Nanoestructuras basadas en ciclodextrinas para el transporte de fármacos y material génico

Resumen

En esta Tesis Doctoral nos hemos planteado la síntesis de nuevos derivados de ciclodextrinas (CDs) y el estudio de algunas de sus aplicaciones. La Tesis consta de dos partes bien diferenciadas, una primera dirigida al desarrollo de nuevos métodos de funcionalización selectiva de CDs en su cara secundaria, la de más difícil acceso, y una segunda centrada en la síntesis de CDs anfifílicas, el estudio de sus propiedades de autoorganización y su aplicación en el transporte de fármacos y material génico. En la primera parte hemos estudiado el empleo del grupo o-xilileno como grupo protector de hidroxilos contiguos en disposición trans-diecuatorial. En primer lugar, hemos empleado este grupo protector sobre monosacáridos y, posteriormente, lo hemos utilizado en la síntesis estereoselectiva de dianhidridos de fructosa. La estrategia desarrollada nos ha permitido emplear el grupo protector o-xilileno para diferenciar selectivamente los hidroxilos secundarios en una única unidad de D-glucosa de la estructura ciclooligosacarídica de las CDs. Primero, se ha aplicado al caso de CDs protegidas en la cara primaria y, posteriormente, se han generalizado las condiciones para las alfa-, beta- y gamma-CDs nativas. Los derivados obtenidos son susceptibles de experimentar diferentes transformaciones, pudiendo acceder así a nuevos derivados de CDs. Hemos comprobado que la presencia del grupo o-xilileno dota a estas moléculas de un mecanismo de selección adicional frente a posibles moléculas huésped, como el ibuprofeno. El objetivo central del segundo capítulo de esta Tesis ha sido el desarrollo de una metodología eficaz para la preparación de beta-CDs anfifílicas, con cadenas grasas en la cara secundaria y distintos grupos funcionales en la cara primaria. Una aportación fundamental en este campo ha sido la puesta a punto de una estrategia capaz de generar diversidad molecular garantizando la pureza de los compuestos. Los compuestos sintetizados son capaces de autoorganizarse para originar nanopartículas. Mediante nanoprecipitación, se han preparado nanoesferas y nanocápsulas que han demostrado ser eficaces para la encapsulación y la liberación de principios activos como el diazepam. La metodología de síntesis se ha extendido al caso particular de derivados policatiónicos para su aplicación como agentes de complejación y transfección de ADN. Con el mismo fin, se han preparado CDs anfifílicas que incorporan ligandos biorreconocibles de tipo oligosacarídico en su cara primaria.