Optimizacion-de-condiciones-de-proceso-para-la-obtencion-de-nanopartculas-de-PLGA-cargadas-con-curcumina

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Universidad Nacional Autónoma de 
 México 
 
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán 
Optimización de condiciones de proceso para la 
obtención de nanopartículas de PLGA cargadas con 
curcumina. 
Tesis 
Que para obtener el título de: 
Licenciado en Tecnología 
 
Presenta: 
Raúl Ríos Torres 
Asesor: 
Dr. Roberto Díaz Torres 
 
 
CUAUTITLAN IZCALLI, EDO, DE MEX. 2017 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
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a
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ATENTAMENTE 
"POR IIIlItI.ZA H/.8L.ARA El eSPIRITU" 
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Agradecimientos: 
 A la coordinadora María de Lourdes Arcega Rivera, por ese apoyo 
incondicional a todos sus estudiantes y por ese compromiso 
inquebrantable a mejorar la Lic. en Tecnología (y de paso a la 
Facultad). (“Todas las coordinaciones deberían tener a una profesora 
como usted”) 
 A la Lic. Adela Huitrón González, por apoyarme desde los días de 
estudiante hasta sacarme adelante con este proceso, sin duda alguna te 
esperan cosas muy grandes mi querida Ade. 
 A todos mis compañeros de Tecnología, Chicos, gracias por hacer de 
esta una de las mejores etapas de mi vida, los amo “Tecnolocos”. 
 Al Dr. José Isaac Sánchez Guerra, por ser mi matemático de cabecera, 
mi asesor personal, mi apoyo moral, mi amigo y sobre todo por su 
infinita paciencia, por no rendirse nunca con este neófito de las 
matemáticas, por ayudarme a entenderlas de forma intuitiva y por 
mostrarme que si puedo aprender, lo cual me llevo a tomar una 
importante decisión de vida, le prometo enorgullecerlo Profe Isaac. 
“Porque usted representa todo lo que un Profesor de la UNAM debería 
de ser” 
Profesores de Farmacia: 
 Al M. en C. José Ángel Rivero y a la Dra. Sofía Piña Olmos: porque 
son parte esencial de mi formación, mucho de lo que hoy se me lo 
enseñaron ustedes, me guiaron con paciencia desde mi primer día en el 
laboratorio, pero no solo eso, me dieron su amistad, con ustedes 
compartí momentos inolvidables, largas jornadas, risas y frustraciones, 
pero sobre todas las cosas de ustedes me llevo un gran conocimiento. 
Muchas gracias chicos, “Porque ustedes representan todo lo que un 
alumno de la UNAM debería de ser” 
 Al D.A.R. Juan José Díaz Esquivel y al DESS Rodolfo Cruz 
Rodríguez, Me siento agradecido de haber tomado clase con dos 
autoridades nacionales del mundo de la Farmacia, siempre están ahí 
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para ayudar con todas mis dudas, siempre apoyándome incluso fuera de 
clase, me brindaron su amistad y lograron ponerme en un camino que 
sé que me llevara a grandes cosas. Muchas gracias por siempre 
apoyarme y por brindarme su amistad. 
 A la Dra. Raquel López Arellano, cuando la conocí me sentí algo 
intimidado, pensé que era de esas profesoras “difíciles de tratar”, al 
poco tiempo me di cuenta del gran corazón que tiene y de que su 
objetivo por sobre todo es lograr que sus alumnos tengan el mayor y 
mejor aprendizaje sin importar el costo, siempre me brindó su apoyo y 
siempre me resolvió mis dudas sin importar cuantas veces preguntara la 
misma, me invito al diplomado y ahí me mostro el camino que quiero 
seguir en mi vida profesional. Gracias por darme un objetivo y gracias 
por su amistad. 
 Para el Dr. Roberto Díaz Torres y la Dra. Patricia Ramírez Noguera: 
palabras faltarían para expresar mi gratitud hacia ustedes, desde que 
llegue y era el “niño del laboratorio” ustedes me guiaron y me dieron su 
conocimiento, desde el primer día en el laboratorio y hasta el último 
siempre me sentí como en casa, me encantaba estar ahí porque formaba 
parte de algo especial, con ustedes reí, llore, fui regañado y también 
felicitado, me dieron su confianza pero por sobre todo su amistad, con 
ustedes aprendí que la ciencia es 1% pación y 99% transpiración sus 
enseñanzas las llevare con migo por el resto de mis días. “Si he logrado 
ver más lejos, ha sido porqué he subido a hombros de gigantes” (y 
vaya que mis asesores son grandes) 
Familia: 
 
 A mis abuelos, ustedes son un pilar en mi crianza, gracias por ser los 
mejores abuelos del mundo, su sabiduría la llevare siempre conmigo, 
gracias por su alegría, su festividad y su música que llevo siempre en el 
corazón. Los amo “porque seguirán viviendo mientras haya alguien 
que cocine sus recetas” 
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 Al hermano putativo Eric: gracias por tu apoyo moral y los consejos en 
tiempos donde acomodar mi cabeza y mis ideas era una tarea difícil 
para mí solo, querido primo, sigamos arreglando el mundo por las 
tardes de los viernes por el tiempo que nos queda. 
 A mi hermano Rubén, viejo, contigo no necesito decir mucho, sabes lo 
mucho que te quiero, te admiro, eres un hombre bien hecho y estoy 
increíblemente orgulloso de en lo que te has convertido. Sé que te 
espera mucha grandeza por el simple hecho de ser como eres. “Eres 
grande Pony” 
 Y finalmente a mis Padres, Raúl y Lupita: 
He de decir que el mérito de esta tesis les pertenece más a ustedes que a 
mí, sin ustedes, sin todo el apoyo incondicional que me han dado no sería 
nadie. Siempre han apoyado mis decisiones sin pensarlo, por mas locas 
que parezcan, siempre me guiaron y me mostraron el camino correcto y 
sé que siempre puedo contar con ustedes sin importar lo que pase, los 
amo, amo a nuestra familia y amo que gracias a ustedes todos ven a esta 
como la familia perfecta, gracias por no rendirse conmigo y por estar ahí 
siempre al borde del reloj, gracias por permitirme ser lo que soy, su 
ejemplo y esa moral inquebrantable de los dos formo esta personalidad. 
Les prometo hacerlos sentir muy orgullosos y llenarlos de satisfacciones, ese 
es uno de mis objetivos de vida y como siempre no me rendiré hasta 
alcanzarlo. “queridos padres, cuando me equivoco me aconsejan, cuando 
dudo me guían, cuando estoy triste me abrazan, cuando caigo me levantan y 
me empujan para seguir adelante, ¿qué más le puede pedir uno a la vida?” 
LOS AMO MUCHO. 
A la Universidad Nacional Autónoma de México: cuando entre por primera 
vez no estaba seguro si quería estar ahí, ahora no puedo imaginar mi vida sin 
mí amada escuela, me lo has dado todoy espero ser reciproco en un futuro 
próximo. “Por mi raza hablara el espíritu.” 
 
1 
 
Contenido 
1. Marco teórico..............................................................................................6 
1.1 Introducción ..............................................................................................6 
1.1.1 La Nanociencia ...................................................................................6 
1.1.2 Marco histórico de la Nanotecnología ...............................................7 
1.1.3 Nanopartículas farmacéuticas .........................................................10 
1.1.4 “Targeting” .......................................................................................14 
1.2 Nanopartículas poliméricas .....................................................................15 
1.2.1 Método de evaporación del solvente: ............................................17 
1.2.2 Método de emulsión/evaporación del solvente .............................17 
1.2.3 Ácido ploliláctico co-glicólico (PLGA) ...............................................17 
1.3 Curcumina ...............................................................................................19 
1.3.1 Composición química de la Curcumina: ..........................................21 
1.4 Caracterización: .......................................................................................30 
1.4.1 Dispersión de la luz dinámica ..........................................................30 
1.4.2 Microscopía Electrónica de Transmisión (Transmission Electron 
Microscopy, TEM) .....................................................................................32 
1.4.3 Microscopía electrónica de barrido (Scanning Electron Microscopy, 
SEM) ..........................................................................................................34 
2. Optimización de procesos .........................................................................36 
2.1 Calidad: ....................................................................................................36 
2.1.1 Optimización: ...................................................................................36 
2.2 Diseños experimentales: .........................................................................37 
2.2.1 Metodología para el desarrollo de diseños experimentales ...........39 
 
