Síntesis y caracterización de lípidos para la formación de nanopartículas lipídicas

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado (TFG) se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización de lípidos catiónicos para la posterior formación de nanopartículas lipídicas. Las nanopartículas lipídicas son sistemas moleculares capaces de encapsular el ácido ribonucleico y tienen una gran aplicación en el campo de la farmacología, empleándose en terapias contra el cáncer y la vacuna contra el COVID-19. A lo largo del TFG se ha diseñado y realizado la síntesis de estos lípidos, en los que su arquitectura está compuesta por diferentes cadenas alifáticas y distintas cabezas ionizables NHxR(3-x). Se han elegido cadenas lineales con un número creciente de átomos de carbono (12, 14, 16 y 18 carbonos). Una vez finalizada la síntesis de los lípidos, se obtuvo el hidrocloruro, dado que es más estable. La parte final del proyecto en la que se preparan las nanopartículas lipídicas se realizó en colaboración con un grupo de investigación de la Universidad de País Vasco dirigido por el Dr. José Luis Pedraz (estudios preliminares). En esta memoria, se comienza presentando las aplicaciones de estas moléculas y los sistemas que forman. Posteriormente, se plantean los objetivos del trabajo y se discute el proceso de síntesis de los ácidos grasos. A continuación, se detallan las conclusiones y en la parte final del trabajo se incluye la parte experimental en la que se refleja toda las etapas sintéticas y la caracterización de las especies.

The synthesis and characterization of cationic lipids has been carried out in this Final Degree Project for the subsequent formation of lipid nanoparticles. Lipid nanoparticles are molecular systems that encapsulate ribonucleic acid (RNA) and have a wide application in the field of pharmacology, such as various cancer therapies and the COVID-19 vaccine. Throughout this project, the synthesis of these lipids has been developed whose architecture is composed of different aliphatic chains and ionizable heads NHXR(3-x). Linear chains have been chosen so that they possess an increasing number of carbon atoms (12, 14, 16 and 18 carbons). Once the lipid synthesis is finished, its corresponding hydrochloride is obtained given that it is more stable. The final stage of the study deals with the lipid nanoparticles preparation and has been carried out in collaboration with a research group from the University of the Basque Country led by Dr. José Luis Pedraz (preliminary studies). In this dissertation, we begin by presenting the applications of these molecules and the systems they form. Subsequently, the aims of this project are stated and the process of synthesis of fatty acids is discussed. Then, the conclusions are detailed, and the final part of the project includes the experimental part in which all the synthetic stages and the characterization of the species are reflected.