Síntesis y caracterización de nanogeles dendronizados inteligentes y molecularmente impresos

Con el fin de diseñar nuevos y mejorados sistemas de drug delivery a partir de polímeros biocompatibles y biodegradables, se destacan los polímeros molecularmente impresos (PMI), como una alternativa interesante. El sistema que se propone en este trabajo consiste en nanogeles (NGs) basados en un copolímero de vinilcaprolactama (VCL) y macromonómeros dendríticos derivados de la Amina de Behera acrilada (ABA) e hidrolizada (ABAh), entrecruzado con BIS y sintetizado en presencia de una molécula molde ó template, (Rodamina B). Se prepararon y caracterizaron NGs dendríticos inteligentes y molecularmente impresos (PMI PVCL-BIS-ABA/ABAh), capaces de responder a la temperatura del medio, como potenciales sistemas para liberación controlada de fármacos. Los materiales obtenidos fueron de tamaño nanométrico, estables en el tiempo y demostraron poseer una elevada capacidad de carga de Rodamina B (RB).Fil: Carnicero, Anabela. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Rosso, Anabella Patricia. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaXIV Simposio Argentino de PolímerosBahía BlancaArgentinaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería QuímicaUniversidad Nacional del Su

Nanogeles y moléculas déntricas combinados para el diseño de biomateriales

El diseño de polímeros de tamaño submicrónico con propiedades únicas e interesantes representa un campo en constante crecimiento en diversas disciplinas. En particular, los nanogeles (NGs) son matrices poliméricas tridimensionales entrecruzadas que se encuentran en el rango de tamaño de la nanoescala. Dependiendo de sus componentes, los NGs pueden mostrar comportamientos y propiedades fisicoquímicas específicas e incluso ser biocompatibles1 . Considerando la biomedicina como una de las áreas con mayor potencial de aplicación de NGs2 , la especificidad y selectividad de las interacciones entre el sustrato específico y el material son críticas. Por estas razones, la modificación con dendrones o dendrímeros abre un mundo de posibilidades para los NGs dendríticos (dNG), donde están presentes interacciones multivalentes. El efecto multivalente es causado por la alta densidad de grupos superficiales sobre la estructura dendrítica que pueden interactuar con moléculas específicas, generando altas afinidades de unión. Los polímeros dendríticos/dendronizados son un bloque de construcción muy interesante y prometedor para diseñar materiales a medida. Se ha demostrado que la generación, la estructura química y el tamaño de la molécula dendrítica, así como el grado de dendronización, son características que controlan el comportamiento del material final3,4. Esto permite combinar el efecto dendrítico (efecto generacional y multivalente) de los dendrones y las dimensiones nanométricas de los NGs. La combinación de NGs basados en biopolímeros naturales y sintéticos con estructuras dendríticas han resultado plataformas de interés para diversas aplicaciones. Se han preparado NGs dendronizados basados en quitosán y gelatina, por nanoemulsión inversa. Como resultado de esta combinación, NGs con baja polidispersidad fueron obtenidos, mostrando un valor de diámetro hidrodinámico y un carácter hidrofílico/hidrofóbico regulado por el porcentaje de reticulante y la funcionalidad del dendron. En cuanto a los NGs preparados a partir de polímeros sintéticos, se partió de un polímero termoresponsivo, Poli(N-vinilcaprolactama), PVCL. Los NGs sensibles al medio ambiente o sensibles a los estímulos son de particular interés5 , ya que tienen la propiedad de experimentar transiciones de fase en presencia de pequeños cambios en variables externas. La respuesta final del NG estará determinada por el tipo de monómero o polímero utilizado, el tipo de enlaces y/o cualquier modificación posterior. En estos NGs, se evidenció que los arreglos dendríticos actuaron sinérgicamente sobre la relación estructura/propiedad. Nuevamente, se destaca que el efecto dendrítico observado para estos sistemas se logró con un bajo porcentaje de molécula dendrítica, justificando la incorporación de dendrones en los materiales.Fil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Rosso, Anabella Patricia. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Carnicero, Anabela. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Miretti, Mariana. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaXIV Simposio Argentino de PolímerosBahía BlancaArgentinaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería QuímicaUniversidad Nacional del Su

