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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/763| Bioactivación de Polianilina para Aplicaciones Biomédicas | |
| CINTHIA JHOVANNA PEREZ MARTINEZ | |
| TERESA DEL CASTILLO CASTRO TANIA ERNESTINA LARA CENICEROS | |
| Acceso Abierto | |
| Sin Derechos Reservados | |
| Bioactivación de Polianilina | |
| En este trabajo doctoral se presenta la síntesis química oxidativa de polianilina (PANI) en presencia de ácido glutámico (AG), utilizando persulfato de amonio (PSA) como agente oxidante. Se realizaron síntesis variando la relación molar de anilina:aminoácido:oxidante. Los productos de las diferentes reacciones se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), mediciones de conductividad eléctrica, espectroscopia fotoelectrónica de rayos-X (XPS), espectroscopia de infrarrojo (FTIR), espectroscopia de absorción UV-vis y voltametría cíclica (VC).
Se observó que la relación molar de anilina:aminoácido:oxidante usada en la síntesis determina la composición y conformación del polímero resultante, así como sus propiedades morfológicas, eléctricas y electroquímicas. La muestra obtenida de la relación 1:0.25:1 presentó una morfología fibrilar con diámetros micrométricos, encontrándose también estructuras con diámetros nanométricos; en ambos casos se observó una relación longitud-diámetro mayor que en el resto de las muestras. Se comprobó la incorporación del aminoácido en todas las muestras, así como especies iónicas que contienen azufre derivadas de la descomposición del PSA. Se observó que en la muestra 1:0.25:1, el AG interacciona con la PANI como co-dopante en presencia de aniones de especies de azufre. Lo anterior produjo una conformación extendida de las cadenas del polímero y un mecanismo redox definido, a diferencia del resto de las muestras en las que se observaron conformaciones compactas que dificultaron la transferencia de carga electrodo-polímero y/o la difusión de iones que acompaña a la oxidación-reducción durante los barridos de VC. Adicionalmente se realizaron estudios de adsorción/liberación de amoxicilina sobre las nanoestructuras de PANI, para lo cual, una dosis terapéutica del fármaco en solución acuosa se mezcló con la muestra 1:0.25:1 en suspensión. Los resultados mostraron que las fibras sintetizadas adsorben de manera eficiente alrededor del 80% del fármaco. Los perfiles de liberación de amoxicilina fueron analizados en función del pH, desde las fibras de PANI contenidas en membrana de celulosa en soluciones buffers, encontrándose que la liberación de amoxicilina puede ser controlada en función del pH del medio de liberación. XII Se prepararon hidrogeles compuestos mediante la incorporación in situ de las nanofibras de PANI cargadas con fármaco durante la polimerización y reticulación de acrilamida. Las imágenes por TEM de la sección transversal del hidrogel revelaron la formación de una red tridimensional de las nanofibras de PANI soportadas por la matriz aislante del hidrogel de poliacrilamida (PAAm). Se prepararon hidrogeles compuestos mediante la incorporación in situ de las nanofibras de PANI cargadas con fármaco durante la polimerización y reticulación de acrilamida. Las imágenes por TEM de la sección transversal del hidrogel revelaron la formación de una red tridimensional de las nanofibras de PANI soportadas por la matriz aislante del hidrogel de poliacrilamida (PAAm). Se estudió la liberación in vitro del fármaco desde los hidrogeles compuestos de PAAm/PANI frente a soluciones buffer a diferente pH (5, 7 y 9) y temperatura (25 y 37°C), usando agitación orbital. Se obtuvó una mayor liberación en el equilibrio a pH de 9 y temperatura de 37°C, lo que se atribuyó al proceso de desdopaje del polímero electroconductor, que ocasiona la salida del AG que puede estar interaccionando con el fármaco, así como a la mejor difusión de la amoxicilina desde el hidrogel al medio de liberación por efecto de una mayor temperatura. Se realizaron estudios de liberación in vitro del antibiótico desde los hidrogeles compuestos de PAAm/PANI frente a soluciones de pH neutro, usando potenciales eléctricos de 3, 4 y 5 V. Los resultados mostraron que la amoxicilina se libera (o retiene) en respuesta de la aplicación (o eliminación) del estímulo eléctrico catódico. La cinética de liberación “ON/OFF” del fármaco se asoció al cambio de la carga neta global de la PANI tras su reducción electroquímica y la contracción de su volumen, lo que sinérgicamente condujo a la liberación del antibiótico unido de forma no covalente. Por último, considerando el potencial mostrado por los hidrogeles compuestos de PAAm/PANI para la liberación controlada de fármacos, se realizó un estudio para evaluar su citotoxicidad frente a células de tejido subcutáneo normal de ratón. Las células fueron expuestas a diferentes concentraciones de un medio de cultivo que estuvo en contacto con los hidrogeles. Los resultados mostraron una viabilidad celular superior al 80% lo cual se ajusta al criterio de ausencia de citotoxicidad, según la norma ISO 10993-5. | |
| 2015-06 | |
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