Evaluación de distintos protocolos de purificación del polímero (E50I60)2RGD para su utilización como dosificador de fármacos

Abstract

Este trabajo se ha llevado a cabo en el grupo de investigación de materiales avanzados y nanobiotecnología BIOFORGE. En él, se tratará la determinación y la cuantificación de impurezas inorgánicas que pueden encontrarse en el recombinámero tipo elastina (E50I60)2RGD. Este polímero se produce a través de un proceso de fermentación con bacterias Escherichia coli previamente modificadas genéticamente para introducir el código de ADN que dará lugar al ELR buscado. Se estudiará si la pureza de los ELRs se puede relacionar con su temperatura de transición mediante técnicas de análisis térmicas, ópticas y eléctricas, entre las que se encuentran: termogravimetría (TGA), calorimetría de barrido diferencial (DSC), turbidimetría, dispersión de luz dinámica (DLS), dispersión de la luz electroforética (ELS). El polímero tratado en este caso es un pentabloque compuesto por una parte hidrofóbica y una parte hidrofílica. En contacto con agua, se produce el plegamiento de la parte hidrofóbica formando una partícula de interior hidrofóbico y exterior hidrofílico. El proceso de purificación se puede realizar mediante tres tratamientos diferentes, previo calentamiento a unos 37ºC: - Adición de NaCl. - Adición de (NH4)2SO4. - Acidificación con HCl hasta pH próximo a tres, y adición posterior de NaCl y (NH4)2SO4. Realizando los correspondientes análisis, se determina qué procedimiento da lugar al polímero más puro. En el caso del polímero recombinante tipo elastina (ELR) se obtiene una temperatura de transición en la que influyen: - La cadena de aminoácidos: Con aminoácidos hidrofóbicos la temperatura de transición es más baja que con hidrofílicos. - La concentración de polímero: Cuanto más alta es la concentración, más baja será la temperatura de transición. - La pureza: La presencia de impurezas inorgánicas hace que la temperatura de transición disminuya.

This work has been carried out in the BIOFORGE advanced materials and nanobiotechnology research group. It will deal with the determination and quantification of inorganic impurities that can be found in the elastin-like recombinamer (E50I60)2RGD. This polymer is produced through a fermentation process with Escherichia coli bacteria previously genetically modified to introduce the DNA code that will give rise to the desired ELR. It will be studied whether the purity of ELRs can be related to their transition temperature by means of thermal, optical and electrical analysis techniques, including: thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), turbidimetry, dynamic light scattering (DLS), electrophoretic light scattering (ELS). The polymer treated in this case is a pentablock composed of a hydrophobic part and a hydrophilic part. In contact with water, the hydrophobic part folds to form a particle with a hydrophobic interior and a hydrophilic exterior. The purification process can be carried out by means of three different treatments, after heating to about 37ºC: - Addition of NaCl. - Addition of (NH4)2SO4. - Acidification with HCl up to pH close to three, and subsequent addition of NaCl and (NH4)2SO4. By carrying out the corresponding analyses, it is determined which procedure gives rise to the purest polymer. In the case of the Elastin Like Recombinamers (ELR), a transition temperature is obtained which is influenced by: - The amino acid chain: with hydrophobic amino acids the transition temperature is lower than with hydrophilic amino acids. - The concentration of polymer: The higher the concentration, the lower the transition temperature. - The purity: The presence of inorganic impurities causes the transition temperature to decrease.