Estudi de la formació de nanopartícules polimèriques obtingudes a partir de nanoemulsions de fase externa aquosa i associació d’antiinflamatoris no esteroïdals

• Autores: Genoveva Morral Ruíz
• Directores de la Tesis: María José García Celma (dir. tes.), María Luisa García López (dir. tes.), Concepcion Solans Marsa (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2011
• Idioma: catalán
• Tribunal Calificador de la Tesis: José María Suñé Negre (presid.), Gabriela Caldero Linnhoff (secret.), Marie Savelli (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Unidades y constantes
  • Química
    • Química macromolecular
      • Poliuretanos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • Les nano-emulsions són emulsions amb una mida de gota molt petita i uniforme, normalment compresa entre 20 i 200 nm, que poden formar-se a baixes concentracions de tensioactiu. Degut a les seves propietats específiques (mida de gota, elevada estabilitat cinètica i transparència òptica) les nano-emulsions tenen importants aplicacions en indústria química, cosmètica i farmacèutica. En aquest sentit, una de les principals aplicacions tecnològiques és la seva utilització com a medi de polimerització per a l’obtenció de nanopartícules. Les nanopartícules polimèriques poden definir-se com a sistemes col•loïdals sòlids amb un diàmetre comprès entre 10 i 1000 nm en les quals el principi actiu es pot trobar solubilitzat, atrapat, encapsulat, adsorbit o fins i tot unit a la superfície d’una matriu polimèrica que actua com a vehicle permetent l’alliberació selectiva del fàrmac en el lloc d’acció. Per tant, mitjançant la formació de nanopartícules s’aconsegueix dotar al sistema col•loïdal inicial d’una certa rigidesa morfològica que conjuntament amb la petita mida de partícula fan que aquestes composicions siguin idònies com a sistemes d’alliberació controlada de fàrmacs. D’acord amb aquestes premisses, l’objectiu principal d’aquest treball d’investigació ha estat estudiar la formació de nanopartícules polimèriques a partir de nano-emulsions de fase externa aquosa (O/W), obtingudes per mètodes d’emulsificació de baixa energia, en sistemes aigua/ tensioactiu no iònic: co-tensioactiu/ component oliós amb excipients biocompatibles i adequats per a l’administració per via parenteral i tòpica. Una de les fites més importants d’aquest treball d’investigació ha consistit en desenvolupar sistemes nanoestructurats recoberts amb polietilenglicol i biomaterials que podrien incrementar la biodisponibilitat d’aquests sistemes col•loïdals. Per tal d’assolir aquest objectiu, en una primera etapa es va estudiar la formació, caracterització i propietats de les nano-emulsions O/W i posteriorment es va procedir a l’elaboració de les nanopartícules polimèriques. En aquesta segona etapa, també es va estudiar la influència dels paràmetres de composició així com també de la temperatura i temps de polimerització en la preparació de les nanopartícules. Els sistemes de nano-emulsions i nanopartícules es van caracteritzar per Espectroscòpia de Correlació Fotònica (DLS), Microscòpia Electrònica de Transmissió (TEM), Microscòpia de Força Atòmica (AFM) i Microscòpia confocal. La formació de polímers de poliuretà i poliurea es va constatar a través de les anàlisis dels espectres obtinguts per Espectroscòpia d’Infraroig per Transformada de Fourier (FT-IR). Finalment, es va incorporar un fàrmac antiinflamatori no esteroïdal (ketoprofèn) en els sistemes esmentats i es van dur a terme estudis d’incorporació, alliberació i permeació cutània del fàrmac. Mitjançant els estudis de comportament fàsic s’han identificat regions on es formen nano-emulsions O/W amb una elevada concentració d’aigua (90% i 95% en pes) i components utilitzats per a la preparació de nanopartícules. Aquestes nano-emulsions O/W presenten una mida de gota compresa entre 13 i 42 nm, una elevada estabilitat cinètica i una baixa polidispersitat que les fa apropiades per a ser utilitzades com a sistemes d’alliberació controlada de fàrmacs i com a medi de polimerització per l’elaboració de nanopartícules polimèriques. Destacar també, que s’ha aconseguit la formació de nanopartícules de poliuretà i poliurea recobertes amb polietilenglicol i diferents biomaterials amb un diàmetre de partícula inferior a 100 nm i una baixa polidispersitat (<0,150) que presenten una elevada estabilitat cinètica, a partir de nano-emulsions obtingudes mitjançant mètodes d’emulsificació de baixa energia. Aquests sistemes serien adequats per a la vehiculització de principis actius amb una baixa solubilitat en aigua ja que es van aconseguir incorporar concentracions elevades d’un fàrmac model, ketoprofèn, amb una elevada eficiència d’associació (? 80 %). Per altra banda, els estudis de cessió van posar de manifest que el principi actiu es capaç d’alliberar-se completament des de les formulacions cap a una solució receptora seguint una cinètica d’ordre zero.