Resumen de Sistemas transportadores para el control de dosificación de cisplatino
- español
El cisplatino es un fármaco frecuentemente utilizado en el tratamiento de varios tipos de cáncer; entre ellos, sarcomas, linfomas y algunos carcinomas. Sin embargo, la alta toxicidad de este fármaco hace deseable la búsqueda de un vehículo adecuado que permita su liberación controlada a fin de minimizar los daños colaterales. En el presente estudio se ha investigado el potencial uso, para este fin, de tres tipos de sólidos porosos inorgánicos de reconocida biocompatibilidad: sílice mesoporosa tipo MCM41 (tanto pura como funcionalizada con grupos amino o carboxilo), sílice funcionalizada con ácido poliacrílico e hidroxiapatita. En los tres casos la síntesis de los materiales se llevó a cabo siguiendo procedimientos descritos en la bibliografía, y para su caracterización se utilizaron técnicas de difracción de rayos X, microscopía electrónica, adsorción de nitrógeno a 77 K (para determinar la superficie específica y porosidad), termogravimetría, y espectroscopía FT-IR y CP-MAS RMN. A fin de determinar su potencial como sistemas de dosificación controlada de cisplatino, se estudió la cinética de liberación del fármaco previamente cargado en los distintos sólidos porosos. Las muestras fueron cargadas mediante agitación, durante 24 horas a 37ºC, en una disolución acuosa de cisplatino (1 mg/ml). Los estudios de liberación del fármaco se llevaron a cabo mediante agitación de las muestras cargadas en una disolución salina isotónica (0.9% NaCl) a 37ºC. La carga de cisplatino y su posterior liberación se cuantificó mediante espectrofotometría UV-Vis del complejo coloreado formado por el cisplatino con la o-fenilendiamina. En el caso de la sílice mesoporosa, tipo MCM41, la capacidad de carga de cisplatino resultó ser mayor en la muestra funcionalizada con grupos amino (61.4 mg por gramo de muestra) que en las otras muestras estudiadas (8.7 mg/g la MCM41 pura y 14.7 mg/g la MCM41 funcionalizada con grupos carboxilo). No obstante, la sílice funcionalizada con grupos carboxilo presentó un perfil cinético más favorable para el control de la liberación de cisplatino durante un periodo de tiempo significativamente más largo (alrededor de unas 140 h) que el obtenido en el caso tanto de la MCM41 pura como en el de la funcionalizada con grupos amino (60 h). Mediante la incorporación de una mayor concentración de grupos carboxilo en el material (sílice funcionalizada con ácido poliacrílico) se consiguió aumentar la carga de cisplatino (31.0 mg/g), manteniendo un perfil cinético análogo al obtenido con sílice funcionalizada con grupos carboxilo. La hidroxiapatita resultó tener una capacidad de carga de 98.4 mg de cisplatino por gramo de muestra, que es considerablemente mayor que la obtenida en el caso de las muestras de sílice; este hecho está probablemente relacionado con el mayor diámetro de poros de la hidroxiapatita: 5-40 nm, comparado con el valor de 2.5-5 nm mostrado por las sílices. Sin embargo, aunque la hidroxiapatita permite liberar una mayor cantidad de fármaco (casi la totalidad del cisplatino cargado), presenta una rápida cinética de liberación, que finaliza al cabo de unas 80 h.
- English
Cisplatin is a chemotherapeutic drug often used for treatment of several types of sarcoma, lymphoma and carcinoma; nevertheless, its high toxicity calls for a means of controlled drug delivery so to minimize collateral damage. To this end, we have investigated three types of inorganic porous solids: mesoporous MCM41 type silica (pristine, as well as functionalized with either amino or carboxy groups), polyacrylic acid functionalized silica and hydroxyapatite. These materials were prepared following previous literature reports and characterized by powder X-ray diffraction, electron microscopy, nitrogen adsorption at 77 K (to determine surface area and porosity), thermogravimetry, and FT-IR and CP-MAS NMR spectroscopy. Cisplatin loading was accomplished by soaking the porous solids in an aqueous solution of the drug (1 mg/ml) for 24 h at 37ºC. In vitro drug delivery tests were carried out by immersing the loaded samples into a stirred isotonic saline solution (0.9% NaCl) kept at 37ºC. The amount of cisplatin released was quantified by UV-Vis spectroscopy of the complex formed with o-phenylendiamine. Among mesoporous MCM41 type materials, the amino-functionalized sample showed a higher cisplatin uptake (61.4 mg per gram) than the other two samples (8.7 mg/g for pure MCM41 and 14.7 mg/g for carboxy-functionalized MCM41). However, the carboxy-functionalized sample showed a more favourable drug release kinetics, which lasted for about 140 h while it ended after only 60 h in the case of both pure MCM41 and amino-functionalized MCM41. On the other hand, the polyacrylic acid functionalized silica showed a kinetics of drug release similar to that of carboxyfunctionalized MCM41, while affording a greater cisplatin uptake (31.0 mg/g). Hydroxyapatite showed an even larger drug uptake (98.4 mg/g), but also a faster drug delivery (which ended after only 80 h). This is probably related to the larger pore diameter (5-40 nm) of the hydroxyapatite sample, as compared to 2.5-5 nm in the case of silica samples.
