Síntesis y caracterización de nanopartículas de quitosano - poliácido aspártico conteniendo isoniazida para el tratamiento de tuberculosis - Zegarra Urquia, Carmen Luz (2015)
La presente tesis se basa en la síntesis y caracterización de nanopartículas del complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico conteniendo isoniazida. El complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico posee características apropiadas para cumplir el rol de vehículo polimérico de la droga antituberculosa isoniazida. Es biodegradable, biocompatible, no tóxico y posee grupos funcionales capaces de interactuar con la droga mediante enlaces puentes de hidrógeno entre los grupos N-H y O-H. La polisuccinimida (PSI) fue sintetizada por policondensación térmica del monómero DL-ácido aspártico, catalizada por ácido fosfórico. El poliácido aspártico fue sintetizado a partir de la hidrólisis básica del PSI. Estos polímeros fueron caracterizados por Espectroscopia Infrarroja (IR), Resonancia Magnética Nuclear (RMN), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Difracción de Rayos X (DRX). Los pesos moleculares del PSI y del poliácido aspártico fueron determinados por Viscosimetría Capilar y Dispersión de Luz Estática (SLS), respectivamente. Quitosanos, extraídos de la pota (Dosidicus gigas), de diferentes pesos moleculares, fueron obtenidos por hidrólisis ácida y fueron caracterizados por IR, RMN, DRX, SEM y GPC (Cromatografía de Permeación por Gel). Las nanopartículas del complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico y del encapsulamiento en solución coloidal fueron sintetizadas empleando la técnica de gelación ionotrópica, siendo las condiciones de síntesis agitación por una hora y a temperatura ambiente donde la solución del poliaspartato fue agregada sobre la solución del quitosano. La caracterización fue realizada por Microscopía de Transmisión Electrónica (TEM), Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) y Dispersión de Luz Dinámica (DLS). Las muestras sólidas obtenidas de las soluciones coloidales mencionadas anteriormente fueron obtenidas al secar dichas soluciones en placas petri a 20 ºC (encapsulamiento) y 40 ºC (complejo interpolimérico). La caracterización de los sólidos fue realizada por IR, DRX, Microscopía de Transmisión Electrónica por Barrido (STEM), SEM, cromatografía en capa fina (CCF) y Espectrometría de Masas por Ionización Electrospray (ESI/MS). La identificación y cuantificación, % de Eficiencia de Encapsulamiento y Carga, de isoniazida en el encapsulamiento sintetizado fue realizado mediante la técnica de Espectroscopia UV-Visible. La polisuccinimida y el poliaspartato de sodio poseen un peso molecular de 18,2 kDa y 8,11 kDa, respectivamente. Asimismo, los pesos moleculares de los quitosanos empleados en este trabajo se encuentran en el rango de 105 - 106 Da. Por otro lado, el grado de acetilación (GA) de la primera y segunda muestra de quitosano de alto peso molecular, determinado por RMN-1H, es 4 – 5 % y 14 %, respectivamente. El análisis TEM de la solución coloidal del complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico y del encapsulamiento muestra el tamaño nano de las partículas, 60 - 209 nm y 25 - 134 nm, respectivamente. Asimismo, los análisis TEM y AFM muestran que el complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico posee una morfología casi esférica, mientras que el encapsulamiento posee dos tipos de morfología, esférica y alargada. El análisis DLS de la solución coloidal del encapsulamiento con la relación en peso isoniazida/quitosano (mg/mg) 0,5 : 1 demuestra que el tamaño de las partículas es 148,5  1 nm, cuyo resultado no presenta mucha variación respecto al tamaño del complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico, el cual es 142,1  2,9 nm. En el espectro ESI/MS del encapsulamiento se observa el pico 138 m/z perteneciente, posiblemente, al aducto M+H+ de la isoniazida. El análisis STEM del encapsulamiento, en estado sólido, demuestra que el tamaño de las partículas se encuentra en el rango nano de 100 a 300 nm. Las imágenes SEM del complejo interpolimérico y del encapsulamiento, en estado sólido, demuestran que el primero posee una morfología de granos con superficie rugosa y láminas corrugadas con superficie lisa, mientras que el encapsulamiento posee una morfología de granos con una región rica de filamentos largos y uniformes. De acuerdo al análisis SEM el complejo interpolimérico quitosano-poliácido aspártico liofilizado posee una morfología más compacta y dura que el complejo interpolimérico secado a 40 ºC en placas petri. El análisis UV-Visible demuestra que efectivamente la isoniazida se encuentra presente en el encapsulamiento. Siendo el porcentaje de eficiencia de encapsulamiento y eficiencia de carga, para el encapsulamiento con la relación isoniazida/quitosano (mg/mg) 0,5 : 1, de 5,30 - 5,81 % y 1,61-1,77 %, respectivamente.