2 
 
2.2.2 Selección de diseño:.........................................................................42 
2.2.3 Screening:.........................................................................................42 
2.2.4 Diseños factoriales ...........................................................................43 
3. Planteamiento del problema ....................................................................44 
4. Objetivos ...................................................................................................44 
4.1 Objetivo general ......................................................................................44 
4.1.1 Objetivos particulares ......................................................................45 
5. Hipótesis....................................................................................................45 
6. Metodología ..............................................................................................45 
6.1 Preformulación: .......................................................................................45 
6.2 Preparación de los sistemas. ...................................................................48 
6.2.1 Nanoprecipitación ............................................................................48 
6.2.2 Condiciones del rotavapor: ..............................................................48 
6.2.3 Concentración de los sistemas de Nanopartículas: .........................49 
6.3 Cuantificación y caracterización:.............................................................50 
6.3.1 Cuantificación de Curcumina: ..........................................................50 
6.3.2 Determinación de tamaño de partícula: ..........................................50 
7. Resultados y discusión ..............................................................................51 
7.1 Selección de variables relevantes: Screening .........................................51 
7.1.1 Resultados y análisis del diseño experimental de cribado ..............52 
7.1.2 Porcentaje de carga de la Curcumina ..............................................53 
7.1.3 Tamaño de partícula ........................................................................55 
7.2 Optimización de múltiples respuestas para diseño de cribado. .............58 
7.2.1Concepto de deseabilidad como criterio de selección. ....................58 
 
3 
 
7.3 Optimización de las variables ..................................................................59 
7.3.1 Resultados de la optimización. ........................................................60 
7.3.2 Porcentaje de Carga de la Curcumina ..............................................62 
7.3.3 Tamaño de partícula ........................................................................63 
7.3.4 Deseabilidad Para la optimización de múltiples respuestas ...........64 
8. Conclusiones: ............................................................................................66 
9. Perspectivas ..............................................................................................67 
10. Bibliografía .............................................................................................68 
 
 
Índice de figuras: 
Figura 1: Representación esquemática de los cortes transversales de un 
cabello humano para llegar a una dimensión de 1 nm ......................................7 
Figura 2: Primer premio Feynman en Nanotecnología, PhD Charles Musgrave ( 
2° de izquierda a derecha). .................................................................................9 
Figura 3: Documentos por año bajo el criterio de búsqueda “Nanotechnology” 
donde se aprecia el incremento en el año 2000. .............................................10 
Figura 4: Esquema del targeting activo y pasivo. (12) ......................................15 
Figura 5: Diversas enfermedades para las cuales se ha reportado actividad 
terapéutica de la curcumina (22) ......................................................................20 
Figura 6: Presentación simplificada del efecto inhibidor/supresor de la 
curcumina sobre diferentes factores, receptores sobre expresados, enzimas y 
mediadores antiinflamatorios involucrados en la progresión del cáncer. (22) 21 
Figura 7: Estructura química de las diferentes formas de la curcumina 
(incluidas las que tienen más presencia.) (22) ..................................................22 
Figura 8: Ilustración del principio de funcionamiento de los equipos de 
dispersión de luz dinámica. (29) .......................................................................31 
 
4 
 
Figura 9: Ilustración del principio de trabajo del microscopio de transmisión. 
(29) ....................................................................................................................33 
Figura 10: Ilustración del principio de funcionamiento de la microscopia 
electrónica de barrido. (29) ..............................................................................35 
Figura 11: Modelo general de un proceso o sistema (37) ................................38 
Figura 12: Esquema del mecanismo de formulación de las nanopartículas. ...49 
Figura 13: Diagrama de Pareto para los efectos estandarizados dé porcentaje 
de curcumina atrapada para los resultados del diseño de cribado. ................54 
Figura 14: Efectos de efectos principales dé porcentaje de curcumina atrapada 
para los diseños de cribado. .............................................................................55Figura 15: Diagrama de Pareto para los efectos estandarizados del tamaño de 
partícula de los resultados del diseño de cribado. ...........................................56 
Figura 16: Efectos principales para tamaño de partícula en el diseño de 
cribado. .............................................................................................................57 
Figura 17: Superficie de respuesta para porcentaje de carga de la curcumina.
...........................................................................................................................62 
Figura 18: Superficie de respuesta para tamaño de partícula. .........................63 
Figura 19: Superficie de respuesta estimada para el estadístico deseabilidad 
evaluando las dos variables de respuesta simultáneamente. ..........................65 
 
Índice de tablas 
Tabla 1: Clasificación de nanosistemas comúnmente utilizados con fines 
terapéuticos. .....................................................................................................12 
Tabla 2: Metodologías comunes para la producción de NP poliméricas. (15). 16 
Tabla 3: Estado del arte de sistemas de nanopartículas con curcumina como 
molécula con actividad biológica (22). .............................................................23 
Tabla 4: Propiedades fisicoquímicas de la Curcumina. .....................................46 
Tabla 5: Propiedades fisicoquímicas del PLGA. ................................................46 
Tabla 6: Propiedades fisicoquímicas del PVA. ..................................................47 
Tabla 7: factores y niveles experimentales para el diseño de cribado. ............51 
 
5 
 
Tabla 8: Variables de respuesta para el diseño de cribado. .............................51 
Tabla 9: Matriz experimental para diseño de cribado. .....................................52 
Tabla 10: Matriz experimental codificada para diseño de cribado. .................52 
Tabla 11: Resultados de tamaño de partícula y porcentaje de curcumina 
atrapada para el diseño de cribado. .................................................................53 
Tabla 12: Análisis de Varianza para % de curcumina atrapada. .......................54 
Tabla 13: Análisis de Varianza para Tamaño de partícula. ...............................56 
Tabla 14: deseabilidad calculada en función a las respuestas del diseño de 
cribado (los mejores resultados se muestran en rojo). ....................................59 
Tabla 15: Factores fijos para la optimización de los sistemas. .........................60 
Tabla 16: niveles para el diseño de optimización. ............................................60 
Tabla 17: matriz experimental y resultados del diseño de optimización. ........61 
Tabla 18: de deseabilidad para la optimización de las condiciones de 
formulación. ......................................................................................................64 
Tabla 19: Combinación de los factores de entrada optimizados. ....................65 
Tabla 20: Respuestas óptimas obtenidas a partir de las variables optimizadas.
...........................................................................................................................65 
 
 
6 
 
1. Marco teórico 
1.1 Introducción 
 1.1.1 La Nanociencia 
La Nanociencia se destaca por ser un campo de estudio multidisciplinario que 
engloba conocimientos de las áreas de Física, Química, Biología, 
conocimientos de electromagnetismo, caracterización de materiales etc. Si 
deseamos entenderla primero estableceremos las siguientes definiciones: 
 La “Nanociencia” puede ser descrita como la actividad dirigida al 
entendimiento de las leyes naturales al nivel de la nanoescala y 
“Nanotecnología” como la aplicación práctica y novedosa de este 
conocimiento científico para cambiar el mundo en el que vivimos. (1) (2) 
Los materiales nanoestructurados comúnmente conocidos como 
“nanomateriales” son la parte central del estudio de la nanociencia, estos 
nanomateriales tienen propiedades fisicoquímicas únicas comparadas con sus 
equivalentes de la misma composición a macroescala y se ha demostrado que 
pueden cambiar sus propiedades y por lo tanto las aplicaciones de éstos, las 
cuales pueden ser utilizadas a nuestro favor. (3) 
Al utilizar el prefijo “nano” antes de cualquier unidad macrométrica lo que 
hacemos es cambiar el orden de magnitud, haciendo referencia a una 
billonésima parte de dicha unidad ( ) y así como otros prefijos tales como 
pico, femto, atto, etc. ayudan a describir los materiales llevados a escalas que 
escapan al ojo humano. (2) 
Pero ¿qué tan pequeño es “pequeño”? Intentar visualizar esta escala puede 
ser bastante complicado, considerando los nanomateriales como un arreglo 
de átomos con por lo menos una dimensión mayor a 1 nm, para poder darnos 
una mejor idea podemos utilizar comparativas que nos darán una mejor 
perspectiva: 
 
7 
 
El ejemplo que me gusta utilizar es el siguiente, tomemos un cabello humano, 
el diámetro promedio de éste es de 100 µm, si tomáramos este cabello y 
hacemos un corte transversal obtendríamos un círculo, ahora realizaremos 
100 cortes transversales idénticos a éste círculo y tomaremos una de esas 
secciones, ésta tendrá un ancho de 1µm, a esta sección le realizaremos 1000 
cortes transversales idénticos y tomamos uno de ellos, el diámetro será de 
1nm. (Figura 1) (4) 
 
Figura 1: Representación esquemática de los cortes transversales de un cabello 
humano para llegar a una dimensión de 1 nm 
1.1.2 Marco histórico de la Nanotecnología 
El Dr. Richard Feynman, físico teórico estadounidense, ganador del premio 
Nobel de física en 1965 es reconocido como el padre de la nanociencia, pese 
a que no es el que establece el término es el primero en platicar acerca del 
mundo de “lo pequeño” durante su conferencia “There is plenty of room at 
the bottom” (hay mucho espacio en el fondo) impartida en el Caltech en el 
 
