MADRID, 24 Jun. (EUROPA PRESS) -
Los ingenieros químicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EEUU) han ideado una nueva manera de convertir las nanoemulsiones líquidas en geles sólidos cuando alcanzan la temperatura corporal (37 grados centígrados), lo que podría ser útil para desarrollar materiales que puedan administrar medicamentos cuando se frotan en la piel o se inyectan en el cuerpo.
En el estudio, que ha sido publicado en 'Nature Communications', los ingenieros han ideado una nueva forma de crear pequeñas gotas de un líquido suspendido dentro de otro líquido, conocidas como nanoemulsiones. Su pequeño tamaño es lo que les permite permanecer estables durante periodos de tiempo relativamente largos.
"La industria farmacéutica está muy interesada en las nanoemulsiones como una forma de administrar terapias de moléculas pequeñas. Esto podría ser aplicado por vía tópica, a través de la ingestión o por pulverización en la nariz, porque una vez que comience a entrar en el rango de tamaño de cientos de nanómetros, puede permear mucho más eficazmente en la piel ", ha señalado Patrick Doyle, profesor y autor principal del estudio.
Para llevar a cabo el estudio los investigadores crearon nanoemulsiones que se mantuvieron estables durante más de un año. Así, para demostrar la utilidad potencial de las emulsiones para administrar medicamentos, los investigadores demostraron que podrían incorporar ibuprofeno en las gotas.
Según han explicado los investigadores, las nanoemulsiones, que contienen gotitas con un diámetro de 200 nanómetros o más pequeñas, son deseables no solo porque son más estables, sino que también tienen una mayor proporción de área de superficie a volumen, lo que les permite llevar cargas más grandes de ingredientes activos como medicamentos o protectores solares.
LOS INVESTIGADORES ELIGIERON SURFACTANTES MENOS PROPENSOS A IRRITAR LA PIEL
Los productos químicos parecidos a un detergente llamados surfactantes pueden acelerar la formación de emulsiones, pero muchos de los surfactantes que se usaron anteriormente para crear nanoemulsiones no estaban aprobados por la Agencia Norteamericana de Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) para su uso en humanos. Doyle y sus alumnos eligieron dos surfactantes sin cargos, lo que los hace menos propensos a irritar la piel y estaban aprobados por la FDA como aditivos alimentarios o cosméticos.
Además, agregaron una pequeña cantidad de polietilenglicol (PEG), un polímero biocompatible utilizado para la administración de medicamentos que ayuda a la solución a formar gotas aún más pequeñas, de hasta unos 50 nanómetros de diámetro. "Con este enfoque no tienes que poner mucha energía en absoluto", ha explicado Doyle. "De hecho, una barra de agitación lenta crea casi espontáneamente estas emulsiones súper pequeñas".
Una vez que habían desarrollado una forma de baja energía para crear nanoemulsiones, los investigadores agregaron un paso que permitiría que las emulsiones se convirtieran fácilmente en geles cuando alcanzan la temperatura corporal. Lograron esto incorporando polímeros sensibles al calor llamados poloxámeros o 'Pluronics', que ya están aprobados por la FDA y se usan en algunos medicamentos y cosméticos.
Pluronics contiene tres "bloques" de polímeros: las dos regiones externas son hidrófilas, mientras que la región media es ligeramente hidrófoba. A temperatura ambiente, estas moléculas se disuelven en agua pero no interactúan mucho con las gotas que forman la emulsión. Sin embargo, cuando se calientan, las regiones hidrófobas se adhieren a las gotitas, lo que las obliga a agruparse con mayor fuerza y crea un sólido gelatinoso.
Los investigadores descubrieron que podían ajustar las propiedades de los geles, incluida la temperatura a la que el material se convierte en gel, cambiando el tamaño de las gotas de emulsión y la concentración y estructura de los Pluronics que agregaron a la emulsión.
Ahora los investigadores están explorando formas de incorporar una variedad de ingredientes farmacéuticos activos en este tipo de gel. Tales productos podrían ser útiles para administrar medicamentos tópicos para ayudar a curar quemaduras u otros tipos de lesiones, o podrían inyectarse para formar un "depósito de medicamentos" que se solidificaría dentro del cuerpo y liberaría medicamentos durante un período prolongado de tiempo.
