Científicos rusos han obtenido por primera vez nanopartículas poliméricas de derivados del quitosano, un biopolímero descubierto en 1859. Estas nanopartículas tienen una actividad antibacteriana equiparable al nivel de los antibióticos modernos.
El quitosano es un poliaminosacárido biodegradable. Se obtiene de la quitina (el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa) y se usa activamente como un aditivo biológico y cosmético, así como regulador del crecimiento en la agricultura. También se añade a la alimentación animal.
No obstante, las propiedades antibacterianas del quitosano se expresan muy débilmente, principalmente debido a su baja solubilidad en agua.
Sin embargo, la modificación química del quitosano permite obtener derivados de quitosano solubles en agua con una mayor actividad antibacteriana.
Valiéndose de este sistema, los científicos rusos obtuvieron derivados del quitosano con una actividad antibacteriana extremadamente alta y una solubilidad expresa en agua.
Nuevo enfoque químico
Para sintetizar derivados del quitosano a partir de los cuales se forman nanopartículas altamente activas, los científicos han desarrollado un nuevo enfoque basado en métodos de química click y del procesamiento ultrasónico.
Usando este método, se pueden obtener otras partículas polisacáridicas con actividad antibacteriana, señalan estos científicos. Sus resultados se publican en la revista International Journal of Biological Macromolecules.
El quitosano es un biopolímero biodegradable y biocompatible no tóxico que se produce industrialmente de la quitina mediante desacetilación de sus unidades.
Sin embargo, todas las propiedades útiles del quitosano están relacionadas con sus propiedades adhesivas: interactúa con las membranas mucosas, facilitando la penetración de los medicamentos en el cuerpo.
Los químicos de la Universidad Rusa de la Amistad de los Pueblos (RUDN), dirigidos por Andrei Kritchenkov, han obtenido por primera vez derivados del quitosano con propiedades antibacterianas tan potentes como las de los antibióticos modernos.
Polímero catiónico
Han descubierto que el aumento de la actividad antibacteriana es característico de los compuestos de quitosano con un anillo de triazol y un fragmento de betaína, en los que se puede controlar el número de grupos catiónicos.
Para obtener este compuesto, Kritchenkov y su equipo utilizaron un método original que combina dos enfoques, recientemente utilizados para las transformaciones químicas de los quitosanos.
El primero de ellos es la cicloadición azida-alcalina, uno de los métodos más importantes de química click, que permite unir entre sí las moléculas deseadas selectivamente y con un alto rendimiento.
El segundo enfoque es el tratamiento ultrasónico, debido al cual la reacción click se acelera significativamente y no se requieren condiciones anaeróbicas para su implementación.
Utilizando ambos métodos al mismo tiempo, los químicos pudieron obtener un polímero catiónico basado al quitosano, mientras controlaron su tamaño y composición química precisa.
Luego, para aumentar la actividad antibacteriana del polímero, los químicos obtuvieron nanopartículas con un diámetro de aproximadamente 100 nanómetros a partir de moléculas de polímero individuales.
Referencia