Encapsulación de un fármaco en nanopartículas de sílice sintetizadas vía sol – gel asistido por microemulsión de micelas inversas

Abstract

Resumen: Las nanopartículas de sílice SiO2, están siendo altamente utilizadas en el campo biológico, como medios para producir biosensores, bioimágenes, dispositivos para el diagnóstico de enfermedades e incluso para encapsulación y liberación de fármacos. Estas aplicaciones se presentan gracias a que las nanopartículas de SiO2 son biológicamente inertes, estables y biocompatibles, y a que la química de las superficies de los silanos es tan amplia que, teóricamente se podría unir a ellas cualquier grupo funcional orgánico mediante el uso de precursores organosilanos. En el presente trabajo se muestra la síntesis de nanopartículas de sílice mediante el método de sol-gel asistido por microemulsión de micelas inversas utilizando como reactivos Tetraetilortosilicato, Triton x-100, Ciclohexano, Metanol y H2O. Fueron analizados los parámetros de síntesis h= [H2O]/ [TEOS], ρ= [Metanol]/[Triton x-100], R=[H2O]/[Triton X-100] y tiempo (t) que tienen influencia en el tamaño y morfología de la partícula. Las partículas obtenidas fueron caracterizadas en su tamaño, morfología, estructura, y dispersión. Una vez obtenidas las nanopartículas se encapsulo en ellas un fármaco de uso común. Para ello se usaron 5-fluorouracilo e ibuprofeno como fármacos de prueba. Posteriormente se estudió la cinética de la liberación del fármaco en PBS. La eficiencia de encapsulamiento de los fármacos dentro de las nanopartículas se probó mediante microscopia electrónica de transmisión (TEM), microscopia electrónica de barrido (SEM), Difracción de rayos X (XRD), Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia RAMAN, Dispersión dinámica de luz (DLS ), Espectrofotometria uv- visible y cromatografía liquida (HPLC). Se evaluó además, la citotoxicidad y el efecto clastogénico de nanopartículas de sílice obtenidas por medio de pruebas de viabilidad celular, azul de tripano y test cometa.

Abstract: SiO2 silica nanoparticles, have been increasingly used in the biological field, as means to produce biosensors, bioimaging, devices for diagnosing diseases and even for encapsulation and drug delivery. These applications are presented through SiO2 nanoparticles that are biologically inert, stable and biocompatible, as the surface chemistry of the silanes is so wide that, theoretically they could be attached to any organic functional group precursor using organosilanes. This paper describes the synthesis of silica nanoparticles by sol-gel method assisted reverse micelle microemulsion using tetraethylorthosilicate as reagents, Triton X-100, Cyclohexane, Methanol and H2O. Were analyzed synthesis parameters h = [H2O] / [TEOS], ρ = [methanol] / [Triton X-100], R = [H2O] / [Triton X-100] and time (t) that influence The size and morphology of the particle. The obtained particles were characterized by their size, morphology, structure, and dispersion. Once obtained nanoparticles encapsulated therein a drug commonly used. To this were used 5-fluorouracil, and ibuprofen as test drugs. Subsequently studied the kinetics of drug release in PBS. The encapsulation efficiency of drugs within the nanoparticles was tested by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), spectroscopy Fourier transform infrared (FTIR), Raman, dynamic light scattering (DLS), UV-visible spectrophotometry and liquid chromatography (HPLC). Was also assessed, the cytotoxicity and clastogenic effect of silica nanoparticles obtained through tests of cell viability, trypan blue test and comet.