8 
 
año de 1959; Feynman habla de la posibilidad de hacer “arreglos de átomos 
uno por uno de la forma que nosotros queramos” y hace un gran énfasis en 
que los átomos a una escala pequeña se comportan como nada observado a 
una escala mayor y por lo tanto estamos manufacturando cosas 
completamente nuevas ya que estaremos trabajando con leyes distintas. (4) 
(5) Es hasta el año de 1974 que el doctor Norio Tniguchi en su texto “On the 
basic concept of Nanotechnology” establece la necesidad de cambiar el 
término de “ultra refinamiento” que era comúnmente utilizado para hablar 
de estas dimensiones en procesos industriales como la electrodeposición, el 
afirma que los procesos industriales que requieran de ultra refinamiento 
necesitan de su propia área de estudio y establece algunos procesos utilizados 
en la época y nos invita a hacer conciencia de las dificultades que este tipo de 
procesos conllevaran al tomarse como área de estudio por si sola. Aunque de 
que el término “Nano-Technology” ya se utilizaba en aquellos años él es el 
primero en utilizarlo en un artículo de divulgación. (6) 
Poco después el doctor Eric Drexler del MIT establece los primeros conceptos 
de la nanotecnología molecular en su libro “Engines of creation” (los motores 
de la creación) incluyendo al final todo un capitulo en el cual nos habla de las 
consecuencias que podría tener el uso incorrecto de la nanotecnología 
recalcando que ésto podría ocurrir de forma accidental o intencional y que 
podría llegar a consecuencias como el fin de la humanidad o del mundo 
mediante “ensambladores replicadores” que compara con el proceso de 
replicación mitótica celular en la cual estos replicadores alimentados por 
combustibles o incluso la luz solar podrían construir cualquier cosa incluyendo 
ejemplares de sí mismos con la gran diferencia de pueden hacer “casi 
cualquier cosa” a partir de materiales ordinarios. (7) (4) Entre los años de 
1981 y 1986 se presentandos inventos que potencian la investigación en esta 
área, el microscopio de efecto túnel (1981) en las instalaciones de IBM Zúrich 
por Gerd Binning y Henrich Rohrer (STM o scanning tunneling microscopy) y el 
microscopio de fuerza atómica (Atomic force microscopy o AFM) por Binning, 
Quate y Gerber (1986), estos equipos dan paso a la caracterización de 
 
9 
 
materiales con precisión en medidas incluso menores al nm lo que permitió a 
los investigadores un mayor entendimiento del comportamiento a esta 
escala. (4) 
Ya para los 90´s el “Boom” de esta área se da y comienzan a surgir muchas 
investigaciones de éste que ya se había definido como campo, en 1990 el 
instituto de física de Reino Unido publica “Nanotechnology” el primer Journal 
con enfoque en la nanotecnología, en 1993 se otorga el primer premio 
Feynman en Nanotecnología al P.h.D. Charles Musgrave del Caltech (Figura 2), 
en 1997 Zyvex la primer compañía de Nanotecnología es fundada y para el 
año 2000 el presidente Clinton anuncia la iniciativa Nacional en 
Nanotecnología de los EUA, a partir de este año se presenta un incremento 
gigantesco en el número de reportes que se generan en el campo de la 
Nanotecnología proveniente de diversas Naciones y con enfoque en una gran 
cantidad de áreas de aplicación con un total de 10012 documentos publicados 
tan solo en el 2016 (Figura 3) . (4) (8) (9) (10) 
 
Figura 2: Primer premio Feynman en Nanotecnología, PhD Charles Musgrave ( 2° 
de izquierda a derecha). 
 
 
10 
 
 
Figura 3: Documentos por año bajo el criterio de búsqueda “Nanotechnology” 
donde se aprecia el incremento en el año 2000. 
 
1.1.3 Nanopartículas farmacéuticas 
La Nanomedicina es un campo de investigación y desarrollo industrial que 
comenzó de forma seria a principios de este mileno. Tiene como objetivo el 
desarrollo de “nano objetos” con propósitos terapéuticos, se prevé que a 
través de la miniaturización podemos mejorar el desempeño de métodos de 
análisis y de diagnóstico, así como los tratamientos para pacientes, la mejora 
de tratamientos supone una rápida recuperación y con menores efectos 
adversos que puedan desencadenar otros males. 
Idealmente los fármacos son sustancias químicas usadas en el tratamiento, 
cura, prevención o diagnóstico de una enfermedad cuyo objetivo es mejorar 
el bienestar físico o mental; es aquí donde la Nanotecnología abre una 
oportunidad de desarrollo. El principio activo, antes desarrollado únicamente 
con el objetivo de ser estable, eficaz, seguro y administrable, es sustituido por 
un sistema más complejo, un nanoacarreador, éste llevará a la molécula 
 
11 
 
directamente al tejido enfermo; pero no sólo eso, si no que proveerá a la 
molécula mayor estabilidad, le dará protección contra el sistema inmune del 
organismo durante el viaje por el torrente sanguíneo y una vez que llegue al 
sitio donde son requeridas éstas contarán con “antenas” en su superficie que 
le darán selectividad únicamente por el tejido enfermo, pero ésto es sólo un 
breve bosquejo de las muchas funciones que un nanoacarreador puede tener. 
(11) (12) (13) 
Estos nuevos sistemas se conocen hoy en día de diversas maneras, 
nanodroplets (nanogotas), nanoacarreadores, nanofármacos pero nosotros 
nos referiremos a ellas como nanopartículas farmacéuticas ya que aunque el 
mayor objetivo se centra en el desarrollo de acarreadores para principios 
activos también existen Nanopartículas que presentan actividad biológica por 
sí mismas. Aunque parece difícil que esta nueva área de investigación en 
farmacia remplace de forma definitiva a las formas farmacéuticas 
convencionales, las nanopartículas farmacéuticas presentan ventajas únicas 
dadas por el simple hecho de trabajar en la escala nanométrica, Algunos 
ejemplos de esto pueden ser: 
 Protegerlo de la degradación por parte de las proteínas presentes en 
la sangre durante la transportación. 
 Brindarle estabilidad en condiciones de estrés. 
 Mejorar la permeabilidad. 
 Prevenir la interacción del fármaco con tejidos para los cuales no está 
contemplado, evitando así que se absorba en sitios no deseados. 
 Modificar su efecto de liberación. 
 Disminuir la cantidad de fármaco y por lo tanto minimizar el uso de 
éste reduciendo costos. 
 La reducción de la dosis del principio activo. 
 Evitar efectos adversos. 
 Direccionamiento (Targeting). 
 
12 
 
Tabla 1: Clasificación de nanosistemas comúnmente utilizados con fines 
terapéuticos. 
Tipo de 
Nanosistema 
 Definición 
Rango 
de 
tamaño 
Nanopartículas 
sólidas lipídicas 
 Partículas a partir de lípidos sólidos a 
temperatura ambiente. 
 Producidos a partir de lípidos inocuos como 
ácidos grasos y ésteres de estos, 
triglicéridos, esteroides, y ceras. 
50-100 
nm 
Nanopartículas 
inorgánicas 
 Creadas a partir de materiales inorgánicos 
tales como sílice, titania o alúmina. 
 Presentes en una gran variedad de formas, 
poseen propiedades cuánticas dadas por 
los materiales de las cuales estén hechas. 
<50nm 
Puntos Quánticos  Semiconductores fluorescentes. 
 Producidas de surfactantes, precursores o 
solventes orgánicos. 
2-10nm 
Lipoesferas  Constan de un núcleo lipídico sólido 
estabilizado por una mono capa de 
fosfolípidos embebida en la superficie. 
 El principio activo se encuentra en el 
núcleo, éste fue disuelto o dispersado en 
lípido antes de la producción de las 
nanopartículas. 
0.01-
100 μm 
Nanoemulsiones  Sistemas isotrópicos dispersos de dos 
líquidos no miscibles, generalmente 
consiste de un sistema oleoso dispersado 
en agua o viceversa, que forman gotas de 
tamaño manométrico. 
 Debido al uso de surfactantes y a los 
pequeños tamaños que presenta suelen 
ser muy estables. 
 Este tipo de sistemas se puede usar para 
20-200 
nm 
 
13 
 
fármacos hidrófobos o hidrófilos. 
Liposomas  Vesículas compuestas de una o más 
bicapas concéntricas de lípidos separadas 
por compartimientos acuosos que pueden 
o no contener buffers. 
 Producidas a base de colesterol y 
fosfolípidos. 
25 nm-
100 μm 
Transferosomas  Considerados como una variación de los 
Liposomas la principal característica de 
estos es que son flexibles. 
 Diseñados para mejorar la entrega 
sistémica de los fármacos de manera no 
invasiva, permeables a través de las capas 
profundas de la piel. 
100-
200 nm 
Dendrímeros  Moléculas simétricas “ramificadas” con 
dimensiones nanométricas, presentan peso 
molecular y geometría bien definida que 
constan de núcleo, cadenas repetidas y 
grupos funcionales al término de éstos. 
 La clasificación de los dendrímeros está 
basada en el número de generaciones, el 
crecimiento típico de los dendrímeros es de 
1nm por generación, la cantidad de ramas 
aumenta de manera exponencial conforme 
éstas van pasando. 
3–300 
nm 
Micelas  Agregados nanoscópicós de dimensiones 
coloidales, formados de moléculas 
anfifílicas invertidas. 
 Tienen la habilidad de solubilizar fármacos 
hidrófobos y con gran capacidad de 
direccionamiento ya sea por targeting 
activo o pasivo. 
 Están formadas de surfactantes o 
polímeros anfifílicos en suspensión que se 
encuentren por encima de su 
concentración micelar crítica. 
20–100 
nm 
 
