Interacción de un tensioactivo biocompatible con estructuras de interés farmacológico

Abstract

In this thesis both the behavior of ascorbyl palmitate (Asc16) in solution and monolayers and the behavior of amiodarone (AMI) in solution were studied. Finally, liposomes with Asc16 and AMI were developed. The behavior of aqueous systems of Asc16 with and without different proportions of polyethylene glycol 400 (PEG400) were described. Differential scanning calorimetry (DSC) and polarizing microscopy (MOP) were both used to draw four phase diagrams. The aqueous system below C ~ 0.48 w/w shows hydrated crystals in an isotropic liquid, which become a lamellar liquid crystal when heated. Above this concentration, a cubic liquid crystal appears before the lamellar mesophase. Two different kind of water, other than bulk, using DSC was detected: a first hydration shell, which does not melt and is then undetectable though plausible to infer with DSC; and a second hydration layer. The number of water molecules of this shell decreases as the surfactant concentration increases. Asc16 systems with different propor-tions of PEG400 and water show similar textures to those in the aqueous system. The addition of PEG400 to the Asc16water system shifts the limits of the liquid crystalline domains to lower temperature and surfactant concentration. Neither phases described in this work nor water behavior in Asc16-water systems were found in the literature. The surface behavior of Asc16 was studied by Langmuir monolayers (LM) and Brewster angle microscopy (BAM). Depending on subpha-se conditions Asc16 forms stable monolayers at room tempera-ture and shows phase transition from a liquidexpanded to a liquid-condensed or a crystalline phase. Both condensed phases show preferential growth and small flowerlike domains depending on the charge density. Adsorption (AD) of Asc16 in lipids monolayers have shown that stable mixed monolayers of Asc16 and DMPC that have been formed. These three techni-ques (ML, BAM and AD) were not found to be previously used together to describe bidimensional behavior of Asc16. Low concentrations AMI aqueous systems by many techniques and at various temperatures was studied. The Krafft point (TK) was determined. A partial phase diagram showing the critical micelle concentration (cmc) dependence on temperature, the solubility and a transition between a coacervate and an unstable gel below TK was drawn as a function of tempera-ture. This diagram, with a comprehension of structures for-med close to the Krafft point, was not previously reported in the literature. Liposomes systems of DMPC with Asc16 and DMPC with Asc16 and AMI were studied by generalized pola-rization (GP), size particle and zeta potential determinations. Liposomes stability was analyzed by means of the Derjaguin-Landau-Vervey-Overbeek (DLVO) theory. GP determinations shown that the three different concentrations of Asc16 used in liposomes did not disturbed DMPC membrane organization. Furthermore, modified DLVO theory predicted liposomes stability. The addition of AMI to the liposomes of DMPC plus Asc16 did not significantly affect the aggregates size. Litera-ture reports about either the use of Asc16 to prevent adverse effects produced by AMI or the development of liposomes with AMI and the Asc16 were not found.

En esta tesis se estudio tanto el comportamiento de palmitato de ascorbilo (Asc16) en solución como en monocapas, además del comportamiento de amiodarona (AMI) en solución. Final-mente se desarrollaron liposomas con Asc16 y AMI. Se des-cribió el comportamiento de sistemas acuosos de Asc16 sin y con diferentes proporciones de polietilenglicol 400 (PEG400). Se realizaron cuatro diagramas de fase usando calorimetría diferencial de barrido (CDB) y microscopia óptica de luz polarizada (MOP). Estos sistemas por debajo de ~ 0,48 w/w muestran cristales hidratados en un líquido isotrópico, los cuales se transforman en un cristal líquido laminar cuando son calentados. Por encima de esta concentración aparece un cristal líquido cúbico antes del laminar. Aplicando CDB fueron detectados dos tipos de agua diferente de la libre (bulk): el agua de la primera capa de hidratación, la cual no funde aunque puede ser inferida por CDB y una segunda capa de hidratación, cuyo número de moléculas de hidratación dismi-nuye a medida que aumenta la concentración de surfactante. Los sistemas de Asc16 con diferentes proporciones de PEG400 y agua muestran texturas similares a las del sistema Asc16 agua. La adición de PEG400 al sistema acuoso cambia los límites de existencia de los dominios de cristales líquidos hacia menores temperaturas y concentraciones de surfactante. To-das las fases descriptas en este trabajo además del compor-tamiento del agua en el sistema Asc16 agua no habían sido informadas en bibliografía previamente. El comportamiento superficial de Asc16 fue estudiado mediante monocapas de Langmuir (ML) y microscopia de ángulo de Brewster (BAM). Dependiendo de las condiciones de la subfase el Asc16 forma monocapas estables a temperatura ambiente las cuales mues-tran una transición de fase de líquido-expandido a líquido-condensado o a fase cristalina. Ambas fases condensadas muestran un crecimiento característico preferencial y peque-ños dominios en forma de flores dependiendo de la densidad de carga. La adsorción (AD) de Asc16 en monocapas fosfolipídi-cas ha mostrado la formación de monocapas mixtas estables de Asc16 y dimiristoilfosfocolina (DMPC). Estas tres técnicas (ML, BAM Y AD) no habían sido utilizadas en conjunto para describir el comportamiento bidimensional del Asc16. Siste-mas acuosos de AMI a bajas concentraciones fueron estudia-dos por diferentes técnicas a diversas temperaturas. Se deter-minó el punto de Krafft (TK). Se realizó un diagrama de fase parcial mostrando la dependencia de la concentración micelar crítica (cmc) con la temperatura; la solubilidad y mostrando una transición entre un coacervato y un gel inestable por debajo de la TK en función de la temperatura. Este diagrama, con una comprensión de las estructuras formadas en las cercanías del punto de Krafft, no había sido informado ante-riormente en la bibliografía. Sistemas liposomales de DMPC con Asc16 y de DMPC con Asc16 y AMI fueron estudiados por diferentes técnicas: polarización generalizada (GP), tamaño de partícula y potencial zeta. La estabilidad de los liposomas fue analizada por medio de la teoría Derjaguin-Landau-Vervey-Overbeek (DLVO). Las determinaciones de GP mostraron que las tres diferentes concentraciones de Asc16 usadas en los liposomas no perturbaron la organización de la membrana de DMPC. Además, una modificación de la teoría DLVO predijo la estabilidad de los liposomas. La adición de AMI a los liposo-mas de DMPC y Asc16 no modificó significativamente el tamaño de los agregados. No se ha encontrado información bibliográfica acerca del uso de Asc16 para prevenir los efectos adversos producidos por la AMI ni del desarrollo de liposomas con AMI y el Asc16.