Encapsulación de aminoácidos en sistemas inteligentes de liberación controlada basados en puertas moleculares

Abstract

[ES] Los aminoácidos constituyen los elementos básicos de las estructuras proteicas. Muchos de ellos son clave en diferentes procesos biológicos, por lo que administrarlos en las dosis adecuadas es vital para lograr un óptimo estado de salud. Para administrar estos compuestos en las dosis adecuadas y sin degradación, en los últimos años se ha recurrido a la encapsulación. La encapsulación y liberación presenta en ocasiones problemas de eficiencia relacionados con la polaridad y carga de los mismos. En este contexto, el presente trabajo tiene por objetivo comparar los perfiles de liberación de varios sistemas inteligentes de liberación controlada basados en el uso de puertas moleculares. Para lograr este objetivo se han sintetizado un material mesoporoso del tipo MCM-41, y seguidamente se han funcionalizado con diferentes proporciones de amina para dar lugar a partículas con cargas superficiales desde valores negativos a positivos. Seguidamente, se han cargado las diferentes partículas con los aminoácidos objeto de estudio mediante la técnica de impregnación. Finalmente, los sólidos resultantes se han funcionalizado con diferentes moléculas orgánicas que actúan como puerta molecular. La cinética de liberación de los aminoácidos desde cada uno de los sistemas se evaluó Los aminoácidos constituyen los elementos básicos de las estructuras proteicas. Muchos de ellos son clave en diferentes procesos biológicos, por lo que administrarlos en las dosis adecuadas es vital para lograr un óptimo estado de salud. Para administrar estos compuestos en las dosis adecuadas y sin degradación, en los últimos años se ha recurrido a la encapsulación. La encapsulación y liberación controlada presenta en ocasiones problemas de eficiencia relacionados con la polaridad y carga de los mismos. En este contexto, el presente trabajo tiene por objetivo comparar los perfiles de liberación de varios sistemas inteligentes de liberación controlada basados en el uso de puertas moleculares. Para lograr este objetivo se ha sintetizado un material mesoporoso del tipo MCM-41, y seguidamente se han funcionalizado con diferentes proporciones de amina para dar lugar a partículas con cargas superficiales desde valores negativos a positivos. Seguidamente, se han cargado las diferentes partículas con lisina mediante la técnica de impregnación. Finalmente, los sólidos resultantes se han funcionalizado con diferentes moléculas orgánicas que actúan como puerta molecular. La cinética de liberación de los aminoácidos desde cada uno de los sistemas se evaluó mediante cromatografía líquida de alta resolución. Los resultados indican que la funcionalización con aminas previa al cargado de la lisina juega un papel importante en el comportamiento de la liberación. Por otra parte, para la mayoría de los sistemas, se consigue una mayor liberación en condiciones de liberación que simulan las del intestino delgado. Sin embargo, en ninguno de los sistemas se ha conseguido una liberación cero en condiciones que simulan las del estómago, por lo que partiendo de estos resultados habrá que seguir optimizando las síntesis químicas de los diferentes sistemas de liberación. mediante cromatografía líquida de alta resolución.

[EN] Amino acids are the basic elements of protein structures. Many of them are key in different biological processes, so administering them in the appropriate doses is vital to achieve an optimal state of health. To administer these compounds in the appropriate doses and without degradation, researchers have resorted to encapsulation in recent years. Encapsulation and controlled release sometimes present efficiency problems related to their polarity and charge. In this context, the present work aims to compare the release profiles of several intelligent controlled release systems based on the use of molecular gates. To achieve this goal, a MCM-41-type mesoporous material has been synthesized, and then functionalized with different proportions of amine to give rise to particles with surface charges from negative to positive values. Next, the different particles were loaded with Lysine by the impregnation technique. Finally, the resulting solids have been functionalized with different organic molecules that act as molecular gates. The amino acid release kinetics of each of the systems has been then evaluated by high performance liquid chromatography. The results indicate that functionalization with amines prior to the lisine loading step plays an important role in the release behavior. On the other hand, for most systems, greater release is achieved under release conditions simulating those of the small intestine. However, in none of the systems a zero release been achieved under conditions that simulate those of the stomach. So, starting from these results, a process of optimization of the chemical synthesis of different delivery systems should be done.