Estudio y aplicaciones analíticas de los efectos del entorno molecular en la fluorescencia. Agregados moleculares auto-organizados

Abstract

Trabajos anteriores del grupo de investigación demostraron que las interacciones inducidas no-específicas, de naturaleza electrostática, entre la carga o el momento dipolar permanente de un fluoróforo y las cadenas hidrocarbonadas largas polarizables de las moléculas producen incrementos en la intensidad de fluorescencia de dicho fluoróforo, sin cambios en su longitud de onda de emisión [Cebolla 2012, Cossío 2000a, Cossío 2000b, Gálvez 2006]. Este efecto de entorno molecular se produce en mayor o menor medida para todos los fluoróforos, y tiene lugar, con diferente magnitud, tanto en medio líquido como en sólido. En los últimos años se han desarrollado diferentes aplicaciones basadas en la utilización de este tipo de interacciones para determinar hidrocarburos saturados [Cossío 2000] y lípidos [Jarne 2011] en diferentes matrices, utilizando técnicas cromatográficas.

La coralina, alcaloide catiónico de tipo benzo[c]fenantridina, produce unos elevados incrementos en su emisión de fluorescencia en presencia de hidrocarburos saturados y de lípidos, compuestos que no absorben en las condiciones habituales de trabajo analítico. Así pues, nos planteamos evaluar como un objetivo del presente estudio si la coralina puede ser de utilidad como biomarcador de lípidos precursores de membranas. Para ello, se ha estudiado en esta tesis su incorporación a estructuras auto-organizadas constituidas por diversos tipos de compuestos: surfactantes, lípidos (que forman micelas o liposomas) y moléculas anfifílicas peptídicas (que forman estructuras fibrilares o placas bidimensionales). Todas las moléculas estudiadas son anfifílicas, incluyendo en su estructura largas cadenas hidrocarbonadas.

Las estructuras auto-organizadas que se forman en disolución, con diferentes niveles de complejidad, incorporan moléculas en su estructura y constituyen, en ciertos casos, vehículos de transporte, con posibilidad de carga y liberación controlada de moléculas. Así, por ejemplo, es conocido el caso de los liposomas. En este contexto, el potencial uso de la coralina presentaba un doble interés porque, además de permitir el seguimiento de su incorporación en las estructuras a través de la variación de sus parámetros de fluorescencia, ha venido siendo utilizada como principio activo antileucémico, antineoplásico y antimicrobiano, y presenta una relativamente baja toxicidad [Gatto 1996, Whang 1996, Bhadra 2011, Biver 2010]. Este sistema modelizaba y debería permitir, a la vez, el seguimiento de un transporte de fármaco mediante dichas estructuras.