Resumen de Síntesis de nuevas estructuras dendriméricas basadas en la unidad ácido 3,3’-diamino pivalico
Este trabajo de tesis doctoral se enmarca dentro del esfuerzo llevado a cabo por nuestro grupo de investigación en relación a la obtención de nuevas estructuras dendriméricas con características novedosas para su empleo en aplicaciones biomédicas.
De esta forma, y usando como material de partida un nuevo monómero diseñado por nuestro grupo de investigación desde el producto comercial ácido 3,3’-dicloro piválico y empleado para la síntesis de unas estructuras dendriméricas cuyo esqueleto se basa exclusivamente en enlaces amida, hemos llevado a cabo la síntesis de nuevas estructuras dendriméricas. La sustitución nucleofílica del cloro por el grupo azido nos permite obtener dicho monómero: ácido 3,3’-diazido piválico. A través de un proceso iterativo de acoplamiento del monómero y posterior reducción – desprotección – del grupo azido, dos generaciones de dendrímeros se han sintetizado con grupos azido y amino en la superficie. Estas estructuras han sido testadas en medios biológicos y son claramente compatibles con los mismos.
El puente disulfuro del núcleo de cistamina, que estos nuevos dendrímeros presentan, provee con estructuras capaces de romperse en dos dendrones con un grupo tiol en el punto focal, reactivo frente a diferentes sustratos. Por ejemplo, el grupo tiol puede reaccionar con un enlace doble, superficies de oro y otros tioles o grupos disulfuros, permitiendo la síntesis de estructuras con diferentes aplicaciones potenciales.
Diversas estructuras dendriméricas fluorescentes han sido sintetizadas. A través de la ruptura del puente disulfuro del compuesto 6 y el posterior acoplamiento con una naftalimida que presenta un anillo maleimida en su estructura, compuesto 23, se obtuvo un dendrón fluorescente, compuesto 26, que ha sido ensayado con células dendríticas. Estas células son capaces de incorporar este compuesto sin sufrir daños y sin modificar las propiedades espectroscópicas del mismo. Así mismo, a través de una serie de reacciones tipo click de cicloadición azido-alquino catalizadas por cobre (CuAAC), el dendrímero decorado con grupos azido 3 ha sido funcionalizado con unidades del cromóforo BODIPY, compuesto 32. Así mismo, se han introducido dos cadenas alifáticas diferentes, compuestos 44 y 45. Estos compuestos han sido testados con células THP-1. En este caso, estas células son también capaces de incorporar ambos compuestos manteniendo las propiedades espectroscópicas de los mismos intactas.
La presencia de los grupos amino libres en la superficie del dendrímero 6 provee con un grupo funcional apropiado para llevar a cabo la funcionalización de dicha estructura con unidades de interés biomédico: la introducción del grupo amoxiciloilo ha permitido la síntesis de nuevos antígenos dendriméricos útiles en la detección de IgEs para el diagnóstico clínico de reacciones adversas a medicamentos (reacciones alérgicas a amoxicilina en nuestro caso). Esta funcionalización provee con el compuesto 28 que tras la ruptura de su puente disulfuro y el posterior acoplamiento con el compuesto 23 permite la obtención del dendrón fluorescente 30 que ha sido sometido a los mismos ensayos biológicos que el dendrón fluorescente 26 con los mismos resultados.
Finalmente, en este trabajo también presentamos una metodología innovadora para el diagnóstico de alergias a medicamentos mediante, en este caso concreto, cuantificación directa de IgEs específicas a amoxicilina en suero de pacientes mediante un novedoso dispositivo basado en un biosensor nanoplasmónico. La combinación del dendrón 29, que presenta el grupo amoxiciloilo en su superficie y un grupo tiol en su punto focal con superficies de oro nanoestructuradas ha permitido el diseño y desarrollo de una estrategia de biodetección completa para un análisis rápido, fiable, altamente sensible y sin necesidad de marcaje. Esta metodología de biodetección presentada posee un gran potencial para mejorar la detección de biomarcadores directamente en muestras humanas y constituye una herramienta potencialmente útil para la práctica de diagnóstico clínico y para el desarrollo de los dispositivos denominados point-of-care.
