Síntesis y caracterización de un novedoso biomaterial a base de quitosano modificado con aminoácidos

Abstract

Se realizó la modificación química de quitosano (CH) proveniente de conchas de camarón (Litopenaeus
vannamei) con aminoácidos: L-leucina (Leu) y L-tirosina (Tyr), con el fin de variar algunas de sus propiedades
físicas y químicas, y ampliar su uso en la fabricación de películas y andamios, potenciando las aplicaciones del
quitosano en áreas biomédicas y farmacológicas. Los derivados (CH-Leu y CH-Tyr) fueron caracterizados
mediante estudios de espectroscopia infrarrojo (ATR-FTIR) para verificar la estructura de los productos
modificados y las propiedades térmicas fueron analizadas mediante termogravimetría (TGA). Se realizaron
ensayos de solubilidad, donde se observó que los derivados obtenidos son solubles en disoluciones acuosas a
valores de pH neutro y alcalino, a diferencia del quitosano que solo es soluble bajo condiciones de pH ácido. La
citotoxicidad de los derivados fue analizada mediante ensayos de hemocompatibilidad con eritrocitos humanos.
Posteriormente se realizaron membranas a partir de los derivados de CH-Leu y CH-Tyr, y se determinó el ángulo
de contacto. El proceso de biodegradabilidad en membranas se estudió a través de procesos de hidrólisis en H2O
y buffer fosfato salino (PBS), pH 7,4 a 37ºC durante intervalos de tiempo de 24, 72 y 168 h. Los andamios fueron
preparados usando la técnica de electrospinning al preparar una mezcla entre poli(vinil alcohol) (PVA) y los
derivados de CH (dada la solubilidad mostrada en agua), y la morfología de las fibras fue estudiada mediante
microscopía electrónica de barrido (MEB). En general, los resultados obtenidos por FTIR, TGA y MEB sirvieron
como herramientas para verificar la modificación, y estos derivados permiten ampliar las propiedades físicas y
químicas del quitosano puro, principalmente en cuanto a su solubilidad, permitiendo que este novedoso
biomaterial sea empleado en múltiples aplicaciones, resaltando que pueden ser mezclados con fases poliméricas
sintéticas lo cual abre ventanas para el uso de este interesante biopolímero.
Palabras clave: Quitosano, L-leucina, L-tirosina, modificación química, polimezclas.