Libro de resumenes de resumenes.pdf · RMN y sus potenciales errores de ... de la nanotecnología a la medicina, ... Las posibles aplicaciones biomédicas de los Dendrímeros derivan

LIBRO DE RESÚMENES

III Encuentro de Dendrímeros Ciudad Real, 3-4 de febrero de 2011

Organizadores

Julián Rodríguez López Juan Tejeda Sojo María del Prado Sánchez Verdú Sonia Merino Guijarro Joaquín Calixto García Martínez Francisco Javier Guerra Navarro

Agradecemos al Ministerio de Ciencia e Innovación, a la Universidad de Castilla-La Mancha, a la Facultad de Química y a las empresas NanoDrugs, Mervilab y Viña Cuerva el apoyo prestado para la organización de este encuentro. Lugar de Celebración

Salón de actos de la Facultad de Química Universidad de Castilla-La Mancha Avda. de Camilo José Cela, 10 Ciudad Real


PROGRAMA CIENTÍFICO Jueves, 3 de febrero de 2011

10:00 Entrega de Documentación. Facultad de Química 12:30 Acto de Apertura 13:00 Conferencia Invitada: "Dendritic Catalysts: Covalent and non-Covalent

Approaches Towards the Recovery and Reuse of Homogeneous Catalyst" Prof. R.J.M. Klein Gebbink. Utrecht University (The Netherlands).

14:00 Comida 16:30 Comunicación oral 1: “Complejos de paladio(II) con ligandos carbeno N-

heterocíclico funcionalizados con dendrones como catalizadores en reacciones de acoplamiento C-C“ Alba M. Ortíz. Universidad de Alcalá de Henares.

16:45 Comunicación oral 2: “Redes de dendrímeros PAMAMOS entrecruzados a través de unidades de ferroceno” Marta Herrero. Universidad Autónoma de Madrid.

17:00 Comunicación oral 3: “Estrategias sintéticas para la preparación de dendrímeros de alto contenido en boro” Rosario Núñez. Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, ICMAB-CSIC.

17:15 Comunicación oral 4: “Funcionalización de o-carboranos y metalacarboranos para obtener estructuras dendriméricas útiles en aplicaciones médicas y en nuevos materiales” Clara Viñas. Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, ICMAB-CSIC.

17:30 Pausa-Café 18:00 Conferencia Plenaria: “Electrochemically-Controlled Synthesis of Core-

Shell Dendrimer-Encapsulated Nanoparticles”. Prof. Richard M. Crooks. University of Texas at Austin (USA).

19:00 Comunicación oral 5: “Nanopartículas de oro estabilizadas con dendrones carbosilano funcionalizados con grupos tiol” Ferrán González de Rivera. Universidad de Barcelona.

19:15 Comunicación oral 6: “Dendrímeros como estabilizantes de nanopartículas metálicas auto-organizadas en estructuras dendriméricas” Rosa Mª Sebastián. Universidad Autónoma de Barcelona.

19:30 Comunicación oral 7: “Supramolecular surface functionalization with multivalent dendrimers” Aldrik Velders. University of Twente (The Netherlands).

19:45 Comunicación oral 8: “Propiedades cristal líquido y autoensamblaje en agua de dendrímeros iónicos bifuncionalizados con unidades de carbazol” Susana Castelar. Instituto de Ciencias de Materiales de Aragón.

21:00 Cena


Viernes, 4 de febrero de 2011

10:00 Conferencia Invitada "Aplicaciones Biomédicas de los Dendrímeros: Diagnóstico, Terapia y Biotecnología" Prof. Ezequiel Pérez-Inestrosa. Universidad de Málaga.

10:45 Comunicación oral 9: “Dendrímeros carbosilano aniónicos como agentes microbicidas frente al VIH” Rafael Gómez. Universidad de Alcalá.

11:00 Comunicación oral 10: “Dendrímeros carbosilano con grupos amonio y su aplicación en terapia génica” Paula Ortega. Universidad de Alcalá.

11:15 Pausa-Café 11:45 Comunicación oral 11: “Estructuras glicodendríticas: hacia una nueva

generación de compuestos antivirales” Javier Rojo. Instituto de Investigaciones Químicas, CSIC-Universidad de Sevilla.

12:00 Comunicación oral 12: “Dendrímeros multicapa de PAMAM para el diseño de transportadores de fármacos” Ramón Cervera. Universidad de Zaragoza-CSIC.

12:15 Comunicación oral 13: “Carbon nanohorns decorados con dendrímeros de PAMAM como eficientes transportadores de material genético” Mª Antonia Herrero. Universidad de Castilla-La Mancha.

12:30 Comunicación oral 14: “Síntesis y caracterización de un dendrímero híbrido de PPV-PAMAM y su aplicación como agente transfectante en células neuronales” Ana Campo Rodrigo. Universidad de Castilla-La Mancha.

12:45 Comunicación oral 15: “Aplicaciones biológicas del dendrímero TRANSGEDEN” Valentín Ceña. NanoDrugs, S.L. y Unidad Asociada Neurodeath (UCLM).

13:00 Comunicación oral 16: “Agentes de Contraste Dendríticos para MRI Obtenidos Mediante Estrategias Pre-labeling y CuAAC” Eduardo Fernández Megía. Universidad de Santiago de Compostela.

13:15 Comunicación oral 17: “La evaluación de la dinámica de dendrímeros por RMN y sus potenciales errores de interpretación” Luiz F. Pinto. Universidad de Santiago de Compostela.

13:30 Clausura


CONFERENCIA PLENARIA

Y

CONFERENCIAS INVITADAS


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CONFERENCIA PLENARIA

ELECTROCHEMICALLY-CONTROLLED SYNTHESIS OF CORE-

SHELL DENDRIMER-ENCAPSULATED NANOPARTICLES

Emily V. Carino, David F. Yancey, Richard M. Crooks

Department of Chemistry and Biochemistry, The University of Texas at Austin 1 University Station, A5300, Austin, TX 78712-0165 USA

[email protected] One approach for designing improved nanoparticle catalysts involves the use of first-principles calculations, such as density functional theory (DFT), to predict the structural properties of efficient, new materials. As these types of calculations have begun to emerge, however, it has become increasingly clear that there are few or no experimental models available to test them. Dendrimer-encapsulated nanoparticles (DENs)1 provide an opportunity to meet this need, because their size, composition, and structure can be controlled and because they have a size that is compatible with DFT calculations (< 100 atoms). DENs are synthesized by complexing metal ions with interior tertiary amines of poly(amido amine) (PAMAM) dendrimers, followed by chemical reduction. By controlling the metal-ion-to-dendrimer ratio, the size of DENs can be controlled. In addition, bimetallic DENs have been prepared by complexing and chemically reducing different metals either simultaneously, which usually yields alloys, or sequentially, which might lead to core/shell structures. This chemical reduction method has proven effective, but it can be difficult to precisely control DEN size and structure. In contrast, the new approach for synthesizing core-shell DENs described here, which is based on the electrochemical method of underpotential deposition (UPD), provides a means for exerting a much higher level of control over the shell structure. Preliminary experiments involving Cu UPD onto Au and Pt DENs, having sizes ranging from 1.2 to 2.0 nm, have resulted in core-shell structures. Current goals involve selective decoration of particular facets of DENs to determine the active sites for electrocatalytic reactions, including the oxygen reduction reaction, CO oxidation, and the hydrogen evolution reaction (HER). Additionally, galvanic exchange of a UPD monolayer for a more noble, electroactive metal has proven to be an effective means for preparing core-shell structures that are not possible to synthesize by UPD or standard complexation and reduction techniques. For example, Au@Pt (core@shell) DENs have been synthesized by (1) immobilizing Au DENs onto a glassy carbon electrode, (2) using UPD to place a single atomic layer of Cu onto the Au core, and (3) exchanging the Cu layer for Pt.2 X-ray absorption spectroscopy (XAS) has been used for characterizing the structures of core-shell DENs prepared by UPD, because it can be used to distinguish between complex nanostructures consisting of just 100-200 atoms. The results of both in-situ and ex-situ XAS studies will be described. More traditional characterization methods, such as cyclic voltammetry, UV-vis spectroscopy, and microscopy also provide insights into the structures of these materials. In addition to the synthesis and characterization, the results of preliminary DFT calculations and catalyst studies will also be presented in this talk. _________________________________ 1 Scott, R. W. J.; Wilson, O. M.; Crooks, R. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 692-704. 2 Yancey, D. F.; Carino, E. V.; Crooks, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10988-10989.


