Nanopartículas magnéticas con recubrimientos poliméricos sensibles al pH para la liberación controlada de fármacos

Abstract

El cáncer es la principal causa de muerte a nivel mundial provocando tan solo en 2015 8.8 millones de defunciones. Los métodos actuales para su tratamiento tienen efectos secundarios nocivos y limitaciones desagradables para los pacientes. En este trabajo de investigación se propone una nueva herramienta terapéutica basada en nanomateriales capaces de servir como transportadores sitio-dirigidos de principios activos anticancerígenos. Se llevó a cabo la funcionalización de nanopartículas magnéticas (NPM) con polímeros sensibles al efecto del pH, aprovechando las diferencias de pHs entre tumores (pH ácido) y células sanas (pH fisiológico). Los polímeros que se probaron fueron, uno lineal (Poli-4-vinilpiridina), uno ramificado (poli(metacrilato de 3-trimetoxisilil propil)), así como la mezcla de ambos. Se llevó a cabo la caracterización fisicoquímica de los nanomateriales obtenidos después de las distintas etapas de funcionalización por medio de microscopía electrónica (STEM y SEM), espectroscopía infrarrojo (IR), dispersión de luz dinámica (DLS) y electroforesis laser-doppler (LDE); observando tamaños adecuados (30-35 nm) de las NPM y comprobando la funcionalización de estas. Así mismo, se realizó mediante voltametría cíclica (V.C.) y voltametría de onda cuadrada (V.O.C) la caracterización electroquímica del fármaco modelo Doxorubicina (Dox) comprobando una buena cuantificación a los pHs de interes. Posteriormente se determinó mediante V.O.C. el atrapamiento de la Dox en los 3 tipos de nanomateriales, y finalmente se realizaron pruebas de liberación a distintos valores de pH (4, 6 y 7,4). El atrapamiento de Dox en las NPM se dio de manera efectiva teniendo eficiencias de carga aceptables (20-40 %). Solo las NPM-3TMPM y NPM-P4VP’ retuvieron el fármaco adecuadamente a pH fisiológico (7,4). Laos 3 tipos de nanopartículas cumplieron su objetivo de liberación a valores de pH ácidos, determinándose a pH 4 una mayor concentración de Dox liberada. Por lo tanto, la utilización de estos nanomateriales resultaría en una buena alternativa para el tratamiento contra el cáncer.