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Abstracto

Enfoque de diseño seguro para la toxicidad de las nanocápsulas de sílice

Olga Kaczerewska

Las nanocápsulas de sílice mesoporosas son un sistema de nanocontenedores muy conocido y de vanguardia que se aplica en varios campos (protección contra la corrosión, antiincrustaciones, administración de fármacos). Sin embargo, ya se ha informado que el surfactante catiónico monomérico bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB), utilizado como plantilla en la síntesis de estas nanocápsulas, debería reemplazarse debido a que es una fuente de toxicidad para las nanocápsulas. En este trabajo investigamos el reemplazo de CTAB con surfactantes diméricos, conocidos como surfactantes gemini. Los trabajos ya disponibles en la literatura muestran que los surfactantes gemini tienden a exhibir una menor toxicidad para las especies de agua dulce y marina que sus análogos convencionales. Por lo tanto, este estudio puede considerarse como un enfoque seguro por diseño para la síntesis de nanocápsulas de sílice al reemplazar un surfactante comercial (CTAB) con un surfactante gemini (QSB2-12). Las nanocápsulas preparadas con ambos surfactantes se caracterizaron completamente mediante diferentes técnicas (BET, FTIR, DLS, TGA, SEM), mientras que se evaluó el efecto de la exposición a corto plazo hacia cuatro especies marinas (las microalgas verdes Nannochloropsis gaditana y Tetraselmis chuii, la diatomea Phaeodactylum tricornutum y el microcrustáceo Artemia salina).  

Una nanocápsula es una cubierta a escala nanométrica producida con un polímero no tóxico. Son estructuras vesiculares hechas de una película polimérica que personifica un centro de fluido interno a escala nanométrica. Las nanocápsulas tienen numerosos usos, incluidas aplicaciones clínicas prometedoras para la administración de tranquilizantes, la mejora de los alimentos, los nutracéuticos y para materiales autorrecuperables. Las ventajas de las técnicas de modelado son la garantía de que estas sustancias se mantengan en condiciones desfavorables, la liberación controlada y la orientación precisa. Las nanocápsulas se pueden utilizar como nanorobots o nanobots guiados por resonancia magnética, aunque siguen existiendo problemas. El tamaño promedio de la nanocápsula utilizada para diferentes aplicaciones varía de 10 a 1000 nm. No obstante, dependiendo del diseño y el uso de la nanocápsula, el tamaño será más específico.  

Nanocapsule structure comprises of nanovesicular framework that is shaped in a center shell game plan. The shell of an ordinary nanocapsule is made of a polymeric layer or covering. The kind of polymers utilized is of biodegradable polyester, as nanocapsules are frequently utilized in natural frameworks. Poly-e-caprolactone (PCL), poly(lactide) (PLA), and poly(lactide-co-glicolide) (PLGA) are commonplace polymers utilized in nanocapsule formation. Other polymers incorporate thiolated poly(methacrylic corrosive) and poly(N-vinyl Pyrrolidone). As manufactured polymers have demonstrated to be increasingly unadulterated and reproducible when thought about normally happening polymers, they are frequently favored for the development nanocapsules. Be that as it may, some regular happening polymers, for example, chitosan, gelatin, sodium alginate, and egg whites are utilized in some medication conveying nanocapsules. Other nanocapsule shells incorporate liposomes, alongside polysaccharides and saccharides. Polysaccharides and saccharides are utilized due to their non-poisonousness and biodegradability. They are appealing to use as they take after organic membranes.   The center of a nanocapsule is made out of an oil surfactant that is explicitly chosen to facilitate with the chose tranquilize inside the polymeric layer. The particular oil utilized must be profoundly solvent with the medication, and non-harmful when utilized in an organic domain. The oil-tranquilize emulsion must have low dissolvability with the polymer film to guarantee that the medication will be conveyed all through the framework appropriately and be discharged at the best possible time and area. At the point when the correct emulsion is gotten, the medication ought to be consistently scattered all through the whole inner depression of the polymeric film. 

La técnica de preparación depende de los requisitos de un medicamento o sustancia al azar. Estos procedimientos dependen de las propiedades fisicoquímicas del material de base, el material de la pared y el tamaño requerido. Los métodos más conocidos para crear nanocápsulas son la nanoprecipitación, la emulsión-dispersión y la disolución soluble. En la técnica de nanoprecipitación, también llamada técnica de disolución soluble, las nanocápsulas se forman creando una suspensión coloidal entre dos etapas separadas. La etapa orgánica se compone de una solución y una mezcla de disolventes orgánicos. La etapa acuosa se compone de una mezcla de no disolventes que forma una película superficial. La etapa orgánica se infunde gradualmente en la etapa líquida que luego se agita para formar la suspensión coloidal. Cuando se forma la suspensión coloidal, se agita hasta que las nanocápsulas comienzan a formarse. El tamaño y el estado de la nanocápsula dependen de la velocidad de infusión junto con la velocidad de agitación. Otro método común para preparar nanocápsulas es la técnica de dispersión en emulsión. Esta técnica consta de tres etapas: natural, fluida y de debilitamiento. En esta estrategia, la etapa natural se añade a la etapa acuosa en estados de alta desestabilización que dan forma a una emulsión. Durante este procedimiento, se añade agua a la emulsión, lo que hace que el soluble se difunda. La consecuencia de esta difusión de la emulsión es la formación de nanocápsulas. 

 La disolución soluble es otra técnica eficaz para preparar nanocápsulas. En este proceso, se forman emulsiones simples o dobles a partir de disolventes y se utilizan para formar una suspensión de nanopartículas. Se utiliza una homogeneización rápida o ultrasonicación para formar moléculas pequeñas en la suspensión de nanopartículas. Cuando la suspensión está estable, los disolventes se eliminan mediante una agitación continua y atractiva a temperatura ambiente o reduciendo la presión circundante.