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CONFERENCIA INVITADA 1

DENDRITIC CATALYSTS: COVALENT AND NON-COVALENT APPROACHES TOWARDS

THE RECOVERY AND REUSE OF HOMOGENEOUS CATALYST

R. J. M. Klein Gebbink

Organic Chemistry & Catalysis, Debye Institute for Materials Science, Utrecht University, The Netherlands; [email protected]

The difficulties in the separation from reaction mixtures and, ultimately, the recovery and reuse of homogeneous catalysts has often been cited as the major hurdle in the use of homogeneous catalysts in industry.1 It is for this reason that many academic and industrial research projects are involved in the ‘heterogenization’ of homogeneous catalysts and in the use of ‘non-classical’ reaction media for such catalysts. Our endeavors in this field have focused on the use of dendrimers as supporting agents for homogeneous catalysts. The solubility properties of dendrimers in combination with their nano-sized dimensions make dendrimers ideal supports in order to continue to perform truly homogeneous catalysis with a supported catalysis and separate homogeneous species out of reaction media. This talk will exemplify several of the approaches that my group has taken in the development of dendritic catalysts. These examples include both covalent and non-covalent2 catalyst grafting, the development of dendritic phosphine ligands (see picture),3 approaches towards catalyst and/or ligand recovery, and the use of dendritic catalysts in continuous nanofiltration reaction set-ups.

1 Yazerski, V. A.; Klein Gebbink, R. J. M., in Catalysis by Metal Complexes, Barbaro, P.; Liguori, F., Eds.; Springer, 2010; Vol. 33, Heterogenized Homogeneous Catalysts for Fine Chemicals Production; Materials and Processes, p. 171. 2 Virboul, M. A. N.; Lutz, M.; Siegler, M. A.; Spek, A. L.; van Koten, G.; Klein Gebbink, R. J. M. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9981. 3 Snelders, D. J. M.; van Koten, G.; Klein Gebbink, R. J. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11407.


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CONFERENCIA INVITADA 2

APLICACIONES BIOMÉDICAS DE LOS DENDRÍMEROS: DIAGNÓSTICO, TERAPIA Y BIOTECNOLOGÍA

Antonio Jesús Ruiz-Sánchez, Ezequiel Perez-Inestrosa

Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga

(Campus de Teatinos, 29071-Málaga; [email protected]) El rápido desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología, entre otras áreas científicas, es de esperar que resulte en un notable impacto en la Medicina. El concepto de Nanomedicina es el resultado de la aplicación de la nanotecnología a la medicina, siempre con el objetivo de mejorar los procesos de diagnóstico médico, o el tratamiento y prevención de las enfermedades. La Nanomedicina pretende aprovechar los progresos, y a menudo las nuevas propiedades, de determinados materiales en la escala nanométrica, y está surgiendo como un nuevo campo clínico que aplica la nanotecnología para resolver una amplia gama de problemas médicos vigentes. Basándose en las innovaciones de la nanotecnología, se están investigando y desarrollando con éxito, nuevos métodos y materiales con propiedades innovadoras para aplicar en las principales áreas de investigación, como los nanosistemas terapéuticos, nanomateriales médicos, sistemas de diagnóstico, medicina regenerativa y biomateriales de implante, que en la actualidad están generando resultados favorables y prometedores.

3 nm 4 nm 5.5 nm

3 nm

5.5 nm

5.5 nm

2.4 nm

InsulinCytochrome C

Hemoglobin

Albumin

HemerytrinImmunoglobulin

lipid bilayer

DNA

1.7 nm2.7 nm

4.3 nm

6.0 nm

8.5 nm

G0

G1

G2

G3

G4

G5 G6

Probablemente, los Dendrímeros representan las estructuras a escala nanométrica que están demostrando más y mejores expectativas para las aplicaciones biomédicas. Frente a los tres tipos de arquitecturas macromoleculares tradicionales (lineal, entrecruzada y ramificada), que generalmente conforman productos poli-dispersos de diferentes pesos moleculares, los Dendrímeros ofrecen la oportunidad de generar macromoléculas mono-dispersas, de arquitecturas controladas y similares a aquéllos observados en los sistemas de interés biológico. Las posibles aplicaciones biomédicas de los Dendrímeros derivan de los tres dominios estructurales críticos que lo configuran: a) la multivalencia de la superficie, que contiene un número definido de sitios de interacción potencialmente reactivos o de reconocimiento, b) los espacios internos entre los brazos que rodean el centro y c) el centro al que se fijan las ramificaciones. Sobre estos tres dominios se desarrolla la potencialidad de los Dendrímeros en las aplicaciones biomédicas. ___________________________ 1 Dendrimers in Medicine and Biotechnology; Boas, U.; Christensen, J. B.; Heegaard, P. M. H., Eds.; RSC Publishing: Cambridge, UK, 2006. 2 Montañez, M. I.; Ruiz-Sanchez, A. J.; Perez-Inestrosa, E. A perspective of nanotechnology in hypersensitivity reactions including drug allergy. Curr. Opin. Allergy Clin. Immun. 2010, 10, 297–302.


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COMUNICACIONES ORALES


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COMUNICACIÓN ORAL 1

COMPLEJOS DE PALADIO(II) CON LIGANDOS CARBENO N-HETEROCÍCLICO FUNCIONALIZADOS CON DENDRONES COMO

CATALIZADORES EN REACCIONES DE ACOPLAMIENTO C-C

Alba M. Ortiz, Juan C. Flores, Ernesto de Jesús

Departamento de Química Inorgánica, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares (Madrid) [email protected]

Las características electrónicas y estéricas que presentan los ligandos carbeno N-heterocíclico (NHC) los hacen muy útiles ya que son capaces de formar enlaces muy robustos con gran parte de los metales de transición, y no presentan el inconveniente de la facilidad de oxidación o de la alta toxicidad, coste y reactividad que muestran los fosfanos.1 Su utilización en reacciones de acoplamiento carbono-carbono catalizadas por paladio ha resultado ser especialmente útil en la activación de sustratos poco activados. La hipótesis de partida para el trabajo que aquí se presenta es que la funcionalización de los ligandos NHC con dendrones, sumado a la fortaleza del enlace metal-ligando de sus complejos, puede permitir la separación del catalizador de los productos de reacción y su recuperación mediante técnicas de nanofiltración. En esta comunicación presentaremos los métodos utilizados en la síntesis de diversas familias de complejos NHC de paladio(II) funcionalizados con dendrones de tipo Fréchet2 de generación G0 a G3. Una primera familia está constituida por complejos trans-biscarbeno de paladio (a en el esquema), donde los dendrones de tipo Fréchet se localizan en uno o ambos nitrógenos de cada anillo imidazólico. Una segunda familia es la integrada por complejos de paladio en los que un ligando bis(etilen)carbeno se encuentra coordinado en forma quelato (b en el esquema). En la segunda parte de la comunicación discutiremos los resultados obtenidos en la utilización de los complejos anteriores como catalizadores en reacciones de acoplamiento C-C de tipo Heck-Mizoroki.3 Especialmente relevante para nuestros objetivos es la notable estabilidad que presentan estos complejos frente a la deposición de paladio metálico tras varias reutilizaciones.

Esquema. Complejos de paladio sintetizados.