14 
 
1.1.4 “Targeting” 
Con este término hacemos referencia a la capacidad de las nanopartículas de 
tener selectividad por cierto tipo de tejidos o células. Existen 2 tipos: 
1. Targeting activo: 
 En el cual se modifican las propiedades de superficie de las 
nanopartículas agregando moléculas o ligandos que reconocerán 
moléculas específicas conocidas como marcadores de superficie o 
“biomarkers” particularmente abundantes en la superficie del tejido 
“diana”. (12) 
El más claro ejemplo del targeting activo es el uso para tratamiento contra 
cáncer. En la quimioterapia se administran substancias altamente tóxicas para 
eliminar células cancerosas, sin embargo, éstas también afectan a las células 
vecinas sanasproduciendo efectos adversos como náuseas, desórdenes y 
alteraciones al riñón, pérdida del cabello, cansancio y una respuesta inmune 
disminuida. Al reducir la dosis hasta volúmenes mínimos y al brindar la 
posibilidad de selectividad hacia las células cancerosas, se reducen los efectos 
adversos al mínimo e incluso posibilita el uso como terapia no invasiva para 
ciertos tipos de tumores. (11) 
 
2. Targeting Pasivo: 
 Es propio de las Nanopartículas únicamente con tamaños menores a 150 
nm; no presenta un reconocimiento molecular pero en este rango de 
tamaño la absorción de las Nanopartículas a través de los vasos 
sanguíneos se presenta por si sola gracias al efecto de permeación y 
retención aumentada (enhanced permeability and retention, EPR por sus 
siglas en inglés), este efecto característico de células tumorales en el cual 
las nanopartículas llegan a través de las paredes de los vasos sanguíneos 
que irrigan al tumor, éstas utilizan las imperfecciones o pequeños orificios 
 
15 
 
en la pared para llegar a la parte interior del tejido y comenzar a 
acumularse ahí gracias a que ya no existe el drenaje linfático del tejido 
sano, conforme se van acumulando sobre el tejido las NP comienzan a 
penetrar las células tumorales. (12) 
 
Figura 4: Esquema del targeting activo y pasivo. (12) 
 
1.2 Nanopartículas poliméricas 
Métodos de preparación de Nanopartículas poliméricas 
Las diversas metodologías para la elaboración de nanopartículas se dividen en 
2 tipos de procedimientos: 
 Top-Down y Bottom-Up, estas metodologías propias de la nanotecnología 
son el punto de partida para la generación de sistemas nanométricos en 
 
16 
 
cualquier disciplina. Con un enfoque a la generación de Nanopartículas 
poliméricas con fines terapéuticos tenemos la dispersión de polímeros 
preformados (clasificadas como Top-Down) en los cuales partimos de la 
escala macroscópica, con los reactivos a granel y después éstos se reducen 
hasta que proporciones nanoscópicas han sido alcanzadas (11) y la 
polimerización de monómeros (clasificados como Bottom-Up) los cuales están 
basados en la síntesis química, la interacción de fuerzas intermoleculares que 
da lugar a un auto ensamble para formar materiales a escala nanométrica. 
(11) (14); existen una gran cantidad de metodologías con sus respectivas 
variantes para la obtención de sistemas a base de polímeros, a continuación 
presentamos las que más actividad reportan: 
Tabla 2: Metodologías comunes para la producción de NP poliméricas. (15). 
 
La mayoría de los métodos que conllevan solventes orgánicos están basados 
en procesos mecánicos relacionados con técnicas de emulsión y dispersión 
con altas energías, éstos permiten la formación de gotas de un tamaño 
uniforme y pueden ser fácilmente escalables para producir grandes 
cantidades de emulsiones/dispersiones bien caracterizadas; las metodologías 
 
17 
 
seleccionadas para este estudio se basan en estos principios, ambas 
pertenecen al grupo de dispersión de polímeros preformados (Top-Down). 
Gurny y colaboradores son considerados como los pioneros en métodos de 
emulsión/dispersión, se consideran como los primeros en el campo de la 
nanotecnología farmacéutica aplicada para la producción de acarreadores de 
fármacos biodegradables. (16) 
1.2.1 Método de evaporación del solvente: 
En este método el polímero y el fármaco son disueltos o dispersados en 
solventes orgánicos no miscibles en agua (fase orgánica), después esta 
solución se emulsifica en una solución acuosa la cual puede o no contener un 
tensoactivo (fase acuosa) para formar una emulsión solvente en agua, 
después de la formación de una emulsión estable el solvente es evaporado, 
ya sea aumentando la temperatura bajo condiciones de presión reducida en 
el rotavapor. (13) (16) 
1.2.2 Método de emulsión/evaporación del solvente 
Considerada como una modificación de la técnica anterior, en ésta utiliza una 
mezcla de solventes orgánicos miscibles y no miscibles para formar la fase 
orgánica, debido a difusión espontánea del solvente miscible en el momento 
de mezclar las fases se crea una turbulencia interfacial que lleva a la 
formación de partículas pequeñas, después el solvente no miscible es 
evaporado por rotavapor o agitación continua por periodos prolongados. (13) 
(16) 
1.2.3 Ácido ploliláctico co-glicólico (PLGA) 
EL PLGA es un copolímero sintético clasificado como un poliéster alifático, los 
copolímeros son macromoléculas compuesta por dos o más monómeros o 
unidades repetitivas distintas que se pueden unir de forma aleatoria o 
periódica por medio de enlaces químicos; el peso molecular va desde los 2000 
hasta mayores de 100,000 Da y ésto va determinado por el porcentaje de los 
monómeros contenidos en el polímero, las proporciones de ácido poliláctico y 
 
18 
 
ácido poliglicólico para las presentaciones comerciales del PLGA van desde 
85:15 hasta 50:50. 
El PLGA es sintetizado vía copolimerización aleatoria de anillo abierto de los 
monómeros ácido glicólico y ácido láctico en la presencia de catalizadores 
como el isopropóxido de aluminio, las unidades de ácido glicólico y láctico son 
unidas consecutivamente a través de uniones éster durante la polimerización 
resultando en la formación del PLGA. Polímeros con menor peso molecular 
con alto contenido de ácido glicólico son más hidrófilos y amorfos, y 
presentan un tiempo de degradación corto. 
El PLGA es uno de los polímeros biodegradables más estudiados con mayor 
uso en el área farmacéutica, aprobado por la FDA (Food and drugs 
Administration) y la EMA (European Medicines Agency) es considerado como 
biodegradable, biocompatible y bioabsorbible, además sus productos de 
biodegradación se clasifican como no tóxicos, no carcinógenos y no 
teratogénicos ya que su hidrólisis lleva a monómeros de ácido láctico y el 
ácido glicólico, estos monómeros son endógenos y fácilmente metabolizables 
vía ciclo de Krebs, es por ello que presenta una toxicidad sistémica 
prácticamente nula. 
Gracias a su fama de material seguro se utiliza principalmente para crear 
muchos tipos de implantes e inyectables acarreadores de fármacos por 
ejemplo los “rods”, “films”, “pellets”, fibras, microcápsulas, formulaciones en 
tipo gel, micro esferas y sobre todo se ha tenido una gran inclusión en el 
campo de las nanopartículas; en esta área se han desarrollado muchos 
estudios y colocan a las Nanopartículas de PLGA como un vehículo potencial 
para la entrega no sólo de fármacos, sino también de proteínas, varios tipos 
de macromoléculas tales como DNA, RNA y péptidos, sumado a que existe la 
posibilidad de modificar la superficie para poder incrementar la selectividad 
de tejidos, la posibilidad de generar Nanopartículas con liberación modificada 
gracias a su biodegradación y la capacidad de modificar las matrices 
poliméricas en función de tamaño y porcentaje de carga del fármaco hace del 
 
19 
 
PLGA la selección idónea para trabajar con nuestros sistemas. (17) (18) (19) 
(20) 
1.3 Curcumina 
La curcumina es un polvo de color amarillo/oro que se obtiene de los rizomas 
de la planta Cúrcuma longa (familia: zingiberáceas) en la cual se encuentra en 
concentraciones relativamente altas. Su uso para propósitos de salud no es 
nada nuevo, en las culturas India y china se ha documentado por más de 5000 
años, se utilizaba como tinción para textiles, por su gran capacidad 
antioxidante se utilizaba como conservador para los alimentos y por supuesto 
como tratamiento para diversos tipos de enfermedades; Marco Polo es uno 
de los primeros en hacer mención de ésta durante sus viajes por Asia, durante 
el siglo XIII los árabes la introducen a Europa pero es hasta el mandato 
Británico en India que la curcumina es combinada con otros tipos de especies 
y es renombrada como “polvo de curry” como se le conoce comúnmente. Fue 
aislada por primera vez en el año de 1815 por Vogely colaboradores y su 
estructura fue determinada en el año de 1910 por Milobedeska, Lampe y 
colaboradores. 
La curcumina es un suplemento alimenticio, se considerada como un 
nutracéutico, el término lo introduce DeFelice en 1989 y se forma de la unión 
de las palabras “nutrición” y “farmacéutico” se define como “un alimento o 
parte de este que provee beneficios médicos o a la salud incluyendo la 
prevención o el tratamiento de una enfermedad”, debido a ésto enormes 
cantidades de estudios y revisiones bibliográficas sugieren que la curcumina 
es un candidato excelente para la prevención y tratamiento de muchas 
enfermedades, se ha establecido que la curcumina tiene propiedades 
antiinflamatorias, antimicrobianas, antirreumáticas y una alta capacidad 
como antioxidante, además ha mostrado propiedades como hepatoprotector, 
cardioprotector, nefroprotector, así como a la reducción de toxicidad 
pulmonar y al rápido saneamiento de heridas. (21) (22) (23) 
 
