas EMAgNPs el PSi actúa de forma selectiva permitiendo la entrada del monómero de EM pero no de sus agregados. Se obtiene una mayor amplificación de la fluorescencia cuando las láminas de PSi se han cargado en condiciones atmosféricas y cuando el fármaco va unido a la proteína BSA. La penetración de los complejos EMNPs en los poros es uniforme si el disolvente es metanol, y presenta una zona de máxima acumulación, a 2 o 3 micras de profundidad, si el disolvente es agua. La EM adsorbida en sistemas coreshell presenta MEF máximo para espesor de capa de 36 nm, con grosor de capa de 3 nm el comportamiento espectroscópico es similar al obtenido utilizando AgNPs sin recubrir. Para el KT no hay diferencias remarcables en sus espectros Raman para los diferentes disolventes ni a diferentes pHs, pero sí en los espectros SERS, en forma enólica se aproxima a la superficie del metal por el anillo aromático, mientras que en la cetónica el grupo más próximo es el pirrolizínico. Para la IM los espectros IR y Raman en disolución son similares a los de la forma cristalina gamma. Los espectros SERS indican que a pH inferiores al pKa hay dímeros perpendiculares a la superficie, con el grupo benzoilo cerca de la misma, a pH superiores al pKa hay monómero colocado de forma plana a la superficie. Para el PX en DMSO aparecen bandas correspondientes al zwiterión y en 1,4dioxano, 1propanol y EtOH aparece la forma neutra cerrada. En AuCT y AgHX los espectros son similares indicando la presencia del mismo confórmero y la misma orientación. A pH 1,0 están presentes el catión y el zwiterión, a pH 2,0 y 4,0 las bandas indican zwiterión con una orientación paralela a la superficie del metal y a pH 7,0 se deduce la presencia del anión con el piridil próximo y perpendicular al metal.