1 Scott, N. M.; Nolan, S. P. en N-Heterocyclic Carbenes in Synthesis, Nolan, S. P. (ed.), Wiley-VCH, 2006, pág. 55. 2 Hawker, C. J.; Fréchet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 7638. 3 Oestreich, M. (ed.), The Mizoroki-Heck Reaction, Wiley, 2009.

a b


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REDES DE DENDRÍMEROS PAMAMOS ENTRECRUZADOS A TRAVÉS DE UNIDADES DE FERROCENO

Marta Herrero,1 Carmen M. Casado,1 Beatriz Alonso,1 Carlos Villena,2 José Losada,2

Pilar García-Armada2

1Dpto. Química Inorgánica, Universidad Autónoma de Madrid, 28049-Madrid, [email protected]. 2Dpto. de Ingeniería Química Industrial, E. T. S. I. I., U. P. M., José Gutiérrez

Abascal nº 2 28006-Madrid. En los últimos años, la utilización de macromoléculas dendríticas funcionalizadas con ferroceno ha sido un frecuente objetivo de investigación en diferentes campos, como la electroquímica, ciencia de materiales, catálisis, etc.. Asimismo, la encapsulación de biomateriales mediante procesos sol-gel ha experimentado un gran desarrollo, impulsado por interesantes aplicaciones entre las que destaca el campo de los biosensores. Con el objetivo de investigar la utilización de nuevos sistemas dendríticos de ferroceno para encapsular biomoléculas, decidimos preparar redes entrecruzadas basadas en derivados dendríticos conectados químicamente por centros de ferroceno. Para ello, hemos utilizando un procedimiento sol-gel similar al desarrollado recientemente por Dvornic et al.,1 en la preparación de un nuevo tipo de material híbrido ferrocenil-dendrítico (Esquema 1), que ha sido caracterizado mediante técnicas tales como las espectroscopias de FTIR y RMN en estado sólido de 29Si, SEM, TGA-EGA, DSC, CV, DPV y SWV.2

NH

N HN

H

Esquema 1.

La combinación del interior hidrofílico poliamidoamino (PAMAM) del dendrímero y el exterior hidrofóbico organosilano (OS), junto con las valiosas propiedades redox del ferroceno, ha proporcionado un nuevo tipo de material con prometedoras aplicaciones. Hemos demostrado que los electrodos modificados con estos materiales son muy estables tanto en disolventes orgánicos como en medio acuoso, no perdiendo electroactividad durante meses.

1 Dvornic, P. R.; Li, J.; de Leuze-Jallouli, A. M.; Reeves, S. D.; Owen, M. J. Macromolecules 2002, 35, 9323. 2 Herrero, M.; Losada, J.; García-Armada, M. P.; Alonso, B.; Casado, C. M. Aust. J. Chem., en prensa.


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ESTRATEGIAS SINTÉTICAS PARA LA PREPARACIÓN DE DENDRÍMEROS DE ALTO CONTENIDO EN BORO

Rosario Núñez, Emilio José Juárez-Pérez, Albert Ferrer, Arántzazu González-

Campo, Clara Viñas, Francesc Teixidor

Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, ICMAB-CSIC, Campus de la UAB, 08193-Bellaterra (Barcelona). E-Mail: [email protected]

La estabilidad y propiedades geométricas únicas del orto-carborano, 1,2-C2B10H12 y sus derivados hacen que sean versátiles como “building blocks” para la formación de nuevas plataformas estructurales, que posean propiedades que no se pueden lograr con compuestos orgánicos convencionales. Por su parte, el cobaltabisdicarballuro, [(3,3’-Co-(1,2-C2B9H11)2]-, es un complejo de Co(III) de tipo sandwich aniónico, que se caracteriza por poseer una gran estabilidad térmica y química. Es hidrofóbico aunque su solubilidad en agua puede modificarse con un catión apropiado, y es un anión débilmente coordinante y poco nucleófilo, propiedades que lo hacen útil para aislar determinados cationes y como dopante de polímeros conductores. Otros derivados del cobaltabisdicarballuro han sido sintetizados para ser usados en BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) en el tratamiento y diagnóstico de ciertos tipos de cáncer. Además, se ha encontrado que el cobaltabisdicarballuro actúa como un potente y específico inhibidor de la proteasa HIV-1. Esta reciente emergencia de aplicaciones médicas ha renovado el interés por estos compuestos tan inusuales y totalmente artificiales. Por este motivo, nuestro grupo se ha interesado en el diseño, síntesis y estudio de propiedades de nuevos derivados del orto-carborano y del cobaltabisdicarballuro que contengan puntos de reactividad adecuados para ser enlazados covalentemente a diferentes plataformas, como los dendrímeros y las nanopartículas.1,2 En la bibliografía existen relativamente pocos ejemplos de dendrímeros polianiónicos solubles en agua, diseñados para tener una superficie de cargas negativas y capaces de interaccionar con un número específico de especies catiónicas. En este trabajo se describe la preparación de macromoléculas polianiónicas usando nuevas estrategias que explotan las posibilidades de usar por un lado derivados del orto-carborano o bien derivados del cobaltabisdicarballuro. Se han llevado a cabo diferentes estrategias, tales como reacciones de hidrosililación utilizando el catalizador de Karstedt (Esquema 1); 1b-c,3 metátesis con el catalizador de Grubbs, así como la apertura del anillo de dioxano en [3,3-Co (8-(C 2H4O)2-1,2 -C2B9H10)(1',2'-C2B9H11)],

1d para vincular estos compuestos a sistemas dendriméricos de carácter inorgánico (carbosilano o carbosiloxano) o carácter orgánico (poliaril-poliéteres). Algunas de estas macromoléculas presentan propiedades luminiscentes por lo que se ha estudiado la fluorescencia de los dendrímeros.

Esquema 1

1 a) González-Campo, A.; Juárez-Pérez, E. J.; Viñas, C.; Boury, B.; Kivekäs, R.; Sillanpää, R.; Núñez, R. Macromolecules 2008, 41, 8458. b) Juárez-Pérez, E. J.; Viñas, C.; Teixidor, F.; Núñez, R. Organometallics, 2009, 28, 5550. c) Juárez-Pérez, E. J.; Viñas, C.; Teixidor, F.; Santillan, R.; Farfán, N.; Abreu, A.; Yépez, R.; Núñez, R. Macromolecules 2010, 43, 150. d) Núñez, R.; Juárez-Pérez, E. J.; Teixidor, F.; Santillan, R.; Farfán, N.; Abreu, A.; Yépez, R.; Viñas, C. Inorg. Chem. 2010, 49, 9993. 2 Juárez-Pérez, E. J.; Mutin, H. P.; Granier, M.; Teixidor, F.; Núñez, R. Langmuir 2010, 26, 12185. 3 Juárez-Pérez, E. J.; Viñas, C.; González-Campo, A.; Teixidor, F.; Kivekäs, R.; Sillanpää, R.; Núñez, R. Chem. Eur. J. 2008, 14, 4924.

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Karstedt cat./50ºC/THF

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FUNCIONALIZACIÓN DE o-CARBORANOS Y METALACARBORANOS PARA OBTENER ESTRUCTURAS

DENDRIMÉRICAS ÚTILES EN APLICACIONES MÉDICAS Y EN NUEVOS MATERIALES

C. Viñas,1 A. Pepiol,1 A. Vaca,1 M. Lupu,1 F. Teixidor,1 R. Sillanpää,2 R. Kivekäs2

1Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC) Campus UAB, 08193 Bellaterra (Barcelona). [email protected]. 2Department of Chemistry, University of

Jyväskylä. Finlandia

El objetivo es presentar la versatilidad que tiene la química del boro para dar lugar a nuevas moléculas, moléculas grandes, dendrímeros, todos ellas conteniendo clústeres de boro para su aplicación en energía, medicina y materiales moleculares. Como se verá, es necesario el desarrollo de nuevos métodos de modificación y funcionalización de los clústeres de boro, neutros y aniónicos. Algunos de ellos, los metalocarboranos, son complejos tipo sándwich, similares a los metalocenos, y como muchos de ellos son electroactivos. La reactividad de los átomos de carbono, unidos a hidrógenos con carácter ácido, es muy versátil y ha sido ampliamente estudiada,1 mientras que la reactividad de los vértices de boro, unidos a hidrógenos con cierto carácter hidruro, resulta mucho más compleja.2 Los métodos de funcionalización desarrollados facilitarán la síntesis, estructura y reactividad de moléculas con alto contenido de boro, de gran importancia en medicina (Terapia de Captura de Neutrones por boro, administración de fármacos, etc )2e, el almacenamiento de pequeñas moléculas, la detección de neutrones, o la inserción de clústeres de boro (aniónicos o neutros) sobre superficies o nanopartículas de diferente naturaleza, tales como TiO2, SiO2, oro, platino, entre otros. La introducción de iones metálicos en las nuevas moléculas, ayudará a modular las propiedades electrónicas de los nuevos materiales, y también al desarrollo de nuevos precursores catalíticos. Se espera que las interacciones no-enlazantes, ejemplificadas por enlaces de hidrógeno (ei BI • • • H) y dihidrógeno (BH • • • HC o BH • • • HB) que se encuentran en estas moléculas de boro, sean la clave para el diseño de materiales moleculares formados gracias a las propiedades de auto-ensamblaje de las moléculas.

1 a) Teixidor, F.; Viñas, C. in Science of Synthesis, Ed. D.E. Kauffmann and D.S. Matteson, Thieme, Stuttgart, 2005, Vol. 6, p.1235, and references therein. 2 2 a) Vaca, A.; Teixidor, F.; Kivekäs, R.; Sillanpää, R.; Viñas, C. Dalton Trans. 2006, 4884. b) Barbera, G.; Puga, A. V.; Teixidor, F.; Sillanpää, R.; Kivekäs, R.; Viñas C. Inorg. Chem. 2008, 47, 7309. c) Puga, A. V.; Teixidor, F.; Sillanpää, R.; Kivekäs, R.; Arca, M; Barbera, G.; Viñas C. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9775. d) Farràs, P.; Cioran, A.; Sícha, V.; Teixidor, Stirb, B.; F.; Gruner, B.; Viñas C. Inorg. Chem. 2009, 48, 8210. e) Puga, A.V.; Teixidor, F.; Kivekäs, R.; Sillanpää, R.; Viñas, C. Chem. Commun. 2011, DOI: 10.1039/C0CC05151A.


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NANOPARTÍCULAS DE ORO ESTABILIZADAS CON DENDRONES CARBOSILANO FUNCIONALIZADOS CON GRUPOS TIOL

Ferran Gonzàlez de Rivera,1 Lara-Isabel Rodríguez,1 Oriol Rossell,1 Miquel Seco,1

Jordi Llorca,2 Núria J. Divins,2 Ignasi Casanova.2

1 Departament de Química Inorgànica. Universitat de Barcelona, Martí i Franquès, 1-11, 08028

Barcelona. E-mail: [email protected] 2 Institut de Tècniques Energètiques. Universitat Politècnica de Catalunya, Diagonal, 647, ed.

ETSEIB, 08028 Barcelona. Las nanopartículas de oro (AuNPs) han suscitado enorme interés en los últimos años debido a que sus

propiedades, tanto físicas como químicas, permiten su utilización en una gran variedad de aplicaciones. En

este trabajo se describe por primera vez la síntesis de dos nuevos dendrones carbosilano funcionalizados con

un grupo tiol en el punto focal. Posteriormente, estas moléculas se han utilizado como agentes

estabilizadores en la formación de nanopartícules de oro (Nanoparticle-cored Dendrimers, NCDs). Mediante

el conocido método bifásico de Brust,1 hemos preparado nanopartículas con un diámetro medio de 2,5 y 2,6

nanómetros con una distribución bastante uniforme y con una remarcable estabilidad. En particular, se ha

demostrado mediante XPS a diferentes temperaturas que la eliminación de los dendrones de las

nanopartículas una vez depositadas sobre un cristal de silicio recubierto de anatasa es más difícil que la

eliminación de los ligandos en el caso de las nanopartículas de oro convencionales estabilizadas con

dodecanotiol. Las nanopartículas preparadas se han caracterizado por HRTEM, XPS, AFM, IR, UV-Vis y

RMN de 1H y 13C {1H}.

Imagen HRTEM de AuD1

Dendrón carbosilano de segunda generación (D 2).

1 Brust, M.; Walker, M.; Bethell, D.; Schiffrin, D. J.; Whyman, R. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 801.

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Me

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DENDRÍMEROS COMO ESTABILIZANTES DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS AUTO-ORGANIZADAS EN

ESTRUCTURAS DENDRIMÉRICAS

Gregory Franc,a Elena Badetti,b Jean-Pierre Majoral,a Anne Marie Caminade,a Rosa Mª Sebastián,b Cédric-Olivier Turrin,a Carine Duhayon,a Yannick Coppela

a Laboratoire de Chimie de Coordination (CNRS), 205, route de Narbonne y Université de

Toulouse, UPS, INPT, LCC, F-31077 –Toulouse Francia. b Universitat Autònoma de Barcelona, Campus de Bellaterra, s/n, 08193 Cerdanyola del Vallès, Barcelona

Los estudios sobre la capacidad de organización de sistemas nanométricos han atraido el interés de diversas ramas de la ciencia, con la intención de conseguir elaborar nuevos dispositivos funcionales. Entre los diferentes sistemas nanométricos estudiados, las nanopartículas metálicas han inducido una gran actividad investigadora en los últimos quince años. Por un lado se han propuesto diferentes métodos para su obtención, así como una gran cantidad de estabilizantes tanto inorgánicos como orgánicos, y entre ellos algunos dendrímeros. 1 En una segunda etapa, se han estudiado diversos métodos de organización de esas nanopartículas previamente sintetizadas, para elaborar nanomateriales de tamaño y forma controlada. En este trabajo presentamos cómo dendrímeros fosforados conteniendo macrociclos triolefínicos de 15-miembros en su superficie, son capaces no solamente de estabilizar nanopartículas de platino, si no de participar en la formación de organizaciones supramoleculares ramificadas de nanopartículas y dendrímeros, similares a estructuras dendriméricas, que van aumentando su tamaño con la generación de los dendrímeros utilizados.2 Todos los materiales obtenidos han sido estudiados por Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM).

Figura 1.Dendrímero de segunda generación, G2, e imagen TEM de nanopartículas de Pt(0) estabilizadas por él.

1 Badetti, E.; Caminade, A.-M.; Majoral, J.-P.; Moreno-Mañas, M.; Sebastián, R.M. Langmuir 2008, 24, 2090. 2 a) Franc, G.; Badetti, E.; Collière, V.; Majoral, J.-P.; Sebastián, R. M.; Caminade, A.-M. Nanoscale 2009, 1, 233. b) Franc, G.; Badetti, E.; Duhayon, C.; Coppel, Y.; Turrin, C.-O.; Majoral, J.-P.; Sebastián, R. M.; Caminade, A.-M. New J. Chem. 2010, 34, 547.


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SUPRAMOLECULAR SURFACE FUNCTIONALIZATION WITH MULTIVALENT DENDRIMERS

Aldrik Velders

University of Twente, P.O. Box 217, 7500 AE Enschede, The Netherlands. [email protected]

Multivalent interactions of guest and host molecules play a crucial role in supramolecular chemistry, and particularly at solution-surface interfaces. We have developed divalent sensors based on (pro)fluorogenic molecules with ferrocene or adamantyl (guest) functionalities that can visualize the coverage processes of cyclodextrin (host) functionalized surfaces. The divalent interactions with surfaces are chemically selective and have been exploited in orthogonal surface patterning using supramolecular microcontact printing.1 Multivalent dendrimers can act as molecular glue and allows for the immobilization of nanoparticles like fluorescent Quantum Dots, and consecutive detection of analytes through electron transfer (luminescence quenching) or energy transfer (FRET).2 Finally, utilizing the multivalent interactions of dendrimers with cyclodextrins on gold surfaces, a platform is created for the fabrication of well-defined molecular electronic junctions, that can be addressed by eutectic gallium-indium top electrodes to create molecular rectifiers 3.

Schematic representation of a glass slide covalently functionalized with cyclodextrins, covered with adamantyl- functionalized dendrimers that act as molecular glue, immobilizing cyclodextrin-functionalized quantum dots, that can interact with

specific analyte molecules as detected by fluorescent resonance energy transfer. 2

1 González-Campo, A.; Hsu, S-H.; Puig, L.; Huskens, J,; Reinhoudt, D. N.; Velders, A. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11434 2 Dorokhin, D.; Hsu, S-H.; Tomczak, N.; Reinhoudt, D. N.; Huskens, J.; Velders, A. H.; Vancso, G. J. Small, 2010, 6, 2870 3 Wimbush, K. S.; Reus, W. F.; van der Wiel, W. G.; Reinhoudt, D. N.; Whitesides, G. M.; Nijhuis, C. A.; Velders, A. H. Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 10176


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PROPIEDADES CRISTAL LÍQUIDO Y AUTOENSAMBLAJE EN AGUA DE DENDRÍMEROS IÓNICOS BIFUNCIONALIZADOS CON

UNIDADES DE CARBAZOL Susana Castelar1, Joaquín Barberá1, Mercedes Marcos1, Pilar Romero1, José Luis

Serrano2

Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (UZ-CSIC), 1 Instituto de Nanociencia de Aragón,2 (UZ), Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad de Zaragoza, 50009-Zaragoza,

Spain.