Nanogels and dendritic molecules combined to form a smart nanomaterial

Dendritic thermo-responsive polymer-based NGs were prepared following the precipitation methodology. PVCL-based dendritic NGs are reported with the incorporation of a dendritic building block, and with different percentages of N, N '-methylenebisacrylamide (BIS) as crosslinker agent. The dendritic moiety employed were di-tert-butyl-4-acryloylamine 4-[2-(tert-butoxy- carbonyl)ethyl]heptanodioate (ABA) and its hydrolyzed compound with peripheral carboxylic groups (ABC). In order to analyze the chemical structure, NGs were characterized using infrared microscopy. Hydrodynamic diameter and phase transition temperature were determined by dynamic light scattering. Phase transition temperature was also measured by UV–vis spectroscopy. Measures of electrophoretic mobility completed the characterization of the NGs. The phase transition temperature and Dh values were regulated by the percentage of crosslinker and the identity, quantity, steric effect, and polar character of the dendron. The polar and steric contributions of the dendritic block (ABA or ABC) were evidenced by the Dh, Tf and ζ values. For the P(VCL-co-ABC)-based dNGs, the hydrodynamic diameter was greater than the homopolymeric P(VCL) NGs, and even greater when the percentage of dendron increases, because of the hydrophilic periphery (acid groups). The presence of ABC allowed intramolecular hydrogen bonding due to the presence of the acid groups, and a decrease in the Tcp value by increasing the dendronization percentage was observed. The hydrogen bond intra- and intermolecular formations have a great impact on the conformation and surface properties. The detailed analysis of the property-structure relationship of the different NGs allowed us to prepare dNGs of nanometric size with a Tcp between 39 and 41 °C, which gives them potential applications in the biomedical area considering the average temperature of the human body.Fil: Rosso, Anabella Patricia. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad de Córdoba. Facultad de Ciencias. Departamento de Química Orgánica e Ingeniería Química; EspañaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad de Córdoba. Facultad de Ciencias. Departamento de Química Orgánica e Ingeniería Química; Españ

Preparation and characterization of dendronized chitosan/gelatin-based nanogels

The composition, functionality and morphological structure of biomaterials control their properties, such as the hydrophilic/hydrophobic character, the magnitude of the inter/intramolecular interaction, and architecture and size, which determine their potential applications. The adequate combination of nanoscale with natural polymers could then yield nanogels (NGs) with greater relevance for biomedicine. Also, the dendritic structures can be combined with NGs to improve their applications. Then, the dendronized NGs combine the advantages of hydrogels, the nanoscale and multifunctionality, generating composite materials with synergic properties. Dendronized natural polymer-based NGs were prepared by inverse nanoemulsion. Gelatin and chitosan were crosslinked with 0.3, 0.6 and 0.9 wt% of tannic acid, and dendronized with weisisocyanate dendron. The NGs were characterized using infrared microscopy, thermogravimetric analysis and dynamic light scattering. IR spectra and thermic analysis allowed confirming the crosslinking reaction with tannic acid and dendronization of NGs. The systems are sized in the nanometric scale within 100 and 500 nm, and polydispersity index (PDI) values between 0.2 and 0.5. In all cases, an increase in the hydrodynamic diameter of the NGs was observed with the increase in the degree of crosslinking and a reduction in size after dendronization of up to 100 nm. NGs with low polydispersity were obtained, showing a hydrodynamic diameter value regulated by the crosslinker percentage, and an hydrophilic/hydrophobic character governed by the dendritic moiety.Fil: Rosso, Anabella Patricia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentin

Design of smart nanodevices based on N-vinyl caprolactam nanogels for photosensitizers

Smart PVCL-based nanogels for photosensitizers were prepared following the thermo precipitation methodology. PVCL-based imprinted and non-imprinted NGs are reported with different percentages of N,N′-methylenebisacrylamide (BIS) as crosslinker agent. Zn(II)phthalocyanine (ZnPc) is employed as a model photosensitizer and incorporated as a template molecule for imprinted NGs or it loads post-synthesis for non-imprinted NGs. In order to analyze the chemical structure, NGs were characterized using infrared microscopy. Hydrodynamic diameter was determined by dynamic light scattering. The phase transition temperature was measured by UV–vis spectroscopy. The phase transition temperature and Dh values were regulated by the percentage of crosslinker and the presence of the photosensitizer as a template or post-synthesis load. In all cases, the yields were acceptable and the smart nanodevices were stable.Fil: Carnicero, Anabela. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Miretti, Mariana. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Rosso, Anabella Patricia. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentin