Modelado de materiales para el soporte de medicamentos combinados

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) representan la principal causa de mortalidad en Argentina y en el mundo. Su tratamiento requiere la administración de múltiples fármacos, lo que compromete la adherencia del paciente al tratamiento. La estrategia de "polipíldora", que combina varios medicamentos en un único comprimido, surge como una solución prometedora para simplificar las terapias. En este marco, la nanotecnología ofrece herramientas innovadoras para el diseño de sistemas de liberación controlada de fármacos. Esta tesis tiene como objetivo principal evaluar, mediante modelado computacional, la viabilidad de nanoestructuras de carbono (nanotubos y nanoesferas), modificadas químicamente, como soportes para el transporte de distintos fármacos cardiovasculares de uso extendido: aspirina, captopril e hidroclorotiazida. Se emplean cálculos basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para investigar las interacciones a nivel atómico. Se analizan las características estructurales y las propiedades electrónicas, como las energías de adsorción, las distribuciones de carga, la densidad de estados (DOS) y los indicadores de reactividad química. A través de la determinación de la naturaleza de las fuerzas de unión, se busca establecer las condiciones óptimas para propiciar la adsorción combinada de estos fármacos mediante el uso de los softwares VASP (implementando el método PAW) y Gaussian 09 (funcional B3LYP), y así poder sentar las bases para el diseño de futuras polipíldoras cardiovasculares. Inicialmente, se estudia la co-adsorción de captopril y aspirina en un nanotubo de carbono de pared simple SWCNT (10,0) dopado con silicio. Se evalúa cómo la modificación de la superficie mejora la estabilidad y la interacción de los fármacos. Además, se analiza la adsorción simultánea de hidroclorotiazida y aspirina en una nanoesfera de carbono dopada con potasio y fósforo, determinando un posible mecanismo de adsorción secuencial. Para mejorar el desempeño y la selectividad, se examina un SWCNT (5,3) dopado con fósforo y magnesio, analizando las diferencias en la adsorción de hidroclorotiazida y aspirina para modular la cinética de liberación. También se estudia la reactividad intrínseca y las interacciones directas entre los tres fármacos (hidroclorotiazida, captopril y aspirina) para comprender su comportamiento en sistemas combinados. Los resultados confirman que las nanoestructuras de carbono prístinas (sin dopar) interactúan débilmente con los fármacos, pero la introducción de heteroátomos (dopaje) genera sitios activos en la superficie, incrementando significativamente tanto la estabilidad como la energía de adsorción de los complejos. Se determina que las interacciones son mayoritariamente de naturaleza electrostática, favoreciendo un proceso de adsorción-liberación reversible. Por otro lado, se observa que los fármacos como el captopril y la hidroclorotiazida presentan una adsorción más fuerte en comparación con la aspirina. Esta diferencia en la afinidad de enlace, controlable mediante la selección de los dopantes, sugiere la posibilidad de diseñar un sistema de liberación secuencial y controlada, produciendo así una desorción rápida para la aspirina y una más lenta para los antihipertensivos. En conclusión, este trabajo establece que el modelado computacional es una herramienta muy valiosa para el diseño de nuevas polipíldoras y que el dopaje de nanoestructuras de carbono es una estrategia eficaz para mejorar su desempeño como nanotransportadores, abriendo caminos para el desarrollo de terapias cardiovasculares más seguras y eficientes.

Author dc:creator

• Dodero, Gabriela Alejandra

Advisor dc:contributor.advisor

• Simonetti, Sandra Isabel

Statement dc:rights

• Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0)

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Language dc:language.iso

spa

Dc Identifier Other

2026-1982

OAI identifier oai:identifier

oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/7614