La mayor parte de la investigación en el campo de los dendrímeros cristales líquidos desarrollada por nuestro grupo ha consistido en la modificación de la superficie de dendrímeros comerciales, poli(amidoamina) (PAMAM) y poli(propilenimina) (PPI), con unidades promesógenas.1 Teniendo en cuenta la experiencia del grupo en este campo de investigación, se han utilizado como materiales para este estudio dendrímeros preparados por autoensamblaje entre dendrímeros comerciales PPI, (PPI-(NH2)n) (n=16, 32, 64) y dendrones bifuncionales derivados de poliésteres alifáticos, sintetizados de manera convergente, de primera y segunda generación con anillos de carbazol (R) y grupos mesógenos (R’) en la periferia y un grupo carboxilo en su punto focal. La transferencia de protón del grupo ácido al grupo amina en dendrímeros iónicos se confirma por estudios de IR y RMN. El comportamiento mesógeno de estos materiales ha sido estudiado por las técnicas clásicas de caracterización. La mesofase observada depende tanto de la generación del dendrímero y como de la generación del dendrón. Se han estudiado las propiedades de absorción y emisión a temperatura ambiente en disolución y en película y el comportamiento electroquímico de uno de los dendrones y de sus correspondiente dendrímeros iónicos. El autoensamblaje supramolecular en agua constituye un tema de investigación activo por la posibilidad de producir una gran variedad de nanoobjetos con diferentes formas. Estas estructuras han abierto un gran campo de aplicaciones tanto en Ciencia de Materiales como en Biomedicina.2 Por este motivo, se ha investigado la capacidad de todos estos compuestos para agregarse en H2O. Estos materiales se autoensamblan formando vesículas de tamaños comprendidos entre 200-500 nm, estudiadas por TEM y CryoTEM. Al tener el fluoróforo carbazol las vesículas se han observado por el microscopio confocal obteniéndose imágenes con irradiaciones en diferentes longitudes de onda.

1 µm

Imágenes de TEM y Confocal de los agregados formados en medio acuoso

1 a) Marcos, M.; Martín-Rapún, R.; Omenat, A.; Serrano, J. L. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1889. b) Hernández-Ainsa, S.; Marcos, M.; Barberá, J.; Serrano, J. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 132, 3762. 2 Al-Jamal, K. T.; Ramaswamy, C.; Florence, A. T. Adv. Drug Delivery Rev. 2005, 57, 2238.


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DENDRÍMEROS CARBOSILANO ANIÓNICOS COMO AGENTES MICROBICIDAS FRENTE AL VIH

Rafael Gómeza, Beatriz Rasinesa, Javier Sánchez-Nievesa, Louis Choncob, Mª Jesús Serramíab, Marek Malikc, Fco. Javier de la Mataa, Mª Angeles Muñoz-Fernándezb.

a Dpto de Química Inorgánica, Universidad de Alcalá, Spain. CIBER-BBN, Spain. [email protected]

b Laboratorio de Inmunobiología Molecular, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid, Spain. CIBER-BBN, Spain.

c Faculty of Science, J. E. Purkinje University, Ceske mladeze 8, 400 96 Usti n. L., Czech Republic. Una de las aplicaciones actuales de los dendrímeros es en el área de la nanomedicina1 y dentro de ella se ha visto que existen sistemas dendríticos capaces de actuar como agentes antivirales frente a virus asociados a enfermedades de transmisión sexual como el VIH. Para tal efecto, es necesario que la macromolécula o polímero actúe como mimetizador de las superficies celulares, las cuales son aniónicas y para este propósito se han desarrollado sistemas dendríticos de naturaleza aniónica. Se ha descrito en la bibliografía que los dendrímeros pueden actuar inhibiendo el paso de absorción del virus y incluso en otros estadios posteriores del ciclo replicativo del virus. La competencia entre el virus y el dendrímero por la unión con la membrana celular, sugiere que estos últimos puedan ser utilizados como microbicidas de uso tópico para enfermedades de transmisión sexual, como el VIH. Los grupos aniónicos periféricos que se están actualmente utilizando consisten en grupos sulfonato o carboxilato. Así, por ejemplo, dendrímeros basados en polilisina conteniendo grupos naftilsulfonato en la periferia, constituye el principio activo de un producto denominado VivaGel, actualmente en uso clínico como agente terapéutico frente al virus del Herpes y del VIH.2 Se trata del primer dendrímero que entra en fase clínica. Nuestro grupo de investigación ha sintetizado dendrímeros carbosilano funcionalizados en la periferia con grupo sulfonato o carboxilato y probada su actividad como microbicidas frente al VIH. Estos sistemas han mostrado ser eficaces en la inhibición del virus, además de mostrar una actividad antiinflamatoria y antibacteriana complementaria que les hace posicionarse como una nueva alternativa al tratamiento del VIH.

X

X

X

X

X

X X

X

Dendrímerocarbosilano

X = COO , SO3

1 a) Svenson, S.; Tomalia, D. A. Adv. Drug Deliv.Rev. 2005, 57, 2106-2129. b) Rolland, O.; Turrin, C.-O.; Caminade, A.-M.; Majoral, J.-P. New J. Chem. 2009, 33, 1809-1824. 2 Patton, D. L.; Cosgrove Sweeney, Y. T.; McCarthy, T. D.; Hillier, S. L. Antimicrob Agents Chemother. 2006, 5, 1696-1700.


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DENDRÍMEROS CARBOSILANO CON GRUPOS AMONIO Y SU APLICACIÓN EN TERAPIA GÉNICA

Paula Ortega,a Rafael Gómez,a Fco. Javier de la Mata,a Mª Ángeles Muñoz-

Fernández,b Valentín Ceñac

a Dpto de Química Inorgánica, Universidad de Alcalá, Spain. CIBER-BBN, Spain. [email protected]

b Laboratorio de Inmunobiología Molecular, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid, Spain. CIBER-BBN, Spain.

c Departamento de Ciencias Médicas, Unidad Asociada Neurodeath, CSIC-UCLM, Universidad de Castilla-La Mancha,Albacete, Spain.

El interés de los dendrímeros como transportadores de fármacos se ha focalizado principalmente en su capacidad de vehiculizar ADN o ARN al interior de las células (transporte de genes o de secuencias cortas de ADN o ARN inhibidoras) en terapia génica sustitutiva o terapia antisentido. En este particular existen múltiples estudios con PAMAM o PPI amino-terminados no modificados como agentes de transfección no virales de ADN al núcleo. Dendrímeros de baja generación de naturaleza carbosilano con grupos alquilamonio terminales, son capaces de formar complejos de naturaleza electrostática con diferentes ácidos nucleícos de cadena corta presentando buenos perfiles de biocompatibilidad en un amplio rango de líneas celulares, formando complejos estables que no se disocia en presencia de las proteínas plasmáticas y evitando la degradación del material génico por la acción de las nucleasas.1 De todas las familias de dendrímeros analizadas, el que mejores resultados presenta es el dendrímero de segunda generación 2G-[Si{O(CH2)2N+(Me2)(CH2)2NMe3

+}2I–]8, denominado NN16 (figura 1). Las medidas llevadas a cabo mediante citometría de flujo y microscopia confocal han demostrado que este dendrímero, que presenta en su estructura enlaces Si-O susceptibles de hidrolisis en medio acuoso, puede ser un buen sistema para la liberación controlada del material génico en células mononúcleares de sangre periférica y en diferentes líneas neuronales. Además, ensayos funcionales de inhibición del VIH, llevados a cabo con SiRNA de interferencia específicos para el virus, demuestran una disminución de la formación del antígeno p24 y por la tanto una disminución de la carga viral.

(a) (b)

Figura 1. (a) Estructura del dendrímero NN16; (b) Transfección en diferentes líneas celulares medidas por citometría de flujo.

