Optimización del funcionamiento de fármacos alquilantes como método preventivo a la producción de sus efectos contaminantes: El caso de Dacarbazina

Abstract

Los fármacos antitumorales han presentado una creciente utilización durante los últimos treinta años debido a que, por factores genéticos y medio ambientales, es cada vez más frecuente la aparición de cáncer en la población humana. Esto ha propiciado que dichos medicamentos y sus productos de degradación hayan comenzado a aparecer en los cuerpos de agua de todo el mundo y afecten a los ecosistemas, provocando contaminación ambiental y efectos nocivos sobre la biota, constituyendo una preocupación en el campo de las ciencias ambientales y considerándose hoy en día en la categoría de Contaminantes Emergentes. Este estudio enfoca sus esfuerzos en combinar los beneficios comprobados de la aplicación de la química supramolecular y la nanociencia para lograr la fabricación de un sistema que tenga el potencial para la aplicación segura de uno de los fármacos anticancerígenos de la categoría más peligrosa. Dacarbazina (DB) es un fármaco anticancerígeno altamente sensible a la descomposición por diversos factores fisicoquímicos y ambientales, poseyendo un actuar poco selectivo en el cuerpo humano y teniendo una alta tasa de excreción vía urinaria. Con el fin de alterar sus propiedades desfavorables se desarrolló un Sistema Ternario, conformado por: un compuesto de inclusión (CI), en el cual DB se introduce dentro de la macromolécula β-Ciclodextrina (βCD), cuya formación y estabilidad fue comprobada mediante Espectroscopía de Rayos X de polvo Cristalino, H1 -RMN y ROESY. Dicho compuesto de inclusión fue anclado mediante el grupo funcional amido del fármaco a nanopartículas de oro (AuNPs), especies nanoquímicas conocidas por sus propiedades fisicoquímicas favorables y de selectividad en el tratamiento del cáncer. En paralelo se ancló polietilenglicol tiolado (PEG) a las AuNPs para otorgarle mayor estabilidad al sistema, comprobando dicha estabilidad y cambios morfológicos del nuevo sistema ternario formado mediante las técnicas de espectroscopía UV-visible, Potencial Z, espectroscopía IR, DLS, espectroscopía Raman, Nano Tracking Analisys, microscopías TEM y HR-TEM. Finalmente se estableció la capacidad del sistema ternario para liberar el fármaco bajo la incidencia de un láser monocromático hacia una fase orgánica, obteniendo una liberación promedio de 10,73% durante 60 min de irradiación y comprobando de esta manera que posee potencial para ser probado en sistemas biológicos.

The antitumor drugs have presented an increasing use during the last thirty years because due to genetic and environmental factors the appearance of cancer in the human population is increasingly frequent. This has led to these medicines and their degradation products having begun to appear in water bodies around the world and affecting ecosystems, causing environmental pollution and harmful effects on biota, constituting a concern in the field of environmental sciences and considered today in the category of Emerging Pollutants. This study focuses its efforts on combining the proven benefits of the application of supramolecular chemistry and nanoscience to achieve the manufacture of a system that has the potential for the safe application of one of the most dangerous anticancer drugs. Dacarbazine (DB) is an anticancer drug highly sensitive to decomposition by various physicochemical and environmental factors, possessing an unselective action in the human body and having a high rate of urinary excretion. In order to alter its unfavorable properties, a Ternary System was developed, consisting of: an inclusion compound (IC), in which DB is introduced into the β-Cyclodextrin (βCD) macromolecule, whose formation and stability was checked by spectroscopy X-Ray of crystalline powder, H1 - RMN and ROESY. Said inclusion compound was anchored by the amide functional group of the drug to gold nanoparticles (AuNPs), nanochemical species known for their favorable physicochemical properties and selectivity in the treatment of cancer In parallel, thiolated polyethylene glycol (PEG) was anchored to the AuNPs to give greater stability to the system, checking said stability and morphological changes of the new ternary system formed by UV-visible spectroscopy, Potential Z, IR spectroscopy, DLS, Raman spectroscopy techniques, Nano Tracking Analysis, TEM and HR-TEM microscopes. Finally, the capacity of the ternary system to release the drug under the influence of a monochromatic laser towards an organic phase was established, obtaining an average release of 10.73% during 60 min of irradiation and thus verifying that it has the potential to be tested in biological systems.