20 
 
 
Figura 5: Diversas enfermedades para las cuales se ha reportado actividad 
terapéutica de la curcumina (22) 
 
Quizás su actividad más relevante sea la anticancerígena, su actividad 
terapéutica en este campo se ha investigado extensivamente y se sugiere que 
es un agente con mucho potencial ya sea para la prevención o tratamiento de 
una gran variedad de cánceres incluyendo el gastrointestinal, melanoma, de 
seno, pulmonar, sarcoma, etc. Esta capacidad se le atribuye por el potencial 
que presenta para modular distintas vías de señalización relacionadas con 
 
21 
 
rutas metabólicas involucradas en la supervivencia y la proliferación de 
células de tumores. (24) (22) (23) 
 
Figura 6: Presentación simplificada del efecto inhibidor/supresor de la curcumina 
sobre diferentes factores, receptores sobre expresados, enzimas y mediadores 
antiinflamatorios involucrados en la progresión del cáncer. (22) 
 
1.3.1 Composición química de la Curcumina: 
Como mencionamos la Curcumina fue aislada por primera vez por Vogel y 
Pelletier en el año de 1815, se obtuvo en su forma cristalina y se identificó 
como 1,6-heptadiene-3,5-dione-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) o 
diferuloimetano por Lampe Y Milovedska en 1910; La Curcumina es un poli 
fenol que se genera de forma natural en los rizomas de la planta Cúrcuma 
longa aunque también se ha logrado extraer de los rizomas de plantas de la 
misma familia, su fórmula molecular es y tiene un peso molecular 
de 368.37 g/mol, está compuesta por varios constituyentes químicos 
 
22 
 
conocidos como “curcuminoides” tales como curcumenol, zingibre, curcumol, 
eugenol, etc. Los que se encuentran en mayor concentración son la 
curcumina (77%), demethoxycurcumina (17%) y bisdemethoxycurcumina (3%) 
y éstos son a los que se les atribuyen propiedades terapéuticas aunque es 
importante mencionar que pueden variar en su concentración dependiendo 
de quien la comercialicé; tiene un máximo de absorción en metanol entre los 
420 y 430 nm, a pesar de que su mecanismo de degradación aún no se conoce 
completamente se sabe que es estable a pH ácidos, presenta un matiz 
amarillo brillante a pH entre 2.5 y 7 y un tono rojo a pH > a 7, es 
prácticamente insoluble en agua pero se disuelve con facilidad en solventes 
orgánicos. a continuación se presenta una tabla con una descripción del 
estado del arte acerca de las formulaciones nanotecnológicas más utilizadas y 
algunos de los resultados más recientes reportados acerca de estas (tabla 3). 
(22) (24) (23) (25) (26) 
 
Figura 7: Estructura química de las diferentes formas de la curcumina (incluidas 
las que tienen más presencia.) (22) 
 
 
 
23 
 
Tabla 3: Estado del arte de sistemas de nanopartículas con curcumina como 
molécula con actividad biológica (22). 
Aplicaciones experimentales de Nanopartículas de Curcumina 
Tipo de 
Formulación 
Recubrimiento/ 
Conjugado/activació
n 
Modelo 
Biológico Resultados observados 
Nanosuspensió
n 
- 
Conejo, 
ratón, rata 
 Mejora la 
solubilidad y la 
disolución. 
 Mejora la 
biodisponibilidad. 
 Liberación 
sostenida de la 
curcumina. 
Conjugado con etilen 
glicol 
Ratón 
 Reduce el peso 
del tumor y 
disminuye la 
cantidad de estos. 
Conjugado con PEG 
Células de 
cáncer 
pancreático 
 Afecta a la 
progresión del 
ciclo celular. 
 Inhibe la 
proliferación 
mediante la 
supresión de la 
actividad de 
Jab1/CSN. 
 Efecto más 
potente en la 
inhibición del 
crecimiento del 
cáncer 
pancreático en 
comparación con 
la curcumina libre. 
Conjugado con PVP 
Fibroblasto
s L929 
 Mejora la 
solubilidad 
acuosa. 
 Mayor 
 
24 
 
citotoxicidad en 
comparación con 
la curcumina libre. 
Conjugado con ácido 
hialurónico 
Fibroblasto
s L929 
 Estabilización de 
la curcumina 
incluso en medios 
alcalinos. 
Nanoemulsión Aerosil 200 
Ratas, 
ratones 
 Mejora la 
estabilidad. 
 Mejora la 
biodisponibilidad 
por vía de 
administración 
oral. 
Organogel 
 
Ratones 
 Incremento de la 
biodisponibilidad 
relativa y la 
eficiencia 
terapéutica en 
adenocarcinoma 
de ovario. 
Líneas 
celulares de 
carcinoma 
 Mejora la 
estabilidad. 
 Entrega 
intracelular de 
manera efectiva. 
Liposomas 
- 
Líneas 
celulares de 
carcinoma 
pancreático 
 Supresión del 
crecimiento e 
inducción de 
apoptosis en 
modelos in vitro. 
- 
Líneas 
celulares de 
cáncer de 
próstata. 
 Reducción de 
entre un 70 y 80% 
en la proliferación 
de éste tipo de 
células. 
- Ratón 
 Disminución 
significativa en el 
 
25 
 
peso de los 
tumores 
inducidos. 
 Disminución en la 
proliferación del 
tumor. 
 Incremento en la 
apoptosis del 
tumor. 
 Disminución en el 
factor de 
crecimiento 
vascular 
endotelial. 
 Incremento en la 
respuesta 
apoptótica de 
micro vasos 
intratumorales. 
 Crecimiento de 
tumores de 
melanoma 
reducidos. 
Β-Ciclodextrina Línea 
celular A-
459 
 Mejora la 
solubilidad 
acuosa. 
Quitosan 
Línea 
celular 
B16F10 
 Presenta 
toxicidad frente a 
esta línea celular. 
 
Nanopartículas 
Sólidas lipídicas 
- 
Ratón, 
ratas 
 Mejora de la 
biodisponibilidad 
de la curcumina. 
 Mejora de la 
biodisponibilidad 
por administración 
oral de la 
curcumina. 
 Mejora de la 
concentración 
plasmática por 
administración 
 
26 
 
intraperitoneal. 
 Mejora de la 
capacidad de 
targeting hacia las 
células tumorales. 
 Transferrina Células de 
cáncer de 
mama 
MCF-7 
 Atrapamiento 
celular mejorado. 
 Actividad anti 
cáncer mejorada. 
RGD Modelo de 
tumor de 
melanoma 
B16 
 Mejora de la 
solubilidad. 
 Actividad anti 
cáncer mejorada. 
Micelas 
- 
Líneas 
celulares: 
HeLa, SiHa, 
C33a, 
EMT6, A-
549 
 IC50 12.2 veces 
menor en 
comparación a la 
curcumina libre. 
 Atrapamiento 
celular mejorado. 
 Incremento de la 
apoptosis 
temprana de 
células 
cancerígenas. 
 Inducción de 
apoptosis. 
 Mejora en la 
solubilidad 
acuosa. 
Modificadas con carga 
positiva en la 
superficie 
MCF-7 
 Atrapamiento 
celular mejorado. 
 Penetración 
profunda en el 
tumor. 
 Mejora la 
distribución 
citoplasmática. 
 Eficacia 
quimioterapéutica 
mejorada. 
 
27 
 
- 
Células de 
cáncer de 
ovario 
resistentes 
a múltiples 
fármacos 
 Atrapamiento 
celular mejorado. 
 Actividad anti 
cáncer mejorada 
3 veces mayor 
que la curcumina 
libre. 
Células 4T1 
 Actividad 
antitumoral y anti 
metástasis 
mejorada. 
Ratón 
 Mayor eficacia 
inhibiendo el 
crecimiento del 
tumor, metástasis 
espontánea en 
pulmón y 
supervivencia 
prolongada. 
 Mejora el tiempo 
de circulación en 
el organismo de la 
curcumina. 
Hidrogel 
- Líneas 
celulares 
HDF, A-
375, HeLa 
 Penetración 
transdérmica 
efectiva. 
 Actividad anti 
cáncer mejorada. 
 Atrapamiento 
celular mejorado. 
Nanopartículas 
poliméricas 
- Células de 
cáncer de 
próstata 
 Inhiben la 
proliferación 
celular y la 
formación de 
colonias de este 
tipo de células. 
Funcionalizadas con 
aptámerosde RNA 
Células de 
cáncer de 
colon HT29 
 Incrementan la 
unión con las 
células 
 
28 
 
cancerígenas. 
 Mejoran el 
atrapamiento 
celular. 
 Incrementan la 
biodisponibilidad 
de la curcumina. 
 Mejoran la 
citotoxicidad de 
las células 
cancerígenas. 
Nano fibras a base de 
péptidos 
HepG2 
 Citotoxicidad 
significativamente 
aumentada contra 
las células 
cancerígenas. 
Células de 
cáncer de 
seno MCF7 
 Mejora en la 
estabilidad de la 
curcumina. 
 Mejora en la 
biodisponibilidad 
de la curcumina. 
 
