VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

VIII Conference "Chemical Sciences"

Novel nanosystems based on magnetic nanoparticles as contrast agents in the early detection of Alzheimer´s disease

Abstract

Iron oxide nanoparticles (IONPs) have high relativity for Magnetic Resonance Imaging (MRI) and have shown a long half-life which can covalently bind with drugs and antibodies that can be used for increased contrast while imaging with MRI. IONPs are approved by the U.S Food and Drug Administration to be used as a contrast agent for MRI in vivo. The Cuban Neuroscience Center has developed a new family of naphthalene derivatives compounds called Amylovis®, to be used to diagnose and treatment of Alzheimer's disease (AD). The goal of this work is to synthesize IONPs with different coatings, to be conjugated to Amylovis® as contrast agents for MRI. Coprecipitation method was employed to obtain the magnetic nuclei and two synthesis methodologies were performed to coating the IONPs (post-synthesis or in situ). The different coatings used were: (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES), dicarboxylic polyethyleneglycol, galic acid, polyacrylic acid and citrate. Carbodiimide method was used as synthetic protocol to conjugate the Amylovis® moiety to different coatings. The nanoparticles were characterized by DRX, FT-IR, Electrophoretic Light Scattering (ELS) and Dynamic Light Scattering (DLS). Moreover, the stability of nanoparticles in water was evaluated using a sedimentation curve. In order to determine the potential interaction of nanosystems with the beta amyloid peptides a molecular docking was carried out. The theoretical study showed that coatings do not affect the interaction of Amylovis® with the receptor and the new polar groups incorporated increased the affinity to receptor.

Resumen

Las nanopartículas de óxido de hierro (IONPs) pueden conjugarse a fármacos y anticuerpos con el objetivo de incrementar el contraste durante la obtención de imágenes por resonancia magnética (IRM). Las IONPs están aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. para su uso como agentes de contraste para IRM in vivo. El Centro de Neurociencias de Cuba ha desarrollado una nueva familia de compuestos derivados del naftaleno, denominados Amylovis®, para ser utilizados en el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad de Alzheimer (EA). El objetivo de este trabajo es sintetizar IONPs con diferentes recubrimientos, para ser conjugados con Amylovis® como agentes de contraste para IRM. Se empleó el método de coprecipitación para obtener los núcleos magnéticos y se realizaron dos metodologías de síntesis para recubrir las IONPs (post-síntesis o in situ). Los diferentes recubrimientos utilizados fueron: (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES), polietilenglicol dicarboxílico, ácido gálico, ácido poliacrílico y citrato. El método de carbodiimida se utilizó como protocolo sintético para conjugar el Amylovis® a los diferentes recubrimientos. Las nanopartículas se caracterizaron por DRX, FT-IR, dispersión de luz electroforética (ELS) y dispersión de luz dinámica (DLS). Además, se evaluó la estabilidad de las nanopartículas en agua mediante una curva de sedimentación. Para determinar la interacción potencial de los nanosistemas con los péptidos beta-amiloides se llevó a cabo un acoplamiento molecular. El estudio teórico mostró que los recubrimientos no afectan la interacción de Amylovis® con el receptor y los nuevos grupos polares incorporados aumentaron la afinidad por el receptor.