Bioconjugación de nanotransportadores de nanopartículas de plata con SBA para el tratamiento de cáncer de mama

Abstract

RESUMEN: La síntesis de nanopartículas de plata por el método del poliol es una reacción en donde la plata iónica se reduce a plata metálica. En este trabajo se reporta la presencia de grupos funcionales aldehído y carboxilo en la oxidación del polietilenglicol, al pasivar la plata. Las nanopartículas de plata (1.48% m/m) fueron puestas en agua desionizada para la síntesis de nanotransportadores de nanopartículas de plata por autoensamble, se siguió la siguiente metodología: agitación en vortex durante 30 segundos, por tres veces; baño ultrasónico, 25 kHz, 10 minutos; se evaluó la influencia del factor pH, en un experimento de 24 corridas, con 2 niveles de variación: pH 9±0.1 y sin ajuste de pH; posteriormente se dejaron madurar por 24, 48 y 72 horas para evaluar por dispersión de luz dinámica (DLS) la estabilidad de los nanotransportadores en almacenamiento, a los tiempos establecidos. De este estudio, se observó que los nanotransportadores sintetizados sin ajustar pH presentaron distribución del diámetro hidrodinámico menor al 90%, con múltiples modas. Por el contrario, al ajustar a 9, el pH de estos nanoacarreadores, se tiene que a mayor tiempo de maduración las nanoesferas poliméricas ven mejorada su estabilidad, ya que al analizarse por DLS se obtuvo una distribución monomodal del tamaño del nanotransportador y un diámetro hidrodinámico medio de 182,9±6,6 nm. Una vez establecidas las condiciones favorables, se procedió a evaluar el potencial Z (en función del pH) de las muestras sintetizadas y maduradas por 72 h. De esta manera se determinó que la carga del nanotransportador es negativa en todo el rango de pH estudiado (2 a 11) y que, además, a pH 9 la carga negativa del nanovehículo es muy alta, debiéndose reajustar al momento de ser bioconjugada. A partir de semillas de soya (Glycine max), se extrajo la aglutinina de soya (SBA) que es una proteína que se ha reportado, en estudios realizados por otros autores, tener afinidad a células tumorales de cáncer de mama. La extracción se realizó por cromatografía de afinidad y se evaluó por electroforesis SDS-PAGE (10%). Se evaluó el potencial Z en función del pH (en un rango de 4 a 8), para ver el comportamiento de las cargas predominantes en la proteína y valorar la bioconjugación por atracción de cargas. También se realizó este estudio con SBA comercial (Sigma-Aldrich, USA). Una vez extraída la proteína se procedió a realizar la bioconjugación con los nanotransportadores, al mismo tiempo que, para comparar la acción de nuestra proteína en estudios In vitro, se tomó SBA comercial para ser bioconjugada con los nanotransportadores. Las condiciones de bioconjugación fueron: 9ºC, agitación a 150 rpm, por 8 h, pH 5.8. Se evaluó el efecto citotóxico de los bioconjugados en la línea celular de adenocarcinoma mamario MDA-MB-231, demostrando disminución de la viabilidad celular a las 24 y 72 h de haber sido aplicado el tratamiento. ABSTRACT: The synthesis of silver nanoparticles by the polyol method is a reaction in which ionic silver is reduced to metallic silver. In this work, we report the presence of aldehyde functional groups and carboxyl on the oxidation of polyethylene glycol, to reduce silver. Silver nanoparticles (1.48% m/m) were placed in deionized water to nanocarriers synthesis of silver nanoparticles by self-assembly, the methodology was the followed: vortexing for 30 seconds, three times; ultrasonic bath, 25 kHz, 10 minutes; a bull without adjusting pH and other pH adjusted to 9 ± 0.1; subsequently left to mature for 24, 48 and 72 hours to evaluate by dynamic light scattering (DLS) nanocarriers stability in storage at set times. From this study, it was found that nanocarriers synthesized without adjusted pH presented hydrodynamic diameter distribution of less than 90%, with multiple modes. Conversely, adjusting to 9, the pH of these nanocarriers, we have that longer mature time improves nanospheres stability since when analyzed by DLS was obtained a monomodal size distribution of nanocarriers and a hydrodynamic diameter means about 182.9 ± 6.6 nm. Once established favorable conditions, we proceeded to assess the Z-potential (depending on pH) of the synthesized samples and matured for 72 h. Thus, it was determined that the nanocarrier charge is negative throughout the pH range studied (2 to 11) and also at pH 9 this negative charge is very high, so pH must be change for bioconjugation. Soybean agglutinin (SBA) was removed from soybeans (Glycine max). SBA is a protein that, has been reported in studies by other authors, have affinity to tumor cells of breast cancer. Extraction was performed by affinity chromatography and evaluated by SDS-PAGE (10%). The zeta potential versus pH was evaluated (in a range of 4 to 8), to see the behavior of prevailing charges on the protein and evaluate bioconjugation by charge attraction. This study was also performed with commercial SBA (Sigma-Aldrich, USA). After removing the protein, it was proceeded to make nanocarriers bioconjugation with our protein and, at the same time to compare the action of In vitro studies, commercial SBA was taken to be bioconjugada with nanocarriers. Bioconjugation conditions were: 9°C, shaking at 150 rpm for 8 h, pH 5.8. The cytotoxic effect of the bioconjugates in mammary adenocarcinoma cell line MDA-MB-231 was evaluated, showing decreased cell viability after 24 and 72 h of treatment applied.