Síntesis y caracterización de nanoportadores de fármacos basados en hidróxidos dobles laminares para la administración Sitio-específica en tejido óseo

Abstract

Uno de los avances más importantes y fascinantes de la ciencia, es el desarrollo de nanomateriales que se caracterizan por presentar al menos una dimensión a nivel nanométrico. Esta característica les otorga propiedades físicas y químicas inusuales, entre ellas una alta reactividad y área superficial [1]. El avance de la nanociencia y, en especial, del diseño de nanomateriales, ha llevado a ampliar su rango de aplicación en diferentes áreas, como la medicina y los sectores energético, agrícola, alimenticio, industrial, entre tantos otros [2]. En la actualidad, la "nanomedicina" es un área de gran interés, que, según el Instituto Nacional de Salud (N/H, por sus siglas en inglés) de los EEUU, se refiere a una intervención médica altamente específica a escala molecular para el diagnóstico, la prevención y/o el tratamiento de enfermedades [3]. En los sistemas terapéuticos convencionales, el principio farmacológicamente activo se libero rápidamente, sin control sobre la tasa de liberación y la fluctuación en los niveles de fármaco en el torrente sanguíneo y en otros órganos, incluyendo el tejido objeto del tratamiento. Además, la mayoría de ellos sufren procesos de degradación química o enzimática, así como presentan escasa solubilidad en agua. En consecuencia, es necesario usar altas dosis de fármaco, lo que puede causar una diversidad de efectos adversos [4-6]. Es así, como los sistemas de administración de fármacos nanométricos o "nanoportadores de fármacos" constituyen una porción significativa de la investigación actual y se han dedicado esfuerzos significativos para su desarrollo [7-13]. Los nanoportadores ofrecen muchas ventajas en la administración de fármacos, centrándose principalmente en mejorar la seguridad y la eficacia de los principios farmacológicamente activos. Por ejemplo, proporcionando una vehiculización dirigida hacia un tejido específico, mejorando la biodisponibilidad, extendiendo el efecto terapéutico en el tejido objetivo y mejorando la estabilidad de los agentes terapéuticos contra la degradación química/enzimática [14]. Los nanoportadores se pueden clasificar de acuerdo al material que los constituyen. Principalmente, existen dos grupos: 1) materiales orgánicos, como polímeros naturales y sintéticos o 2) materiales inorgánicos, como sólidos laminares, mesoporosos, metálicos, entre otros [15]. Sin embargo, estos materiales se pueden combinar para sintetizar nanoportadores con diferentes propiedades, geometrías y configuraciones. Asimismo, se pueden recubrir con agentes de direccionamiento y/o marcado molecular y celular, que permitan el seguimiento, la detección o la administración sitio-específica del fármaco [16]. Conceptualmente, esta modularidad ofrece una matriz infinita de nanoportadores con diferentes propiedades, lo que hace que estos sistemas terapéuticos sean más versátiles que los convencionales para realizar funciones complejas dentro de los sistemas fisiológicos [17]. Dentro de los materiales inorgánicos estudiados para la vehiculización de fármacos, se encuentran los hidróxidos dobles laminares (LDHs), que han despertado un interés creciente en su estudio como nanoportadores. Este interés, se debe a su fácil obtención en el laboratorio, baja toxicidad, solubilidad selectiva, alta capacidad de carga y protección del fármaco. A su vez, la posibilidad de modificar su composición y sus propiedades superficiales permite modular el tiempo de circulación y controlar la interacción con las células [18-23].