UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

Sergio A. Galindo Rodríguez

Nanoencapsulación de principios activos conaplicaciones en Biología y Medicina

1ª Reunión de la Red Nanociencias y NanotecnologíaSantiago de Querétaro, Querétaro

1-3 junio 2011

Co

nc

en

tra

ció

n p

las

má

tic

a

de

l fá

rma

co

Tiempo

Intervalo

tóxico

Intervalo terapéutico

Intervalo subterapéutico

Formas farmacéuticas convencionales . . .

Sistemas de liberación controlada . . .

Time

Intervalo tóxico

Intervalo terapéutico

Intervalo subterapéutico

A) y B) Sistemas de liberación C) Formas farmacéuticas controlada convencionales

Co

nc

en

tra

ció

n p

las

má

tic

a

de

l fá

rma

co

Sistemas de liberación nanoparticulados . . .

- transporte a través de capilares

- extravascularización

- internalización celular

- contacto íntimo con el sustrato

biológico

- incorporación de moléculas

biológicamente activas (ciblaje activo)

Tamaño submicrónico

Gran área superficial específica

Nanopartículas como sistemas de liberación de fármacos: aspectos

biológicos

- modulación de bioadhesión, biocompatibilidad, biodistribución

biodegradación, bioreconocimiento

- distribución uniforme sobre el sustrato biológico (e.g. Tracto GI)

- protección del fármaco durante su tránsito en el organismo

Composición polimérica variable

Estado sólido y multiparticulado

Nanopartículas como sistemas de liberación de fármacos: aspectos

biológicos

Proyectos en la FCB-UANL ...

Area de investigación en la Salud:

Encapsulación de antimicrobianos:

Antimicóticos

Antituberculosos

Area de investigación en Biología:

Formulación de bioinsecticidas,

extractos de plantas y nutrientes

escenciales

Estudios de preformulación(fármacos, nutrientes, péptidos, insecticidas, extractos vegetales)

Preparación de nanopartículas poliméricas

Caracterización de las formulaciones NP-activo

Fisicoquímica(MEB, TEM, AFM, DSC, TGA, Esp-IR )

“Farmacéutica”(tamaño, potencial zeta,

liberación activo)

Evaluaciones biológicas(in vitro, in vivo)

actividad biológica y estudios de toxicidad

Evaluación de la Actividad

Antimicrobiana de Clotrimazol

Incorporado en Nanopartículas

Poliméricas

Preparación de nanopartículas por nanoprecipitación

Nanopartícula

s con

clotrimazol

Diámetro de partícula = 120 nm

Indice de polidispersidad = 0.168

Morfología (TEM)

% de encapsulación = 5.7 %

% de eficiencia de encapsulación = 65.4 %

Evaluación de la actividad antimicótica sobre Candida albicans

C. albicans

10 8 6 4 2Medio SAB

µg/mL

6 µg/mL

Turbidimetríaclotrimazol libre

Penicilindrosclotrimazol libre

Actividad antimicótica determinada por el método de turbidimetría de

clotrimazol liberado de NPs contra C. albicans. Determinación en

función del tiempo de liberación y concentración de clotrimazol.

Conc. (μg//mL)

Horas de preliberación

24 48 72 96 120

4 ++++ +++ +++ ++ +

6 +++ ++ ++ + +

8 ++ ++ + + -

10 + + + + -

12 + + + + -

C. albicans ++++

NPs. s/Clt** ++++ ++++ Crecimiento normal+++ Inhibición parcial++ Inhibición moderada+ Inhibición significativa- Inhibición total

Determinación del Nivel de

Penetración en Piel de Cerdo de

Clotrimazol Incorporado en

Nanopartículas Poliméricas

Piel

Celda de Franz

PT 3 h

Estudio de permeación transdérmica de las

formulaciones NP-clotrimazol

Permeación transdérmica de las formulaciones

NP-clotrimazol: estandarización de la técnica de

tape stripping

Permeación transdérmica de la formulación

de NP-clotrimazol

Cáncer de piel: Degeneración de las células a un estado maligno.

UV-A

UV-B

UV-C

2005. Incidencia Mundial 66,000 muertes por año

2001. Cáncer de piel2° lugar de incidencia

México

2008. Cáncer de pielcontinúa con el 2° lugar de incidencia en México

Nanopartículas con antioxidantes para

aplicación dérmica

Amortiguador de Fosfatos-Salino (0.8%)

pH 7.4 a 37°C Cromatografía de gases

Sistemas: Carvacrol emulsión Carvacrol-NP Piel

Celda de Franz

PT 3 h

Estudio de permeación de las formulaciones de

nanocápsulas de caprolactona con carvacrol

Permeación transdérmica de las formulaciones

NP-clotrimazol: estandarización de la técnica de

tape stripping

Formulación de δ-endotoxinas de Bacillus thuringiensis incorporadas en nanopartículas poliméricas para su aplicación como bioinsecticida

Efecto sobre el tamaño de partícula e IP.

Estudios de preformulación(fármacos, nutrientes, péptidos, insecticidas, extractos vegetales)

Preparación de nanopartículas poliméricas

Caracterización de las formulaciones NP-activo

Fisicoquímica(MEB, TEM, AFM, DSC, TGA, Esp-IR )

“Farmacéutica”(tamaño, potencial zeta,

liberación activo)

Evaluaciones biológicas(in vitro, in vivo)

actividad biológica y estudios de toxicidad

- Zetasizer Nano S90.

- Centrífuga de alta velocidad.

- Liofilizadora.

- Cromatógrafo de líquidos.

- Incubadoras.

- Sistemas de agitación c/temp controlada.

- Laboratorio microbiológico (nivel II).

- Laboratorio para pruebas de bioingeniería cutánea.

- Sistemas de obtención de extractos vegetales.

Infraestructura . . .

Institucionales:

Departamento de Química, Lab. Nanotecnología, FCB.

Departamento de Microbiología e Inmunología, FCB.

Departamento de Química Analítica, Facultad de

Medicina.

Laboratorio de Enzimología.

Instituto de Biotecnología.

Colaboradores . . .

Nacionales:

Universidad de Sonora.

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, IPN.

Extranjeras:

Universidad Claude Bernard - Lyon I (Francia).

Colaboradores . . .

- Doctorado en Ciencias Biológicas, FCB (PNP).

- Doctorado en Biotecnología, FCB (PNP).

- Doctorado en Ciencias Biomédicas, FM (PNP).

- Maestría en Ciencias Biomédicas, FM (PNP).

Posgrados involucrados . . .

Estudios de preformulación(fármacos, nutrientes, péptidos, insecticidas, extractos vegetales)

Preparación de nanopartículas poliméricas

Caracterización de las formulaciones NP-activo

Fisicoquímica(MEB, TEM, AFM, DSC, TGA, Esp-IR )

“Farmacéutica”(tamaño, potencial zeta,

liberación activo)

Evaluaciones biológicas(in vitro, in vivo)

actividad biológica y estudios de toxicidad

NANO-EQUIPO

GRACIAS