NANOGELES HÍBRIDOS INTELIGENTES PARA SU APLICACIÓN EN NANOMEDICINA: MODULACIÓN DE SU RESPUESTA TERMOSENSIBLE EN CONDICIONES SEUDO-FISIOLÓGICAS

Resumen

Introducción: Los nanomateriales inteligentes generalmente son nanopartículas (NP) en suspensión sensibles a cambios químicos y/o físicos del entorno. Un estímulo especifico da lugar a una alteración macroscópica en la estructura de la NP, provocando una transición reversible entre una dispersión estable a un agregado. En nanomedicina, entre los estímulos aplicables, la temperatura es tal vez el más explotado, debido al importante papel que desempeña en el cuerpo, así mismo, la temperatura puede ser aplicada externamente de manera controlada y no invasiva. En este trabajo se desarrollaron nanogeles híbridos termosensibles (NgHs), mediante la conjugación de nanopartículas de hidróxidos dobles laminares (LDH-Np) y metacrilato de 2-(2-metoxietoxi)etilo (MEO₂MA), monómeros derivados oligoetilenglicol que presentan una temperatura de solución crítica baja (LCST). Para la caracterización de estos sistemas se usó; DRX, IR, RMN, XPS, DLS, movilidad electroforética, entre otras técnicas. Además, se estudió el efecto que causan algunas propiedades fisicoquímicas sobre la respuesta termosensible de los NgHs, como la cantidad de entrecruzante (LDH-Np) utilizada en la síntesis de los NgHs, la concentración de NgHs, la fuerza iónica y la presencia de proteínas en el medio dispersante. Con esto propósito se determinó la temperatura de transición de fase (T_tf) en diferentes condiciones seudo-fisiológicas, mediante medidas de turbidimetría y dispersión dinámica de la luz. Finalmente, se estudió la encapsulación y liberación de fármacos modelo hidrofílico e hidrofóbico.  Resultados y Conclusiones: Los NgHs se sintetizaron en tres etapas: Primero, se sintetizaron LDH-Np mediante coprecipitación a pH variable¹. Luego, se funcionalizaron las nanopartículas con 3-(trimetoxisilil)propil metacrilato para incorporar grupos vinílicos polimerizables en la superficie. Finalmente, se realizó la polimerización mediante termo-precipitación asistida por ultrasonicación². Los NgHs sintetizados con MEO₂MA son redes poliméricas reticuladas, por debajo de la temperatura de transición de fase de volumen (VPTT), la red de polímero es hidrofílica y se hincha en agua, a medida que la temperatura aumenta por encima de VPTT las interacciones polímero-polímero se vuelven dominantes y el agua se expulsa de la red, causando el deshinchamiento y colapso de los NgHs. En la tabla 1 se observa algunos resultados de los NgHs sintetizados con diferentes cantidades de entrecruzante (LDH-Np) dispersos en agua.

Tabla1.

LDH-Np

(mg)

d (nm)  25ºC

d (nm) 50ºC

ζ (mV) 25ºC

T_tf(DLS)

T_tf(Turbi)

NgHs₁

5

NgHs₂

2,5

NgHs₃

1,3

                 

Cabe resaltar que la respuesta termosensible de estos sistemas se basa en la solubilidad de la red polimérica y propiedades como la fuerza iónica o concentración de los NgHs condiciones fuertemente la solubilidad de esta, por lo tanto, su respuesta termosensible (T_tf). Además, los cambios de solubilidad también influyen en la interacción del fármaco con la red polimérica y su perfil de liberación. Referencias: 1. Vasti, Cecilia et al. 2020. Applied Clay Science 199 -105880. 2. Biglione, Catalina et al. 2015. RSC Adv. 5(20):15407–13.