Publicación: Obtención de partículas de PLA-PEG para la encapsulación de curcumina
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Resumen en español
RESUMEN: el presente trabajo plantea la obtención de nanopartículas poliméricas de PLA-b-PEG, para la encapsulación de curcumina como potencial tratamiento de cáncer colorrectal en el marco del proyecto “Hidrogel inyectable con nanopartículas como plataforma para la liberación de anticancerígenos”, como respuesta a la necesidad de terapias de cáncer con mayor especificidad y menores efectos secundarios. Para esto, se llevó a cabo la purificación del PLA de grado comercial mediante el método de precipitación, así como la síntesis del copolímero PLA-b-PEG por apertura de anillo de la lactida, seguida de diversas caracterizaciones para confirmar la formación exitosa de este. Posteriormente, se realizó una búsqueda bibliográfica para la selección de un método de preparación de nanopartículas, considerando variables como la eficiencia de encapsulación (> 50 %), el tamaño de partícula (< 200 nm) y el índice de polidispersidad (< 0,3). Asimismo, se llevó a cabo la preparación de las nanopartículas de PLA y PLA-b-PEG mediante el método seleccionado (nanoprecipitación), variando la concentración de polímero, evaluando los efectos de esta sobre el tamaño y el índice de polidispersidad. Por último, se realizó la encapsulación de curcumina, evaluando el efecto de la masa inicial del principio activo sobre las nanopartículas; luego, se llevó a cabo la caracterización de las micelas, en donde se analizó la eficiencia de encapsulación y capacidad de carga de estas, para la verificación de su utilidad como sistemas de transporte y liberación de curcumina. Estos procesos permitieron obtener nanopartículas de PLA y PLA-b-PEG cargadas de curcumina, mediante el método de nanoprecipitación, con tamaño de partícula de 118,133 nm ± 3,592 nm y 107,450 nm ± 21,687 nm, y un índice de polidispersidad 0,177 ± 0,023 y 0,201 ± 0,049 respectivamente, así como eficiencias de encapsulación de 67,7 % ± 16,0 % (PLA) y 72,68 % ± 6,27 % (PLA-b-PEG). Con base a lo anterior, se concluyó que, la nanoprecipitación es un método de preparación de partículas sencillo, económico, con alta reproducibilidad, capaz de producir poblaciones de nanopartículas homogéneas (PDI < 0,3) y tamaños de partícula menores a 200 nm; además de proporcionar la posibilidad de encapsular fármacos hidrofóbicos, como la curcumina. Asimismo, se destaca la posible utilidad de estas nanopartículas, en futuras aplicaciones, en el contexto de terapias para el cáncer.
Resumen en inglés
ABSTRACT: this study proposes the development of PLA-b-PEG polymeric nanoparticles for the encapsulation of curcumin as a potential treatment for colorectal cancer within the framework of the project "Injectable Hydrogel with Nanoparticles as a Platform for Anticancer Drug Delivery." This addresses the need for cancer therapies with greater specificity and fewer side effects. To achieve this, commercial-grade PLA was purified using the precipitation method, and the PLA-b-PEG copolymer was synthesized through the ring-opening polymerization of lactide, followed by various characterizations to confirm its successful formation. Subsequently, a literature review was conducted to select a method for nanoparticle preparation, considering variables such as encapsulation efficiency (> 50 %), particle size (< 200 nm), and polydispersity index (< 0,3). Additionally, PLA and PLA-b-PEG nanoparticles were prepared using the selected method (nanoprecipitation), varying the polymer concentration, and evaluating its effects on particle size and polydispersity index. Finally, curcumin was encapsulated, assessing the effect of the initial mass of the active ingredient on the nanoparticles. The micelles were then characterized to analyze their encapsulation efficiency and loading capacity, verifying their utility as curcumin transport and delivery systems. These processes resulted in the successful production of curcumin-loaded PLA and PLA-b PEG nanoparticles using the nanoprecipitation method, with particle sizes of 118,133 nm ± 3,592 nm and 107,450 nm ± 21,687 nm, and polydispersity indices of 0,177 ± 0,023 y 0,201 ± 0,049 respectively, and encapsulation efficiencies of 67,7 % ± 16,0 % (PLA) and 72,68 % ± 6,27 % (PLA-b-PEG). Based on these findings, it was concluded that nanoprecipitation is a simple, cost-effective, and highly reproducible method capable of producing homogeneous nanoparticle populations (PDI < 0,3) with particle sizes below 200 nm. Furthermore, it offers the potential to encapsulate hydrophobic drugs like curcumin. The potential utility of these nanoparticles for future applications in cancer therapies is also highlighted.