- 
HeLa 
 Mejora en la 
solubilidad 
acuosa. 
 Mayor actividad 
anticancerígena. 
Conjugadas con 
pluronic F127 
KB-V1 
 Mejora en la 
especificidad con 
las células. 
 Mejora en la 
actividad 
anticancerígena. 
Funcionalizadas con 
folato y transferrina 
MCF-7 
 Mejor 
atrapamiento 
celular. 
 Mayor 
citotoxicidad en la 
línea celular 
cancerígena. 
 
29 
 
Funcionalizadas con 
guanidina 
MCF-7 
 Alta capacidad de 
carga de las 
nanopartículas. 
4T1 
 Control en la 
liberación de la 
curcumina. 
MCF10A 
 Eficiencia contra 
cáncer de largo 
término. 
Cubiertas con 
Quitosán 
HepG2, 
Huh7, 
Bel7402 
 Mejora en la 
actividad 
anticancerígena. 
Ratas 
 Suprime el 
crecimiento del 
carcinoma 
hepatocelular. 
 Inhibe la 
angiogénesis 
tumoral. 
Modificadas con 
Heparina 
Células de 
tumor 4T1 
 Mejora el 
atrapamiento 
celular. 
 Suprime el 
crecimiento de las 
células 4T1. 
Ratón 
 Inhibir el 
crecimiento de 
carcinoma de 
mama 
subcutánea. 
 Supervivencia 
prolongada del 
animal. 
Células de 
cáncer de 
próstata. 
 Mejora el 
atrapamiento 
celular. 
 Mejora la 
 
30 
 
actividad 
anticancerígena. 
 Internalización y 
retención de las 
nanopartículas. 
Proteínas 
recombinantes 
HeLa 
 Mejora la 
eficiencia 
terapéutica. 
U87MG 
 Muerte celular 
apoptótica. 
Ratón 
 Potente actividad 
antitumoral. 
 Acumulación en 
tumores 
aumentada. 
1.4 Caracterización: 
Existe un amplio catálogo de opciones para la caracterización de sistemas de 
nanopartículas, esto dependerá del tipo de sistemas que se esté evaluando, 
de los materiales que los conforman y los objetivos que estas tendrán, a 
continuación exponemos los utilizados con mayor frecuencia para el tipo de 
sistemas que nosotros desarrollamos. 
 1.4.1 Dispersión de la luz dinámica 
 Para la determinación del tamaño de partícula, la técnica más utilizada es la 
dispersión de luz dinámica o DLS (Dynamic Light Scattering) por sus siglas en 
inglés, los diámetros se obtienen de forma indirecta midiendo los cambios 
aleatorios en la intensidad de luz dispersada desde una suspensión, la luz 
dispersada es recibida por un fotomultiplicador que convierte las variaciones 
de intensidad en variaciones de voltaje, evaluando esta señal con funciones 
de correlación. La DLS es utilizada para medir partículas en suspensión, que 
van desde los submicrones hasta partículas con diámetro menor a un 
nanómetro y también proporciona la medición del índice de polidispersión, 
 
31 
 
esta medida se calcula con una función de autocorrelación de la intensidad 
utilizando acumulados del análisis de DLS, esta medición se basa en el 
principio del movimiento Browniano. En 1905 Albert Einstein utilizó la teoría 
cinética para explicar el fenómeno descrito en 1827 por el botánico Robert 
Brown en el que reportó que granos de polen suspendidos en un líquido se 
movían erráticamente de un lugar a otro como si estuvieran bajo agitación 
constante, Einstein explicó este fenómeno al suponer que los granos están 
bajo un constante bombardeo de moléculas invisibles cuando están en 
suspensión y que éstas son las que se mueven de manera errática provocando 
el movimiento de las partículas. Se utiliza un equipo cuyo principio es el de 
medir la dispersión de la luz provocado por el movimiento Browniano de 
nuestras nanopartículas. (27) (28) (29). 
 
Figura 8: Ilustración del principio de funcionamiento de los equipos de dispersión 
de luz dinámica. (29) 
 
 
32 
 
1.4.2 Microscopía Electrónica de Transmisión (Transmission 
Electron Microscopy, TEM) 
El microscopio electrónico de transmisión contiene un sistema de iluminación, 
el cual genera un haz de electrones en un cañón, el haz es concentrado por 
medio de lentes proyectándolo sobre la muestra, cuando los electrones 
golpean la muestra comienzan a desviarse en distinto grado dependiendo de 
la masa de los componentes de la muestra. En áreas de gran masa, los 
electrones se desvían eliminándolos del eje óptico del microscopio generando 
zonas obscuras, las áreas con menor masa dispersan una cantidad menor de 
electrones, por lo cual al ser proyectadas generan áreas más luminosas en la 
pantalla de visualización, dando como resultado una imagen en la lente 
objetivo y después es ampliada hasta un millón de veces por las lentes 
restantes formando una imagen detallada de la muestra y con gran 
resolución. (15) (29) 
 
 
33 
 
 
 
Figura 9: Ilustración del principio de trabajo del microscopio de transmisión. (29) 
 
Ánodo 
Lentes 
condensadores 
Apertura del 
condensador 
Muestra 
l i'i 
'\17 
cañón de 
electrones 
lente del _ 
objetivo ----... =ll==-
Apertura del 
objetivo 
Lente 
proyector 
Pantalla 
=\= 
, J 
/~ 
Control de 
apertura 
lentes 
intermedios 
 
34 
 
1.4.3 Microscopía electrónica de barrido (Scanning Electron 
Microscopy, SEM) 
La configuración del equipo es muy similar a la del TEM, la principal diferencia 
es que en este, el haz de electrones es concentrado por las lentes en un área 
reducida y es llevado de punto a punto a través de la superficie de una 
muestra sólida, cuando el haz golpea la superficie de la muestra se produce 
una expulsión de los electrones secundarios de la superficie, los electrones 
que son mandados a través de la muestra en áreas de baja densidad, son 
desviados por procesos de dispersión elástica, el espectro de energía que 
surge de los electrones en la superficie y los desviados, es colectada por el 
detector de electrones secundarios el cual posee un alto voltaje positivo 
(12000 V), cuando los electrones golpean el recubrimiento fosforescente del 
detector éstos generan una explosión de luz que viaja a un fotomultiplicador 
donde la débil señal emitida de la superficie de la muestra es amplificada, en 
las áreas donde se generan gran número de electrones secundarios se ven 
más brillantes mientras que en áreas donde se desprenden menos o el haz 
atraviesa se ven más obscuras; ya que la proyección se hace de forma fina 
sobre puntos específicos se puede apreciar la topografía de la superficie de la 
muestra ya que los distintos tonos de gris que se aprecian en la imagen da la 
impresión de profundidad. (29) (15) 
 
35 
 
 
Figura 10: Ilustración del principio de funcionamiento de la microscopia 
electrónica de barrido. (29) 
 
Ánodo 
Condensador 
lentes 
Apertura del 
proyector 
lente del 
objetivo 
Muestra 
Cañón de 
electrones 
Colector de muestra 
} Unidad de escaneo 
Computadora 
 
36 
 
2. Optimización de procesos 
2.1 Calidad: 
Para esta sección comencemos por definir el término “calidad”, existe una 
gran cantidad de definiciones para esta palabra, cada una de éstas pensada 
con un enfoque según el área o contexto donde se esté utilizando, en el área 
farmacéutica las normas 059 y 164 de la Secretaria de Salud de México 
establece Calidad como “El cumplimiento de especificaciones establecidas 
para garantizar la aptitud de uso” (30) (31) sin embargo, la definición que me 
gusta utilizar en general es la establecida por la ISO (International 
Organization for Standardization) la cual establece calidad como: “Grado en el 
que un conjunto de características inherentes cumple con los requisitos”, al 
ser la ISO una organización encargada de la creación de estándares 
internacionales su definición es la que mejor se acopla en una gran cantidadde áreas sobre todo cuando hablamos de procesos industriales o de 
manufactura de productos. (32) (33) 
La definición menciona las “características inherentes” lo cual nos habla de 
características unidas de forma inseparable de nuestro producto u objeto de 
estudio, también utiliza la palabra “grado” lo cual nos da a entender que las 
características son medibles, ya sea de forma cuantitativa o cualitativa. 
Finalmente nos habla de los requisitos, que podemos entenderlos como una 
necesidad o una expectativa obligatoria de nuestro producto. Si existe 
conformidad con estos requisitos entonces podemos hablar de un producto 
de “calidad”. (33) 
2.1.1 Optimización: 
Optimizar se define como la mejor manera de realizar una actividad, proceso 
o metodología (34); Matemáticamente hablando, optimización es la 
minimización o maximización de una función que se encuentra sujeta a las 
restricciones de sus variables (35) el propósito de optimizar implica obtener 
 
