Encapsulamiento de nanopartículas de óxido de hierro tipo núcleo: coraza en quitosana como posible agente teranóstico

Abstract

Tesis de maestría en nanotecnología. En este trabajo se desarrolla un protocolo para la síntesis de nanopartículas tipo núcleo/coraza de Fe3C/γ-Fe2O3 encapsuladas en sistemas micelares de dodecilsulfato de sodio (SDS) con núcleo hidrofóbico de ácido oleico (AO) estabilizadas con quitosana (Q). Las nanopartículas se sintetizaron utilizando como precursor el pentacarbonilo de hierro (Fe(CO)5) y estabilizando las partículas (OA) para su uso en nanoemulsiones usando la técnica de sonosíntesis. Las nanopartículas obtenidas y purificadas por centrifugación a 7500xg, resultaron en partículas con un diámetro hidrodinámico de 19.71 nm y un índice de polidispersidad de 0.134, las cuales fueron utilizadas en la fase orgánica del proceso de síntesis de las nanoemulsiones, en el cual se varió la cantidad de surfactante SDS, dando como resultado óptimo el uso de una concentración final de 7 mM, con lo que se obtuvieron nanoemulsiones con un diámetro hidrodinámico de 223.6 nm y un índice de polidispersidad de 0.216; así mismo, se realizaron nanoemulsiones sin nanopartículas, esto con el fin de realizar una comparativa en cuanto a tamaños y cargas de las muestras, obteniendo para el caso de nanoemulsiones sin nanopartículas un diámetro hidrodinámico de 229.9 nm y un índice de polidispersidad de 0.146, ambos casos con un potencial zeta de -41.5 mV, esto debido a la carga negativa natural del surfactante utilizado. Una vez obtenidas las nanoemulsiones, se procedió a realizar el recubrimiento de las mismas mediante sonicación, con una disolución de Q de bajo peso molecular en ácido acético al 2%, obteniendo en el caso de las nanoemulsiones con nanopartículas un diámetro hidrodinámico de 185.3 nm y un índice de polidispersidad de 0.150, mientras que para las nanoemulsiones sin nanopartículas se obtuvo un diámetro hidrodinámico de 225.3 nm y un índice de polidispersidad de 0.222, con una carga de 36.7 mV y 36.2 mV respectivamente, confirmándose el encapsulamiento con Q, debido a que la quitosana tiene una carga positiva. Usando microscopía electrónica de barrido y transmisión, se encontró una morfología esférica, y el posible encapsulamiento de las nanopartículas de óxido de hierro tipo núcleo/coraza. Los resultados de la técnica de dispersión de rayos-X (EDS) mostraron la presencia de los elementos de interés. La técnica de espectroscopía infrarroja (FT-IR) nos mostró los cambios químicos durante las diferentes etapas de síntesis y encapsulamiento, mostrando la modificación de la superficie de las nanopartículas con AO y su nanoencapsulamiento con Q. Basándose en las características de las nanocápsulas obtenidas, éstas demuestran que sus propiedades químicas y físicas podrían ser usadas para el tratamiento y diagnóstico de enfermedades, es decir, como un agente teranóstico.