Síntesis y caracterización de compuestos precursores de moléculas híbridas quitosano-aminoácidos

Abstract

The synthesis of hybrid biomaterials is one of the most attractive and emerging issues in biomedicine because of the needs that this field requires at present, therefore, the development of new biomaterials with enhanced properties, derived from the synergistic effect of two or more molecules with attractive individual properties for potential use in biomedicine is of great interest. Chitosan is a natural polymer which has functional properties of great potential to be used as biomaterial, because it is biocompatible and biodegradable besides its antibacterial properties and no toxicity. Meanwhile, peptides can play the role of therapeutic molecules to be directed against proteins or receptors in diseases such as cancer, therefore, they are also attractive molecules for use in the synthesis of composite biomaterials. There are some scientific reports on chitosan-peptides combination, however, even if this combination is attractive given the individual properties that these components have individually, this area has been little explored. The existing researches report the synthesis biomaterials based on chitosan combined with high molecular weight peptides, so the combination of chitosan with low molecular weight peptides is still unexplored. Given that peptides are composed of aminoacids units, this research project reports the synthesis and characterization of chitosan-aminoacids hybrid molecules, allowing to explore into smaller molecules the possible chemical interactions as a result of the coupling of chitosan with low molecular weight peptides. This way, it is possible to obtain composites biomaterials precursors of chitosan-peptides biomaterials which in turn may have potential pharmacological properties. The synthesis and characterization of chitosan/L-cysteine and chitosan/Lalanine composites is reported, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis gives evidence the existence of formal chemical bonds.

La síntesis de biomateriales híbridos es una de las temáticas más atractivas y emergentes en biomedicina dadas las necesidades que este campo requiere en la actualidad, por esta razón, el desarrollo de nuevos biomateriales con propiedades potenciadas, derivadas del efecto sinérgico de dos o más moléculas con propiedades individuales atractivas para su potencial uso en biomedicina es de gran interés. El quitosano es un polímero natural que presenta propiedades funcionales de gran potencial como biomaterial debido a que es biocompatible y biodegradable, además de poseer propiedades antimicrobianas y no ser tóxico. Por su parte, los péptidos pueden funcionar como moléculas terapéuticas para ser dirigidas contra proteínas o receptores en enfermedades como el cáncer por mencionar un ejemplo, por lo que son otro tipo de moléculas altamente atractivas para su uso en la síntesis de biomateriales compuestos. Existen algunos reportes científicos de la combinación quitosano-péptidos, sin embargo, aun cuando esta combinación resulta atractiva dadas las propiedades que presentan cada uno de estos componentes de forma individual, esta área ha sido poco explorada. Las investigaciones existentes reportan la generación de biomateriales compuestos de quitosano con péptidos de alto peso molecular, por lo que la combinación de quitosano con péptidos de bajo peso molecular no ha sido aún explorada. Dado que los péptidos están formados por unidades de aminoácidos, el presente proyecto de investigación, reporta la síntesis y caracterización de moléculas hibridas quitosano-aminoácidos, permitiendo explorar en moléculas más pequeñas las interacciones químicas resultado del acoplamiento del quitosano con péptidos de bajo peso molecular. De esta forma, es posible obtener biomateriales compuestos precursores de biomateriales quitosano-péptidos los cuales a su vez pueden presentar potenciales propiedades farmacológicas atractivas. Se presenta la síntesis y caracterización de compuestos quitosano/L-cisteína y quitosano/L-alanina, mediante espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier evidencia la presencia de enlaces químicos formales.