37 
 
un rendimiento deseado para el funcionamiento del producto o el proceso 
que lo genera, en nuestro caso el proceso para generar nuestras 
nanopartículas se conoce como formulación. Una formulación es la 
preparación de diferentes formas farmacéuticas, que contienen un principio 
activo conocido y reconocido, esta preparación está hecha de acuerdo a una 
fórmula especificada en una orden de producción y tiene como finalidad 
generar un protocolo de trabajo para realizar de manera rutinaria y con el 
menor grado de variación la fabricación de medicamentos. 
2.2 Diseños experimentales: 
Según la Secretaria de Salud “proceso de fabricación” es la realización de las 
operaciones necesarias para llevar a cabo la transformación de las materias 
primas a productos intermedios y/o finales (31); nuestra formulación es 
proceso para fabricar nuestros sistemas, y si la pretensión es que sean de 
calidad es fundamental conocer el comportamiento y la variabilidad de 
nuestro proceso y el impacto que tendrá en los sistemas, es aquí donde los 
diseños de experimentos entran como la mejor opción para la producción de 
sistemas de calidad, los experimentos se utilizan para estudiar el desempeño 
de procesos y sistemas basados únicamente en las variables de entrada y 
salida observables. Los diseños de experimentos nos permitirán generar un 
modelo en el cual al introducir cambios en las variables de entrada, nosotros 
podamos predecir y controlar los resultados expresados en las de salida 
obteniendo así nuestro protocolo para la producción rutinaria de las 
nanopartículas. (36) 
Los cambios se realizan de forma controlada y sistemática pensados para 
estudiar simultáneamente dos o más variables de entrada y cuantificar el 
efecto que ejercen sobre las variables de respuesta, que son las 
características físicas medibles de nuestros sistemas de nanopartículas, con 
estos valores se construye una función objetivo, una relación matemática 
entre las variables de entrada y sus respuestas. Esto nos permitirá obtener la 
 
38 
 
mayor cantidad de información utilizando el menor número de experimentos 
y establecer la solución óptima en nuestro modelo que será cuando los 
valores de la función objetivo están en su punto óptimo (ya sea su máximo o 
su mínimo) teniendo siempre en cuenta que en muchas ocasiones tendremos 
factores de entrada no controlables. (36) (37). (38) 
 
Figura 11: Modelo general de un proceso o sistema (37) 
En la figura (Figura 11) las respuestas representadas por “Y” son las 
características medidas para asegurar el desempeño del proceso o el 
producto, las variables controlables representadas por “X” pueden ser 
modificadas fácilmente durante un experimento y es importante resaltar que 
estas variables tienen un rol clave en la caracterización. Las variables no 
controlables representadas por “Z” son difíciles o imposibles de modificar, 
estas son las responsables por la variabilidad en el desempeño del proceso o 
 
39 
 
causantes de inconsistencias en el producto, es aquí donde es importante 
determinar los valores óptimos de las variables “X” para minimizar o incluso 
eliminar los efectos de las variables “Z”, en este principio se basa la estrategia 
para un proceso robusto. 
Viéndolo de una forma general los diseños experimentales tienen como 
objetivos: 
 Mejorar el rendimiento y la estabilidad del proceso. 
 Incrementar las ganancias y el retorno de inversiones. 
 Mejorar el proceso de capabilidad. 
 Reducir la variabilidad y por lo tanto mejorar desempeño en la 
consistencia del producto. 
 Reducir costos de manufactura. 
 Reducir tiempos de diseño y desarrollo del producto. 
 Incrementar el entendimiento de la relación entre las entradas 
clave y salidas del proceso. 
 Incrementar la rentabilidad de un proceso al reducir 
desperdicios, defectos, reproceso, re-evaluación, etc. (36) (37) 
 
2.2.1 Metodología para el desarrollo de diseños experimentales 
Para un buen diseño es necesario seguir los siguientes pasos: 
1. Fase de planeación: 
 Antes de comenzar el proceso, es esencial conocer el problema y 
objetivo para tener un entendimiento claro de qué es lo que se tiene 
que hacer. Los objetivos de un diseño experimental exitoso tienen que 
ser breves y concisos, claramente especificados y medibles. 
 Se tiene que realizar una correcta selección de las variables tanto de 
entrada como respuesta. Las variables de respuesta pueden ser 
cualitativas (atributos naturales del producto generalmente 
 
40 
 
categóricas) o cuantitativas (magnitud física medible), generalmente 
las características cuantitativas dan mayor información en el momento 
de la evaluación estadística. Para las variables de entrada se 
recomiendan generar diagramas del proceso el cual es una 
representación gráfica del mismo, otras herramientas útiles son 
diagramas de causa y efecto o diagramas de Ishikawa, ésto para poder 
ver el procedimiento de una forma gráfica y ayudarnos a la selección 
de las variables con mayor influencia, una vez seleccionadas se deben 
clasificar en controlables y no controlables. 
 Se deben seleccionar los niveles que las variables de entrada tendrán 
durante el experimento, los niveles dependen de si la variable es 
cuantitativa o cualitativa y si se pretenden estudiar con modelos 
lineales o se busca curvatura en las gráficas que describen el proceso. 
 Previo a la experimentación, se deben establecer los rangos de 
medición para saber qué es lo que se va a medir, dónde y cómo se va a 
medir y quién realizará estas mediciones (en caso de tener más de un 
operador). 
 
2. Fase de diseño: 
 Esta fase consiste en seleccionar el diseño que mejor se adecúe al 
procedimiento, la selección depende de la cantidad de factores de 
entrada, los niveles de cada factor, también la cantidad de 
recursos y de tiempo que se tiene para la experimentación. Algo 
importante a considerar es la etapa del proceso en la que nos 
encontramos, por ejemplo, si es fase inicial se deben seleccionar 
diseños de cribado o malla para poder determinar cuál de las 
variables tienen mayor significancia, una vez que tenemos las más 
relevantes podemos pasar a otro tipo de diseño con modelos más 
complejos para su optimización. Se deben considerar tres 
principios básicos: 
 
41 
 
 Aleatorización para evitar variación debido a factores que no 
son de interés o que no son deseados pero que no pueden ser 
controlados. 
 Separación por bloques para evitar variación inducida por 
factores que no son de interés o no deseados pero que pueden 
ser controlados. 
 Replicación para verificar si el proceso arroja resultados 
similares en cada corrida. (39) 
 
3. Fase de realización: 
 En esta fase es cuando el experimento planeado se lleva acabo y los 
resultados son evaluados, se recomienda tener en cuenta los 
siguientes puntos para evitar problemas con la variabilidad: 
 Considerar los factores externosno controlables, como la 
temperatura, el porcentaje de humedad, vibraciones causadas 
por los mismos equipos en uso, etc. ya que todos ellos no 
siempre son considerados en la fase de planeación pero ya 
hemos visto que pueden tener un efecto considerable. 
 Verificar que los equipos o instrumentos a utilizar estén en 
buenas condiciones y se encuentren calibrados. 
 Asegurarse que el operador conozca y entienda el proceso que 
va a realizar así como asegurarse de que se encuentre 
calificado para realizarlo. 
 Constante monitoreo de las corridas experimentales. 
 Llevar un registro paso a paso de lo realizado previo y durante 
las corridas de la matriz experimental. Cualquier evento inusual 
o desviación debe ser anotado. 
 Verificar y revisar los resultados obtenidos. 
 
 
 
42 
 
4. Fase de análisis: 
 En esta fase se hace la interpretación de los datos obtenidos de las 
corridas experimentales a través de herramientas estadísticas, se 
debe tener en consideración el cumplimiento de los siguientes puntos 
para tener una análisis efectivo: 
 Determinar las variables de proceso que afectan la 
media. 
 Determinar las variables de proceso que tienen mayor 
influencia en la variabilidad. 
 Determinar las variables de proceso que tengan el 
mejor rendimiento con respecto a las respuestas. 
2.2.2 Selección de diseño: 
Existe una gran cantidad de opciones para realizar una matriz experimental y 
como mencionamos ésto dependerá del tipo de procedimiento, de lo que se 
pretende realizar y de la etapa experimental en la que uno se encuentra, a 
continuación presentamos los seleccionados para nuestro proceso de 
optimización. 
2.2.3 Screening: 
Los diseños de screening presentan una ventaja obvia frente a cualquier otro 
tipo de diseños cuando nos encontramos en la fase inicial del proyecto, 
siempre que comenzamos a analizar nos daremos cuenta que la lista de 
variables de entrada es muy grande y los diseños de screening se utilizan para 
reducir el número de variables identificando cuales son las más significativas, 
además de considerar un gran número de variables, este tipo de diseños 
permite el análisis de ellas con la menor cantidad de corridas experimentales 
así podremos separar las variables que requieran mayor investigación, si la 
necesidad de matrices experimentales de gran tamaño. 
 
