Síntesis y caracterización de nanopartículas de sílice mesoporosa cargadas con ibuprofeno mediante el método Sol-Gel
Autores: Jiménez Cruz, Ronald A.; Franky Galindo, Laura C.; Solorzano, Valentina; Triana, Valentina; Millán, Diana
Idioma: Inglés
Editor: Angela Johana Espejo Mojica
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo OA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-NC – Atribución – No Comercial
Consultas: 12
Citaciones: Universitas Scientiarum Número especial
Las nanopartículas de sílice mesoporosa (SiO2-NPs) son sistemas prometedores para la administración controlada de fármacos debido a su biocompatibilidad, baja toxicidad y potencial de funcionalización. Identificar los parámetros óptimos de síntesis es esencial para obtener nanopartículas con dimensiones nanométricas y propiedades fisicoquímicas adecuadas para aplicaciones biomédicas. En este estudio se empleó el método sol-gel utilizando ortosilicato de tetraetilo (TEOS) como precursor y dos tensioactivos para la comparación: bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) y Tween 80. Se probaron doce condiciones experimentales, variando el pH (ácido y básico), el tipo de homogeneización (agitación magnética y cavitación ultrasónica) y las concentraciones de los reactivos. Las muestras resultantes se caracterizaron mediante FT-IR, SEM, AFM, DLS, potencial zeta y ensayos de citotoxicidad en fibroblastos L929. Las mejores condiciones de síntesis correspondieron a altas concentraciones de TEOS y CTAB en un medio básico bajo cavitación ultrasónica. Las nanopartículas obtenidas tenían un tamaño de entre 50 nm y 100 nm, con morfología esférica y evidencia de porosidad interna. El FT-IR confirmó la formación de enlaces Si-O-Si y la eliminación del tensioactivo tras la purificación. El SEM y el AFM revelaron estructuras homogéneas, mientras que el DLS corroboró la distribución del tamaño de las partículas dentro del rango esperado. Los ensayos de citotoxicidad demostraron una viabilidad celular superior al 70 % para todas las muestras, clasificándolas como no citotóxicas según la norma ISO 10993-5. La combinación de TEOS con CTAB en condiciones básicas y cavitación ultrasónica permitió la síntesis de nanopartículas de sílice mesoporosa estables, biocompatibles y no citotóxicas con potencial para futuras aplicaciones de administración de fármacos. La influencia del tipo de tensioactivo en la morfología interna destaca la importancia de optimizar los parámetros críticos de síntesis. Se recomiendan más estudios sobre la funcionalización de la superficie y la distribución del tamaño de los poros para avanzar hacia aplicaciones clínicas.
Descripción
Las nanopartículas de sílice mesoporosa (SiO2-NPs) son sistemas prometedores para la administración controlada de fármacos debido a su biocompatibilidad, baja toxicidad y potencial de funcionalización. Identificar los parámetros óptimos de síntesis es esencial para obtener nanopartículas con dimensiones nanométricas y propiedades fisicoquímicas adecuadas para aplicaciones biomédicas. En este estudio se empleó el método sol-gel utilizando ortosilicato de tetraetilo (TEOS) como precursor y dos tensioactivos para la comparación: bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) y Tween 80. Se probaron doce condiciones experimentales, variando el pH (ácido y básico), el tipo de homogeneización (agitación magnética y cavitación ultrasónica) y las concentraciones de los reactivos. Las muestras resultantes se caracterizaron mediante FT-IR, SEM, AFM, DLS, potencial zeta y ensayos de citotoxicidad en fibroblastos L929. Las mejores condiciones de síntesis correspondieron a altas concentraciones de TEOS y CTAB en un medio básico bajo cavitación ultrasónica. Las nanopartículas obtenidas tenían un tamaño de entre 50 nm y 100 nm, con morfología esférica y evidencia de porosidad interna. El FT-IR confirmó la formación de enlaces Si-O-Si y la eliminación del tensioactivo tras la purificación. El SEM y el AFM revelaron estructuras homogéneas, mientras que el DLS corroboró la distribución del tamaño de las partículas dentro del rango esperado. Los ensayos de citotoxicidad demostraron una viabilidad celular superior al 70 % para todas las muestras, clasificándolas como no citotóxicas según la norma ISO 10993-5. La combinación de TEOS con CTAB en condiciones básicas y cavitación ultrasónica permitió la síntesis de nanopartículas de sílice mesoporosa estables, biocompatibles y no citotóxicas con potencial para futuras aplicaciones de administración de fármacos. La influencia del tipo de tensioactivo en la morfología interna destaca la importancia de optimizar los parámetros críticos de síntesis. Se recomiendan más estudios sobre la funcionalización de la superficie y la distribución del tamaño de los poros para avanzar hacia aplicaciones clínicas.