1 a) Ortega, P.; Bermejo, J. F.; Chonco, L.; de Jesús, E.; de la Mata, F. J.; Fernández, G.; Flores, J. C.; Gómez, R.; Serramía, M. J.; Muñoz-Fernández, M. A. Eur. J. Inorg. Chem. 2005 1388-1396. b) Weber, N.; Ortega, P.; Clemente, M. I.; Shcharbin, D.; Bryszewska, M.; de la Mata, F. J.; Gómez, R.; Muñoz-Fernández, M. A. J. Control. Release 2008, 132, 55-64. c) Posadas, I.; López-Hernández, B.; Clemente, M. I.; Jiménez, J. L.; Ortega, P.; de la Mata, F. J.; Gómez, R.; Muñoz-Fernández, M. A.; Ceña, V. Pharm. Res. 2009, 26, 1181-1191.


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ESTRUCTURAS GLICODENDRÍTICAS: HACIA UNA NUEVA

GENERACIÓN DE COMPUESTOS ANTIVIRALES Javier Rojo,1 Macarena Sánchez-Navarro,1 José Juan Reina,1,2 Sara Sattin,2 Anna Bernardi,2 Angela Berzi,3 Mario Clerici,3 Lorena Martínez,4 Joanna Luczkowiak,4

and Rafael Delgado4

1Grupo Carbohidratos, Instituto de Investigaciones Químicas, CSIC – Universidad de Sevilla, Américo Vespucio 49, 41092 Sevilla, E-mail: [email protected]; 2 Università degli Studi

Milano, Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, via Venezian 21, 20133 Milán, Italia; 3

Dipartimento di Immunologia, Università degli Studi di Milano, Via Festa del Perdono 7, 20122, Milán, Italia; 4Laboratorio de Microbiología Molecular, Hospital universitario 12 de Octubre,

Madrid.

Los carbohidratos participan en numerosos procesos biológicos como la embriogénesis, la diferenciación celular, procesos inflamatorios, metástasis, etc. La interacción de los carbohidratos con sus receptores es selectiva, calcio dependiente y muy débil. La naturaleza solventa este último punto mediante una presentación multivalente del carbohidrato y del correspondiente receptor. Por tanto, para poder estudiar este tipo de procesos biológicos donde intervienen carbohidratos es necesario preparar herramientas multivalentes. Nuestro grupo ha desarrollado una metodología que permite sintetizar sistemas dendríticos funcionalizados con manosas basados en el ácido bis-MPA para estudiar la interacción con un receptor implicado en procesos de infección denominado DC-SIGN.1

Como prueba de concepto se ha utilizado como ligando la manosa, el carbohidrato más sencillo que es reconocido por dicho receptor. Los resultados obtenidos indican que el sistema multivalente que presenta 32 manosas tiene una afinidad por DC-SIGN del orden sub-micromolar y además es capaz de inhibir la interacción de la proteína gp-120 del VIH con DC-SIGN con un IC50 de 50µM. Estudios de infección usando un modelo del virus del Ébola han permitido demostrar que estos sistemas inhiben un proceso de infección celular in vitro con un IC50 de 0.3µM.2

OHOHO

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O

Sistema multivalente En colaboración con la Prof. Anna Bernardi de la Universidad de Milán se han podido sintetizar el pseudodisacárido y pseudotrisacárido de la figura como excelentes ligandos para el receptor DC-SIGN. La preparación de los correspondientes sistemas tetra- y multivalentes y su evaluación biológica ha demostrado el potencial de este tipo de moléculas como antivirales, encontrándose IC50 del orden nanomolar.3 1 Arce, E.; Nieto, P. M.; Díaz, V.; Castro, R. G.; Bernad, A.; Rojo, J. Bioconjugate Chem. 2003, 14, 817. 2 a) Lasala, F.; Arce, E.; Otero, J. R.; Rojo, J.; Delgado, R. Antimicrob. Agents Chemother. 2003, 47, 3970. b) Tabarani, G.; Reina J. J.; Ebel, C.; Vivès, C.; Lortat-Jacob, H.; Rojo, J.; Fieschi, F. FEBS Lett. 2006, 580, 2402. 3 a) Reina, J. J.; Sattin, S.; Invernizzi, D.; Mari, S.; Martínez-Prats, L.; Tabarani, G.; Fieschi, F.; Delgado, R.; Nieto, P. M.; Rojo, J.; Bernardi, A. ChemMedChem 2007, 2, 1030. b) Sattin, S.; Daghetti, A.; Thépaut, M.; Berzi, A.; Sánchez-Navarro, M.; Tabarani, G.; Rojo, J.; Fieschi, F.; Clerici, M.; Bernardi, A. ACS Chem. Biol. 2010, 5, 301.


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DENDRÍMEROS MULTICAPA DE PAMAM PARA EL DISEÑO DE TRANSPORTADORES DE FÁRMACOS

R. Cervera1, A. Omenat1, V. Grazu2, J. L. Serrano2

1Facultad de Ciencias-ICMA, Universidad de Zaragoza-CSIC, Pedro Cerbuna 12,

[email protected] 2Instituto de Nanociencia de Aragón, Esquillor Gómez s/n

En los últimos años, los dendrímeros han encontrado cada vez más aplicaciones en el terreno de la biomedicina, debido a su capacidad para albergar fármacos en su interior, su monodispersidad y su multifuncionalidad superficial.1 El PAMAM es uno de los dendrímeros más utilizados, pero para su aplicación en sistemas biológicos presenta el problema de su citotoxicidad. Para diseñar transportadores que sean biocompatibles, debemos modificar químicamente la superficie del dendrímero. El polietilenglicol es la molécula más usada para funcionalizar el PAMAM, no sólo porque evita su toxicidad, sino porque aumenta también la solubilidad en el medio acuoso, el tiempo de residencia en el plasma sanguíneo, la carga de fármaco que admite el dendrímero y el tiempo de liberación.2 Para que los sistemas transportadores presenten mayor versatilidad y puedan encapsular fármacos de distinta naturaleza, se funcionalizan con una capa intermedia lipófila que complementa el carácter hidrófilo del resto del dendrímero. 3

1 Tekade, R. K.; Kumar, P. V.; Jain, N. K. Chem. Rev. 2009, 109, 49. 2 Kojima, C.; Kono, K.; Maruyama, K.; Takagishi, T. Bioconjugate Chem. 2000, 11, 910. 3 Radowski, M. R.; Shukla, A.; Berlepsch, H.; Böttcher, C.; Pickaert, G.; Rehage, H.; Haag, R. T. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1265.


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CARBON NANOHORNS DECORADOS CON DENDRÍMEROS DE PAMAM COMO EFICIENTES TRANSPORTADORES DE

MATERIAL GENÉTICO

M. Antonia Herrero,1 Javier Guerra,1,2 Blanca Carrión,2 Francisco C. Pérez-Martínez,2 Maribel Lucío,1 Noelia Rubio,1,1 Maurizio Prato,3,1 Valentín Ceña,2,4,5

Ester Vázquez.1

1Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas-IRICA, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain. 2NanoDrugs, S.L., Paseo de la Innovación 1,

02006 Albacete, Spain. 3Center of Excellence for Nanostructured Materials, Department of Pharmaceutical Sciences, University of Trieste, Piazzale Europa 1, 34127 Trieste, Italy. 4Unidad

Asociada Neurodeath, Farmacología. CSIC-Universidad de Castilla-La Mancha. Campus Universitario, 02006 Albacete, Spain.

Los carbon nanohorns (CNHs)1 representan un nuevo tipo de nanoestructuras carbonadas, con

propiedades muy interesantes para aplicaciones tanto en ciencia de materiales como en biología y medicina.2 Una partícula primaria de CNH es una lámina de grafeno enrollada en forma de tubo (con una estructura similar a nanotubos de carbono de una única capa) de entre 2–5 nm de diámetro y con una longitud de entre 40-50 nm, con punta cónica. Alrededor de 2000 CNHs se agregan formando estructuras esféricas similares a una dalia y con un diámetro de entre 80–100 nm. La elevada pureza que se consigue en la síntesis de los CNHs es una de sus mayores ventajas con respecto a los nanotubos de carbono. Se sintetizan en ausencia de catalizador y por tanto se obtienen libres de metales. Los CNHs presentan una elevada superficie de absorción e inherentes huecos intersticiales.

