Tesis Doctorado
Preparación y caracterización de conjugados albumina-poli(acrilamida). estudios de unión de las 1,4-dihidropiridinas a la proteína libre y conjugada
Autor
Espinoza-Sommer, Pamela Yahel
Institución
Resumen
Las albúminas del suero están entre las proteínas más importantes del
plasma sanguíneo y su función principal es el transporte y distribución de
muchas sustancias, entre éstas las drogas. La unión de las drogas a las
albúminas varía su concentración libre, y por lo tanto la eficiencia como
fármaco. Por lo cual el conocer la afinidad de la proteína por la droga es de
gran importancia.
Las albúminas del suero humano (HSA) y de bovino (BSA) son
proteínas formadas por una simple cadena de 585 aminoácidos y están
compuestas de 3 dominios homólogos. La HSA contiene un único Trp214 en
el dominio 11 y la BSA contiene el Trp134 ubicado en el dominio 1 y el Trp212
en el dominio 11. Ambas contienen una Cys libre en la posición 34.
En otro aspecto, los sistemas de liberación de drogas (DOS) se
diseñan para entregar un agente terapéutico en un sitio y tiempo específico,
y con un patrón de liberación controlado. Esto mejora la farmacocínética y la
efectividad del fármaco. Entre los DOS están los conjugados proteínapolímero.
Considerando que se ha encontrado que las proteínas unidas a
polímeros presentan importantes ventajas en sus usos farmacológicos y que
además las albúminas de suero tienen la capacidad de unir ligandos y
transportarlos, en este proyecto se propuso sintetizar conjugados albúminapolímero.
Asimismo, evaluar el efecto de esta derivatización en la afinidad de
una serie de 1 ,4-dihidropiridinas (1 ,4-DHP) cuya estructura difiere en el
sustituyente en la posición 4 del anillo de dihidropiridina.
El conjugado se sintetizó utilizando la única cisteína libre de ambas
albúminas (Cys34) como transferente de cadena de la fotopolimerización vía
radicales de la acrilamida y derivados de ésta.
En este trabajo de tesis, se estudiaron las características de la unión
y constantes de asociación (KA) de las 1 ,4-DHP, tanto a la BSA y HSA libres
como al conjugado BSA-poliacrilamida. Para estos estudios se empleó la
espectroscopia de la fluorescencia, tanto estacionaria como resuelta en el
tiempo. Para la HSA, los estudios de asociación se realizaron a diferentes pH y en la presencia de hidrocloruro de guanidina. También se determinaron
los parámetros termodinámicos y la estequiometria de unión para algunas
drogas representativas. Asimismo, se analizaron los cambios en la
estructura de la proteína por la presencia de la droga.
Los resultados obtenidos indican que la cadena de polímero produce
un cambio conformacional en la proteína en que los Trp cambian a un
microentomo más hidrofóbico. A pesar de este cambio, la proteína conserva
su capacidad de hidrolizar al p-nitrofenilacetato y su estabilidad frente a
hidrocloruro de guanidina.
La afinidad de las 1 ,4-DHP, medida por la constante de asociación
(KA), fue similar para ambas proteínas. Las KA son del orden de 104 M-
1 y
dependen de la estructura del sustituyente en la posición 4 de la
dihidropiridina. El mayor valor se encontró para la droga con el sustituyente
2,3-diclorofenil (CPDHP). También, se obtuvo un alto valor para la 1 ,4-DHP
con el sustituyente 2-nitrofenil (NPDHP). Sin embargo, la afinidad de la
droga que contiene el sustituyente -coa- (ADHP) es considerablemente
mayor para la BSA con respecto a la HSA En base a estas diferencias y al
cambio conformacional en las proteínas en la presencia de la droga se
postuló que la asociación de las 1 ,4-DHP a las albúminas, con la excepción
del ADHP, involucra principalmente interacciones hidrofóbicas. La alta
afinidad para el ADHP hacia la BSA sugiere la presencia de interacciones
electrostáticas.
La afinidad de las 1 ,4-DHP a la BSA conjugada, es menor que en la
BSA libre. Sólo para la droga con el sustituyente -CH3 la KA es igual que
para la proteína libre. Esto sugiere que el polímero causa un impedimento en
la asociación de la droga a la proteína conjugada.
La estequiometria de unión es ~ 1. Las constantes de unión
determinadas a diferentes pH y concentraciones de hidrocloruro de
guanidina sugieren que el dominio 11 de la HSA es el sitio de unión de las
1 ,4-DHP. PFCHA-Becas Doctor en Química 123p. PFCHA-Becas TERMINADA