Estudio de la influencia de los factores de polimerización en la formación de nanopartículas de polibutil-cianoacrilato y la cinética de liberación de fármaco in vitro

Abstract

Las nanopartículas de polibutil-cianoacrilato se sintetizaron mediante polimerización por dispersión y se caracterizaron mediante espectroscopía 1H-NMR, calorimetría diferencial de barrido y microscopía electrónica de transmisión. Se estudiaron propiedades de las partículas tales como el tamaño y el potencial zeta, y la influencia de la concentración y el tipo de estabilizador en el tamaño de las partículas. También se estudió la influencia de factores de polimerización tales como la concentración de monómero, la temperatura y el tiempo de polimerización en el tamaño y la distribución de las partículas, y su efecto en la eficacia de captura de las nanopartículas, utilizando clorhidrato de doxorubicina (DH) como fármaco modelo. Las concentraciones elevadas de monómero dieron lugar a la formación de partículas de mayor tamaño con distribución de tamaño bimodal y amplia y aumentaron la captura del fármaco. La polimerización a baja temperatura dio lugar a la formación de partículas más pequeñas, mientras que a temperatura elevada (60 °C) se produjo aglomeración y se redujo la captura del fármaco. Los tiempos de polimerización elevados no mostraron tener mucha influencia en el tamaño de las partículas, pero aumentaron la captura del fármaco. Se realizó la carga del fármaco en las nanopartículas mediante técnicas de incorporación y adsorción y se determinó la captura del fármaco. Las nanopartículas cargadas mediante técnicas de incorporación y adsorción mostraron una liberación rápida de fármaco en 0,001 N HCl. La liberación de fármaco en ambos tipos de nanopartículas siguió la ecuación de Higuchi. También se intentó establecer una correlación crítica entre las propiedades de las partículas y el comportamiento de la liberación de fármaco, así como subrayar su importancia en diversas facetas de la administración de fármaco.

Poly(butyl cyanoacrylate) nanoparticles were synthesized by dispersion polymerization and characterized by 1H-NMR spectroscopy, differential scanning calorimetry and transmission electron microscopy. Particle properties such as zeta potential and size, and the influence of concentration and type of stabilizer on particle size were studied. The influence of polymerization factors such as monomer concentration, polymerization time and temperature on the particle size and distribution, and their effect on entrapment efficiency of the nanoparticles was studied, using doxorubicin hydrochloride (DH) as a model drug. High monomer concentrations lead to the formation of larger particles with broad and bimodal size distribution, and increased the drug entrapment. Polymerization at low temperatures resulted in smaller particles, and agglomeration was found at high temperature (60°C), with reduced drug entrapment. High polymerization times did not show much influence on particle size, but increased the drug entrapment. Drug loading into nanoparticles was carried out by incorporation and adsorption techniques, and drug entrapment was determined. The nanoparticles loaded by incorporation and adsorption techniques showed rapid drug release in 0.001N HCl. Drug release from both types of nanoparticles followed Higuchi equation. An attempt was also made to critically correlate the particle properties and drug release behavior and emphasize its importance in various facets of drug delivery.