La modificación química de este tipo de materiales favorece su manipulación y la síntesis de híbridos con distintas aplicaciones. Así, el anclaje de dendrímeros de diferentes generaciones mantiene casi intactas las características propias del CNH pero aumenta considerablemente su solubilidad La presencia de un elevado número de cargas positivas, debidas a los grupos amino de la periferia, los hace ideales para la interacción electrostática con el material genético y por tanto son adecuados trasportadores de dicho material al interior de las células. Del mismo modo, el anclaje de dendrímeros con nanopartículas encapsuladas dentro de dendrímeros (DENs) permite seguir los trasportadores sin la necesidad de utilizar otro tipo de marcador.3 Este tipo de vehículos no virales abre un nuevo campo para el desarrollo de la terapia génica, que es uno de los tratamientos que presenta un mayor potencial actualmente para combatir enfermedades como el cáncer. Nuestros vehículos híbridos se muestran eficaces en la transfección de siRNA consiguiendo disminuciones en la expresión de proteínas como GADPH y p42-MAPK en células de cáncer de próstata (PC-3 cells).

1 Iijima, S.; Yudasaka, M.; Yamada, R.; Bandow, S.; Suenega, K.; Kokai, F.; Takahashi, K. Chem. Phys. Lett., 1999, 309, 165. 2 Lacotte, S.; García, A.; Decossas, M. Al-Jamal, W. T.; Li, S.; Kostarelos, K.; Muller, S.; Prato, M.; Dumortier, H.; Bianco, A. Adv. Mater., 2008, 20, 2421. 3 Herrero, M. A.; Guerra, J.; Myers, V. S.; Gómez, M. V.; Crooks, R. M.; Prato, M. ACS Nano, 2010, 4, 905-912.


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COMUNICACIÓN ORAL 14 SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE UN DENDRÍMERO HÍBRIDO

DE PPV-PAMAM Y SU APLICACIÓN COMO AGENTE TRANSFECTANTE EN CÉLULAS NEURONALES

Ana C. Rodrigo,1 Iván Rivilla,1 Francisco C. Pérez-Martínez,2 Silvia Monteagudo,2 Vanessa Ocaña,2 Javier Guerra,1,2 Joaquín C. García-Martínez,1 Sonia Merino,1

Prado Sánchez-Verdú,1 Valentín Ceña,3,4 Julián Rodríguez-López.1

1Facultad de Química, Universidad de Castilla-La Mancha, Avda. Camilo José Cela 10, 13071-

Ciudad Real, España. 2NanoDrugs, S. L. Pº de la Innovación 1, 02071-Albacete (España). 3Unidad Asociada Neurodeath, Facultad de Medicina, CSIC-UCLM, Universidad de Castilla-La Mancha, Avda. Almansa 14, 02006-Albacete, Spain. 4CIBERNED, Instituto de salud Carlos III, C/ Sinesio

Delgado 6, 28071-Madrid. [email protected]; [email protected]

Aunque los vectores virales han demostrado ser altamente eficaces en procesos de transfección

génica, los riesgos que supone su uso en cuanto a su falta de seguridad han supuesto un grave inconveniente respecto a su viabilidad en el plano clínico. Por esta razón, se ha prestado más atención al desarrollo de vectores sintéticos ya que (i) a diferencia de los polímeros, una síntesis racional de los mismos permite un mayor grado de control sobre su estructura; (ii) son también más fáciles de fabricar a gran escala y (iii) su uso plantea menos riesgos al ser menos tóxico y no provocar respuestas inmunes por parte del organismo anfitrión.1 Entre estos agentes de transfección no virales destacan los dendrímeros. La arquitectura ramificada de los dendrímeros permite presentar múltiples grupos de unión en su superficie, ideales para complejar biomoléculas como el ADN. Debido a su disponibilidad comercial, dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM) y de polipropilenimina (PPI) han sido extensamente utilizados para transferencia génica mostrando alta eficacia de transfección.2 Sin embargo, problemas de toxicidad inherentes han conducido al desarrollo de portadores de material genético dendríticos alternativos.

Como objeto de nuestro estudio, las neuronas suponen un reto en el campo de la transfección génica ya que son difíciles de transfectar incluso con el empleo de vectores virales como portadores y hasta el momento pocos han sido los vectores no virales que muestran una eficacia moderada en la transfección de células del sistema nervioso central.3

En este trabajo, se muestra la síntesis y la caracterización de un nuevo dendrímero híbrido (TRANSGEDEN) que combina un núcleo rígido de polifenilenevinileno (PPV) con ramas flexibles de PAMAM en la superficie. El potencial del dendriplejo formado por dicho compuesto y el siRNA como sistema de entrega no viral génico en células neuronales también fue examinado observando que podría ser un prometedor portador de entrega.

1 Karmali, P. P.; Chaudhuri, A. Med. Res. Rev. 2007, 27, 696-722. 2 Mintzer, M. A.; Simanek, E. E. Chem. Rev. 2009, 109, 259-302. 3 Kim, I.-D.; Lim, C.-M.; Kim, J.-B; Nam, H. Y.; Nam, K.; Kim, S.-W.; Park, J.-S.; Lee, J.-K. J. Control. Release 2010, 142, 422-430.


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APLICACIONES BIOLÓGICAS DEL DENDRÍMERO TRANSGEDEN1

Francisco C. Pérez-Martínez, Blanca Carrión, Silvia Monteagudo, María D. Pérez,

Valentín Ceña

NANODRUGS, S.L. y Unidad Asociada Neurodeath, Avda. Innovación, 1, Parque Científico y Tecnológico, Universidad de Castilla-la Mancha, Albacete.

El dendrímero TRANSGEDEN (con un núcleo de polifenilenvinileno) ha demostrado poseer una gran utilidad en aplicaciones biológicas tanto en cultivos primarios como en líneas tumorales, fundamentalmente en el campo de la transfección de material genético (siRNA). El compuesto ha demostrado que es capaz de fijar siRNA, liberarlo en presencia de polianiones y, al mismo tiempo, proteger el ácido nucleico de la acción de las RNAsas, lo que, unido a la ausencia de toxicidad (en el rango de concentraciones utilizadas) le confieren un potencial utilidad en terapéutica. Los datos biológicos más relevantes son los siguientes:

a) Cultivos primarios neuronales. La transfección de material genético a neuronas utilizando vectores no virales es difícil y, hasta ahora, ha mostrado una baja eficiencia1. No obstante, el dendrímero TRANSGEDEN es capaz de transfectar neuronas con una eficiencia similar a la obtenida con los lentivirus, que son considerados el “gold standard” de la transfección neuronal. Esto permite eliminar una proteína de forma aguda sin la compensación que aparece durante el desarrollo en los ratones “knock-out”. Nosotros hemos utilizado este dendrímero para eliminar la proteína cofilina, que interviene en la dinámica de los microtúbulos, tanto en neuronas corticales como granulares. Hemos observado que la eliminación de la proteína cofilina (utilizando el dendrímero complejado con siRNA) disminuye la toxicidad inducida por el agente excitotóxico NMDA. Asimismo, hemos observado que el dendrímero es capaz de bloquear, en más de un 80%, la proteína beclina-1 que está implicada en los procesos de autofagia.

b) Líneas tumorales. El cáncer de próstata es una de las causas que producen una mayor mortalidad en los hombres en los países occidentales. Nuestro grupo ha intentado un abordaje novedoso a la terapéutica de este tipo de tumores que consiste en bloquear específicamente una proteína (Erk/p42MAPK) que está implicada en la proliferación y supervivencia de las células de cáncer de próstata en las líneas tumorales PC3 y LnCaP. Los resultados mostraron que el dendrímero no es tóxico per se frente a las células tumorales, pero que es capaz de disminuir de forma casi completa los niveles de la proteína en estas células lo que permitió potenciar la acción antitumoral de otros compuestos.

1 Pérez-Martínez, F. C.; Guerra, J.; Posadas, I.; Ceña, V. Barriers to Non-Viral Vector-Mediated Gene Delivery in the Nervous System. Pharm. Res. 2011, en prensa.


