Síntesis de macromoléculas dendríticas catiónicas de estructura carbosilano y sus aplicaciones en biomedicina

Resumen

Los dendrímeros son un tipo de macromoléculas multivalentes de naturaleza arborescente y estructura bien definida. Las propiedades y aplicaciones de estos derivados dependen principalmente de los grupos funcionales que se sitúen en la periferia. Así, los dendrímeros catiónicos pueden utilizarse como agentes de transporte de otras moléculas de carácter aniónico o como agentes terapéuticos contra diversos microorganismos. Los dendrímeros de tipo carbosilano son un tipo de derivados cuya estructura interna está formada por enlaces Si-C y C-C que confieren gran inercia química al esqueleto, resultando ventajosos en su empleo en aplicaciones de tipo biomédico. Se han empleado diversas estrategias con el fin de introducir grupos catiónicos en la periferia dendrítica de estos derivados, aunque las mismas requieren bien un alargamiento del proceso sintético, bien el uso de reactivos sensibles al aire. Una forma de evitar estos inconvenientes sería el emplear la reacción de adición tiol-eno, que permitiría introducir los grupos funcionales deseados por reacción directa con los grupos alqueno que posee el esqueleto dendrítico. Los dendrímeros esféricos pueden ser heterofuncionalizados al azar. Sin embargo, existen otros tipos de macromoléculas dendríticas en función de su topología, como son los dendrones, con un punto reactivo bien diferenciado de la periferia dendrítica, que permiten el acceso a estructuras heterofuncionalizadas de manera precisa. Además de una heterofuncionalización precisa con moléculas de interés biomédico, los dendrones pueden utilizarse en la obtención de materiales más complejos mediante procesos conocidos como dendronización. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de sistemas dendríticos homo y heterofuncionalizados de naturaleza carbosilano con grupos amonio terminales. Los compuestos sintetizados poseen un único nitrógeno por rama que ha sido introducido mediante reacciones de hidrosililación o adición tiol-eno. Asimismo se presenta la síntesis y caracterización de dendrímeros y dendrones con fragmentos de interés biológico (fluoresceína, ibuprofeno y penicilina) además de los grupos amonio introducidos. Los dendrones sintetizados se han utilizado también en la obtención de materiales dendronizados que permitirían la combinación de las propiedades de estas macromoléculas con otro tipo de compuestos. Los sistemas dendríticos utilizados se han empleado como agentes antibacterianos, comprobando que poseen una actividad dependiente del balance entre la hidrofobia, proporcionada por el esqueleto carbosilano, y la hidrofilia, debida a los grupos periféricos. Además, se seleccionaron los compuestos con mejor actividad comprobando que las bacterias empleadas no desarrollan resistencias frente a los mismos. Por último, se comprobó la actividad frente a otros agentes infecciosos (amebas y leishmania), observándose tendencias similares a las obtenidas en bacterias. Estos compuestos han sido también evaluados como agentes de transporte de ácidos nucleicos de distinta longitud y péptidos aniónicos, comprobando que es posible formar nanoconjugados estables. Finalmente, uno de estos nanoconjugados resultó ser notablemente activo in vivo frente al cáncer de melanoma.