Efecto de las propiedades estructurales de la partícula sobre la liberación de moléculas encapsuladas en sistemas lipídicos coloidales

Abstract

Las nanopartículas sólidas lipídicas (SLN) y los transportadores lipídicos nanoestructurados (NLC) han atraído la atención durante más de dos décadas como una alternativa para la entrega de fármacos poco solubles en agua. Sin embargo, a pesar de su presumida relevancia frente a las nanoemulsiones (NE), todavía son escasas las investigaciones relacionadas con la organización estructural de estos sistemas. Este trabajo aborda el estudio de las características estructurales de las SLN, NLC y NE mediante el análisis comparativo de la estructura interna, las características de superficie y el comportamiento liberación. Los resultados muestran que las mezclas de trimiristina (MMM) y triglicérido cáprico/caprílico (TCC) conducen a la formación de una estructura bifásica en la que la MMM forma un cristal \beta rodeado de una fase líquida de MMM y TCC. Durante la cristalización, las moléculas modelo a incorporar (metil y propilparabeno) se concentran en la superficie en donde se distribuyen entre el tensioactivo (Poloxamer® 188) y la fase acuosa, en función de su coeficiente de distribución (logD). La interacción de los segmentos hidrófilos e hidrófobos del tensioactivo con las partículas depende de la proporción de TCC en la matriz lipídica. En las SLN hay un aumento de parches hidrófobos sobre las superficies sólidas mientras que en las NE ocurre interpenetración de los segmentos hidrófobos. El comportamiento de liberación es una consecuencia de la solubilidad de las moléculas en la fase lipídica y de la estructura de dicha fase. Por consiguiente, la liberación in vitro procede en el orden NE-MMM>SLN>NLC>NE-TCC.

Solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC) have attracted attention during the last two decades as a delivery method of drugs that are poorly soluble in water. However, despite its presumed relevance against nanoemulsions (NE), there is still little research related to the structural organization of these systems. This work aims the study of the structural characteristics of SLN, NLC, and NE by a comparative analysis of the internal structure, surface characteristics, and drug release. The results show that the mixtures of trimyristin (MMM) and capric/caprylic triglyceride (CCT) lead to the formation of a biphasic structure in which the MMM forms a \beta-crystal surrounded by a liquid phase of MMM and CCT. During crystallization, the model molecules to be entrapped (methyl and propylparaben) are concentrated to the surface where there are distributed between the surfactant (Poloxamer® 188) and the aqueous phase based on their distribution coefficients (logD). The interaction of the hydrophilic and hydrophobic segments of the surfactant with the particles depends on the proportion of CCT in the lipid matrix. In SLN there is an increase in hydrophobic patches on the solid surfaces, while interpenetration of hydrophobic segments occurs in NE. The release behavior is a consequence of the solubility of the molecules in the lipid phase and the lipid phase structure. Accordingly, in vitro release proceeds in the order NE-MMM>SLN>NLC> NE-CCT.