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AGENTES DE CONTRASTE DENDRÍTICOS PARA MRI OBTENIDOS MEDIANTE ESTRATEGIAS PRE-LABELING Y

CuAAC Francisco Fernández-Trillo,a Jesús Pacheco-Torres,b Paloma Ballesteros,c Pilar

López-Larrubia,b Sebastián Cerdán,b Ricardo Riguera,a* and Eduardo Fernández-Megíaa*

a Department of Organic Chemistry and Center for Research in Biological Chemistry and

Molecular Materials, University of Santiago de Compostela, Jenaro de la Fuente s/n, 15782 Santiago de Compostela; b Instituto de Investigaciones Biomédicas "Alberto Sols" CSIC-UAM,

Madrid; c Instituto Universitario de Investigación - UNED, Madrid CuAAC permite la completa y eficiente funcionalización de dendrímeros con complejos de Gd preformados (pre-labeling) para dar agentes de contraste macromoleculares monodispersos para MRI. La monodispersión de estos productos contrasta con la típica distribución de productos obtenidos mediante rutas sintéticas clásicas, lo que facilita la caracterización y control de calidad requeridos para aplicaciones clínicas. El potencial de una nueva familia de copolímeros de bloque PEG-dendrímero de la familia GATG que incorporan hasta 27 complejos DOTA-Gd como agentes de contraste macromoleculares para MRI se ha explorado in vivo.


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LA EVALUACIÓN DE LA DINÁMICA DE DENDRÍMEROS POR RMN Y SUS POTENCIALES ERRORES DE INTERPRETACIÓN

Luiz F. Pinto, Juan Correa, Ricardo Riguera,* Eduardo Fernández-Megía*

Departamento de Química Orgánica y Centro de Investigación en Química Biológica y Materiales

Moleculares (CIQUS), Universidad de Santiago de Compostela, Jenaro de la Fuente s/n, 15782 Santiago de Compostela, España

La estructura globular y arquitectura ramificada de dendrímeros han despertado un enorme interés en su distribución de densidad y dinámica molecular. Con este objetivo se han propuesto modelos teóricos contrapuestos por parte de de Gennes y Hervet (modelo dense-shell)1 y de Lescanec y Muthukumar (modelo dense-core),2 en los que se describen distribuciones de densidad segmental con máximos en la periferia y core, respectivamente. La relajación de resonancia magnética nuclear (RMN) es una herramienta muy potente para el estudio de la dinámica de macromoléculas a nivel atómico.3 Está especialmente indicada para dendrímeros ya que su naturaleza repetitiva permite comparar la dinámica de diferentes capas y generaciones. La mayoría de los estudios cualitativos de relajación están basados en tiempos de relajación longitudinal (T1), debido a la facilidad con la que son determinados de forma precisa.4 A diferencia de polímeros lineales, en los que se observa una disminución de T1 con el peso molecular (dinámica más lenta), el análisis de la dinámica de dendrímeros en ausencia de otros parámetros de relajación [tiempo de relajación transversal (T2), efecto nuclear Overhauser (NOE), o la dependencia de T1 con la temperatura] puede conducir a errores de interpretación relacionados con su característica naturaleza globular. A esta conclusión hemos llegado tras analizar la relajación de RMN de cuatro generaciones de dendrímeros poli(aril eter), seleccionados como ejemplo ilustrativo de una familia previamente descrita como arquitectura dense-shell en base a estudios de relajación de RMN 1H T1,5 pero dense-core mediante otras técnicas.6

1 de Gennes, P. G.; Hervet, H. J. Physique Lett. 1983, 44, 351. 2 Lescanec, R. L.; Muthukumar, M. Macromolecules 1990, 23, 2280. 3 Palmer III, A. G. Chem. Rev. 2004, 104, 3623. 4 a) Dais, P.; Spyros, A. Progr. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 1995, 27, 555. b) Heatley, F. Progr. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 1979, 13, 47. 5 Hecht, S.; Frechet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4084. 6 a) Li, Y.-Y.; Han, L.; Chen, J.; Zheng, S.; Zen, Y.; Li, Y.; Li, S.; Yang, G. Macromolecules 2007, 40, 9384. b) Kao, H.-M.; Stefanescu, A. D.; Wooley, K. L.; Schaefer, J. Macromolecules 2000, 33, 6214. c) Wooley, K. L.; Klug, C. A.; Tasaki, K.; Schaefer, J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 53. d) Mourey, T. H.; Turner, S. R.; Rubinstein, M.; Fréchet, J. M. J.; Hawker, C. J.; Wooley, K. L. Macromolecules 1992, 25, 2401.


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LISTA DE PARTICIPANTES


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Ahad Hadad, Caroline University of Trieste (Italy) [email protected] Alonso Garrido, Beatriz Universidad Autónoma de Madrid [email protected] Angurell Purroy, Inmaculada Universitat de Barcelona [email protected] Arnáiz Garrido, Eduardo Universidad de Alcalá [email protected] Barberá Gracia, Joaquín Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Barrejón Araque, Myriam Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Bucos, Madalina Universidad de Zaragoza [email protected] Campo Rodrigo, Ana Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Casado Santana, Carmen M. Universidad Autónoma de Madrid [email protected] Castelar Ariza, Susana Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Ceña Callejo, Valentín Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Cervera Procas, Ramón Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Correa Chinea, Juan Francisco Universidad de Santiago de Compostela [email protected] Crooks, Richard M. The University of Texas at Austin (USA) [email protected]

de Jesús Alcañiz, Ernesto Universidad de Alcalá [email protected] de la Mata de la Mata, Fco. Javier Universidad de Alcalá [email protected] Fedeli, Elisabetta Pharmamar [email protected] Fernández Megía, Eduardo Universidad de Santiago de Compostela [email protected] Fernández Villamarín, Marcos Universidad de Santiago de Compostela [email protected] Fuentes Paniagua, Elena Universidad de Alcalá [email protected] Galán Herranz, Marta Universidad de Alcalá [email protected] García Gallego, Sandra Universidad de Alcalá [email protected] García Martínez, Joaquín C. Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] García Rodríguez, E. Amaranda Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Gebbink, R. J. M. Klein Utrecht University (The Netherlands) [email protected] Gómez Almagro, M. Victoria Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Gómez Ramírez, Rafael Universidad de Alcalá [email protected] González de Rivera Riera, Ferran Universitat de Barcelona [email protected]


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Gracia Garza, Ismael Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Guerra Navarro, Francisco Javier Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Hernández Aínsa, Silvia M. Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Herrero Chamorro, M. Antonia Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Herrero Palomino, Marta Universidad Autónoma de Madrid [email protected] Jiménez Pardo, Isabel Universidad de Zaragoza [email protected] León Castellanos, Verónica Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Lucío Benito, M. Isabel Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Martín Zarco Serrano de la Cruz, Manuela Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Merino Guijarro, Sonia Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Mesquita da Silva Pinto, Luiz Fernando Universidad de Santiago de Compostela [email protected] Monteagudo Abietar, Silvia NanoDrugs, S. L. [email protected] Movellan, Julie Universidad de Zaragoza [email protected] Navarro Gorris, Alejandro Universidad Politécnica de Valencia [email protected]

Núñez Aguilera, Rosario Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC) [email protected] Ocaña Martínez, Ana Vanessa Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Omenat Val, Ana Carmen Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Ortega López Paula Universidad de Alcalá [email protected] Ortiz Álvarez, Alba M. Universidad de Alcalá [email protected] Peramo Serrano, Mª Ángeles NanoDrugs, S. L. [email protected] Pereira Amaral, Sandra Cristina Universidad de Santiago de Compostela [email protected] Pérez Carrión, Mª Dolores NanoDrugs, S. L. [email protected] Pérez de Inestrosa, Ezequiel Universidad de Málaga [email protected] Pérez Martínez, Francisco Carlos NanoDrugs, S. L. [email protected] Rodríguez López, Julián Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Rojo Marcos, F. Javier Insto. de Investigaciones Químicas, CSIC - Sevilla [email protected] Rossell Alfonso, Oriol Universitat de Barcelona [email protected] Rubio Carrero, Noelia Universidad de Castilla-La Mancha [email protected]


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Sánchez Verdú, M. del Prado Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Santoro, Amedeo Universidad de Zaragoza-ICMA [email protected] Sebastian Pérez, Rosa M. Universitat Autònoma de Barcelona [email protected] Seco García, Miquel Universitat de Barcelona [email protected] Tejeda Sojo, Juan Universidad de Castilla-La Mancha

[email protected] Vázquez Fernández-Pacheco, Ester Universidad de Castilla-La Mancha [email protected] Velders, Aldrik University of Twente (The Netherlands) [email protected] Villena Morales, Carlos Universidad Politécnica de Madrid [email protected] Viñas i Teixidor, Clara Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC) [email protected]

Documents

Libro de resumenes de resumenes.pdf · RMN y sus potenciales errores de ... de la nanotecnología a la medicina, ... Las posibles aplicaciones biomédicas de los Dendrímeros derivan