Tesis doctoral de Alejandra María Rodríguez Contreras
Actualmente, los biopolímeros son una buena alternativa a los polímeros derivados del petróleo. Uno de estos biopolímeros es el poli[(r)-3-hidroxibutirato] (phb) producido a partir de recursos renovables por diversos microorganismos. Tiene diferentes aplicaciones como material a granel para films de embalaje, recipientes o revestimientos de papel. Debido a su excelente biocompatibilidad y biodegradabilidad, el phb es un material con gran potencial para ser aplicado como vehiculo para administración de fármacos. La primera parte de la tesis se centra en la búsqueda de una nueva bacteria productora de phb capaz de desarrollar y producir una concentración significativa de biopolímero usando un medio convencional de forma industrial. se partió de cuatro muestras de agua y barro tomadas de cuatro lagos salados de bolivia. Los microorganismos se aislaron con el fin de detectar las mejores cepas bacterianas productoras de phb. Para los estudiós de producción de polímeros, se seleccionó una nueva cepa del género bacillus, identificada como bacillus megaterium uyuni s29. Se utilizó este microorganismo en diferentes fermentaciones fed-batch. Los resultados mostraron una alta tasa de crecimiento específico y se llegó a un porcentaje final de phb de 70% en masa celular, llegando a limitar la fuente de nitrógeno. La cepa no sólo creció adecuadamente en las condiciones industriales propuestas, sino que también produjo y acumuló un gran contenido de phb que no se había logrado antes con este género. La caracterización de los biopolímeros resultantes concluyó que bacillus megaterium uyuni s29 sintetiza phb homopolímero con dos masas moleculares principales de alrededor de 600 y 125 kda con índices de polidispersidad de 1,2 y 1,5 respectivamente. Además, los análisis térmicos mostraron propiedades diferentes a las del phb común, ampliando las posibilidades de aplicación de este biopoliéster. Después de obtener el polímero, la segunda parte de la tesis se centró en el estudio de su transformación. por lo tanto, se estudió una propuesta de proceso sostenible de degradación de phas pensada para una posterior aplicación a escala industrial. Se utilizó un copolímero de la familia de los phas, el poli(3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato), para llevar a cabo su degradación enzimática. Se emplearon dos lipasas comerciales para disminuir la masa molecular del polímero y obtener oligómeros con masa molecular entre 5 y 1 kda. Fue la primera vez que dichas lipasas de triglicéridos han sido utilizadas con este copolímero. Por consiguiente, se empleó una de ellas para la degradación de phb. Se confirmó que la reacción enzimática de esta lipasa con el phb produjo una disminución controlada de la masa molecular de 300 kda a 4 kda. En la tercera parte de la tesis se analizó la aplicación del phb como sistema de liberación de fármaco. Doxiciclina es un conocido antibiótico de amplio espectro. con el fin de evitar efectos secundarios y llegar a la infección con una concentración de fármaco eficaz, se requiere una protección y administración controlada de doxiciclina . Así que se estudiaron diferentes métodos de atrapamiento molecular y de preparación de emulsificaciones con el fin de obtener micro- y nano-partículas de phb cargadas con doxiciclina . Los resultados mostraron que la combinación de ultrasonidos con agitación a alta velocidad en la preparación de emulsión doble es muy eficaz para la obtención de estas partículas. además, los resultados de actividad antibacteriana llevados a cabo con estas partículas mostraron que son buenas candidatas para la liberación doxiciclina . Los mejores métodos encontrados para la formación de partículas de phb se utilizaron con los phas producidos a lo largo de la tesis para confirmar su idoneidad con otros phas.
Datos académicos de la tesis doctoral «Study for poly[(r)-3-hydroxybutyrate] production by bacterial strains and its modification for drug delivery systems.«
- Título de la tesis: Study for poly[(r)-3-hydroxybutyrate] production by bacterial strains and its modification for drug delivery systems.
- Autor: Alejandra María Rodríguez Contreras
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 06/06/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Marisol Marqués Calvo
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Francisco javier Gil mur
- diego Moreno gómez (vocal)
- Marta Cerdá cuéllar (vocal)
- joao Vieira de castro junior (vocal)