Nuevos materiales mesoporosos funcionalizados con complejos metálicos como agentes anticáncer

Abstract

El cáncer es la segunda causa de muerte, por detrás de las enfermedades cardiovasculares. En las últimas décadas se están investigando nuevos materiales con propiedades anticancerígenas para paliar los efectos de esta enfermedad. Dentro de este tipo de nuevos materiales, los compuestos de platino han sido los más estudiados, sin embargo, debido a sus efectos secundarios, se tiende a su sustitución por otros derivados que carezcan de efectos nocivos para el paciente. Es por ello que, actualmente, se están investigando derivados de otros metales como: titanio, galio, estaño, paladio, rutenio y oro, entre otros. En el trabajo desarrollado en este proyecto fin de carrera se estudian las propiedades cancerígenas de algunas superficies funcionalizadas con complejos titanoceno las cuales podrían ser utilizadas como vehículos transportadores de derivados organometálicos para el tratamiento de tumores óseos como condroblastomas y osteosarcomas, más aún teniendo en cuenta que determinadas superficies mesoporosas han demostrado generar capas de hidroxiapatita por si mismas después de su exposición a sueros simulando fluidos corporales. En este trabajo se ha estudiado la incorporación del complejo titanoceno sencillo [Ti(¿5- C5H5)2Cl2] con alúmina, hidroxiapatita, SBA-15, HMS y MSU-2 mediante técnicas de caracterización. Se ha llevado a cabo un estudio de las interacciones de estos materiales con ADN, así como un estudio de liberación de Ti y de su actividad antiproliferativa frente a distintas células cancerosas. Para ello se ha sintetizado y caracterizado el derivado titanoceno más sencillo ([Ti(¿5- C5H5)2Cl2]). De la misma forma se han sintetizado y caracterizado las distintas superficies mesoporosas (SBA-15, HMS y MSU-2), mientras que la alúmina e hidroxiapatita, que se obtuvieron de forma comercial, fueron caracterizadas. Todas las superficies se funcionalizaron con el complejo titanoceno preparado obteniendo los siguientes materiales: Hidroxiapatita / [Ti(¿5-C5H5)2Cl2] (A1), Al2O3 / [Ti(¿5- C5H5)2Cl2] (A2), SBA-15 / [Ti(¿5-C5H5)2Cl2] (A3), HMS / [Ti(¿5-C5H5)2Cl2] (A4), MSU-2 / [Ti(¿5-C5H5)2Cl2] (A5) que fueron caracterizados mediante: espectroscopía infrarroja, fisisorción de gases, difracción de rayos X de polvo, fluorescencia de rayos X, espectroscopía de RMN de sólidos, análisis térmico, espectroscopía UV-visible, microscopía electrónica de transmisión y microscopía electrónica de barrido. Posteriormente, se realizó un estudio de las interacciones entre las superficies funcionalizadas con ácido desorriboxinucleico (ADN) en disolución, observando así las interacciones electrostáticas entre las superficies funcionalizadas y el ADN. Además, la actividad citotóxica de los materiales sintetizados A1¿A5, así como de las superficies sin funcionalizar (hidroxiapatita, alúmina, HMS y MSU) fue estudiada en ensayos in vitro contra células causantes del carcinoma anaplásico de tiroides (8505C), del tumor de cabeza y cuello (A253), del carcinoma de pulmón (A549) y el carcinoma de colon (DLD-1), observando que todos ellos son activos contra todas las células cancerosas humanas estudiadas, observando en todos los casos que las superficies funcionalizadas presentan una actividad citotóxica mayor que las no funcionalizadas. Además, se muestra que A2 es el material que presenta los mejores resultados de citotoxicidad en todas las células estudiadas, salvo en la célula A549 para la que el material más eficaz es A4. Por último, se presenta un estudio de liberación de titanio ¿leaching¿ de las superficies, con el fin de conocer la posible eficacia del complejo titanoceno liberado o de la superficie como agente antineoplásico. Estos resultados inducen a pensar que no se produce la liberación del complejo de titanio en el medio biológico, ya que a distintas temperaturas, tiempos y pH no se ha observado liberación del mismo. Estos resultados inducen a pensar que la actividad citotóxica de estos materiales es producida por la propia partícula de material funcionalizado.