 
43 
 
2.2.4 Diseños factoriales 
Son los más comúnmente utilizados, generalmente a 2 o 3 niveles para los 
factores de entrada, este tipo de diseños permiten estudiar el efecto conjunto 
de todos los factores sobre las respuestas. Existen 2 tipos de diseños: 
 Factorial completo: 
Consisten en las combinaciones posibles de todos los factores en todos sus 
niveles, sin embargo se recomienda el uso de éstos cuando las variables de 
entrada son 4 o menos debido a que el total de corridas experimentales está 
dado por el número de niveles, elevado al número de factores, lo cual 
generaría matrices experimentales muy grandes: 
Corridas experimentales = nk 
Donde n es equivalente a la cantidad de niveles y k equivalente a los factores 
de entrada del proceso. 
Factorial fraccionado: 
Nos permiten estudiar efectos principales con un mínimo de corridas 
experimentales evaluando sólo una fracción de un diseño completo aunque 
es importante considerar que este tipo de diseños no evalúa interacciones de 
tercer orden pero si se sospecha o previamente se calculó en el screening que 
una interacción de este orden es relevante ésta tiene que ser incluida como 
un factor en el momento del diseño, este tipo de diseños está representado 
por: 
Corridas experimentales =n(k-p) 
Donde n equivale a la cantidad de niveles, k a la cantidad de factores de 
entrada y p indica la fracción que se reducirá. 
 
44 
 
3. Planteamiento del problema 
Todo el efecto terapéutico que la curcumina puede presentar se ve limitado 
principalmente por su baja biodisponibilidad dada por la degradación alcalina, 
una rápida eliminación sistémica, poca absorción en tejidos y principalmente 
su baja solubilidad acuosa que son factores que impiden el aprovechamiento 
de ésta, considerando lo anterior, las nanopartículas como acarreadores 
surgen como una opción viable que mejora la biodisponibilidad y que estas 
puedan ser incluidas en formas farmacéuticas convencionales para ejercer un 
efecto terapéutico de la curcumina antes limitado por sus características 
fisicoquímicas convencionales. 
A partir de la información anterior no cabe duda de que la combinación de los 
dos componentes (PLGA-Curcumina) aplicados a la nanotecnología abre una 
amplia gama de posibilidades para continuar con el desarrollo de 
tratamientos para la prevención y cura de muchas patologías considerando al 
cáncer como la principal área de estudio. 
4. Objetivos 
4.1 Objetivo general 
Obtener las condiciones óptimas de proceso para la producción de 
nanopartículas de ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA) cargadas con 
Curcumina, buscando el mayor porcentaje de carga de curcumina en 
nanopartículas del menor tamaño posible, mediante la implementación de 
diseños experimentales sobre sus variables de entrada y el análisis estadístico 
de las variables de salida. 
 
45 
 
4.1.1 Objetivos particulares 
 Realizar una revisión bibliográfica para establecer la metodología 
experimental a seguir, que nos permita producir sistemas de 
nanopartículas de PLGA cargadas con curcumina. 
 Determinar si el tipo de solvente influye en la producción de las 
nanopartículas. 
 Establecer las variables de entrada más influyentes sobre las variables 
de salida: tamaño de partícula y porcentaje de carga de la curcumina, 
mediante un diseño experimental de tamizado (screening). 
 Una vez obtenidas las variables más relevantes, optimizar el proceso 
mediante un diseño factorial (ya sea fraccionado o completo) para 
establecer la formulación de uso rutinario de estas nanopartículas. 
5. Hipótesis 
Mediante el uso de diseños experimentales seremos capaces de determinar 
las condiciones óptimas de proceso y formulación, para poder establecer una 
formulación que produzca nanopartículas del menor tamaño y con el mayor 
% de carga de la curcumina posible. 
6. Metodología 
6.1 Preformulación: 
Las siguientes tablas muestran los principales materiales que conforman a las 
nanopartículas, se enlistan las propiedades fisicoquímicas que puedan 
generar cambios relevantes en el proceso de fabricación de nanopartículas de 
PLGA cargadas con curcumina: 
 
46 
 
Tabla 4: Propiedades fisicoquímicas de la Curcumina. 
Propiedades fisicoquímicas de la Curcumina 
Nombres comunes Curcumina, Diferuloylmethane, Tumeric. 
Nombre IUPAC (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-
methoxyphenyl)hepta-1,6-diene-3,5-dione 
Fórmula 
 
C21H20O6 
 
Peso molecular 368.385 g/mol 
Punto de fusión 183°C 
Solubilidad -Insoluble en agua, éter 
-Soluble en ácido acético, etanol, acetona, 
acetato de etilo 
LogP Log Kow = 3.29 
Estabilidad Estable a pH ≤ 5 con coloración amarilla. 
Sensible a la luz. 
Toxicidad No hay efectos adversos reportados 
incluso en dosis altas (8000mg 7dia) 
Proveedor Sigma-Aldrich 
 
Tabla 5: Propiedades fisicoquímicas del PLGA. 
Propiedades fisicoquímicas del PLGA 
Clasificación Poliéster alifático 
Nombres comunes Poly Lactic-co-Glycolic Acid, POLY(D,L-
LACTIDE-CO-GLYCOLIDE), PLGA 50-50 
CAS 26780-50-7 
Fórmula [C3H4O2]x[C2H2O2]y 
Peso molecular 70000 - 120000 
Punto de fusión 140 – 160 ° C 
Temperatura de transición vítrea 43 – 48 °C 
Solubilidad Ligeramente soluble en Acetona y etil 
acetato, metanol y agua 
Estabilidad Almacenar de 2 a 8 °C 
Proveedor Aldrich 
 
47 
 
 
Establecido como material seguro y por su capacidad de biodegradación los 
poli ésteres alifáticos, son utilizados comúnmente en la industria 
farmacéutica, tanto en humana como veterinaria, como acarreadores en 
formas farmacéuticas convencionales como inyectables o implantes,su 
solubilidad es determinada por la proporción en la cual se encuentran los 
monómeros por lo cual esta se puede utilizar como factor controlable y no 
presenta incompatibilidades reportadas. (17) 
Tabla 6: Propiedades fisicoquímicas del PVA. 
Propiedades fisicoquímicas Polyvinyl Alcohol (PVA) 
Nombres comunes Polyvinol, Airvol, Elvanol, Lemol, 
Gelvatol 
CAS 9002-89-5 
Nombre químico Ethenol 
Fórmula [-CH2CHOH-]n 
Peso molecular Peso promedio 30,000-70,000 
Punto de fusión 228°C 
Solubilidad Soluble en agua 
pH 5.0-8.0 
Toxicidad Es considerado como un producto no 
tóxico 
Proveedor Sigma-Aldrich 
 
Es un polímero sintético soluble en agua considerado como un material no 
tóxico, tiene distintas funciones en la industria como lubricante, agente de 
recubrimiento, agente viscosante y en proporciones pequeñas agente 
estabilizante para emulsiones (0.5%), presenta incompatibilidad en altas 
concentraciones de sales inorgánicas especialmente sulfatos y fosfatos, se 
descompone en presencia de ácidos fuertes y se disminuye o disuelve por 
completo en presencia de ácidos débiles o álcalis. (17) 
 
48 
 
6.2 Preparación de los sistemas. 
6.2.1 Nanoprecipitación 
La obtención de las nanopartículas se realizó mediante la metodología de 
nanoprecipitación modificada descrita por (40) 
1. Para preparar la fase orgánica se pesa la curcumina y el PLGA (Sigma 
Aldrich) y se disuelve en acetona (Aldrich) mediante agitación 
magnética hasta que ésta se haya disuelto completamente. 
2. Para la fase acuosa se pesa el PVA (Sigma Aldrich) y se agrega en agua 
desionizada con pH ajustado a 5, esta solución tiene que calentarse a 
70° C (procurando no exceder los 100°C) bajo agitación magnética 
para lograr que el PVA se disuelva. 
3. Una vez preparadas estas soluciones la fase orgánica se adiciona por 
goteo a 20 ml de la fase acuosa en agitación magnética por un periodo 
de 10 minutos protegida de la luz. 
4. Al término de la agitación se trasvasa para ser llevado al rotavapor. 
(Figura 12) 
Nota: los pesos y los volúmenes estarán determinados en la matriz 
experimental que se muestra en la sección 7.1. 
 6.2.2 Condiciones del rotavapor: 
En el rotavapor (Heidolph Laborota-4011) se coloca en un matraz de 100 ml y 
se deja evaporar por un periodo de 10 a 15 minutos a una temperatura de 80° 
C a 100 rpm, se observan 2 eventos: el primero es un burbujeo intenso que se 
presenta y termina repentinamente; el segundo es un burbujeo que se 
presenta alrededor de los 12 minutos, cuando éste termine se saca la muestra 
y se verifica que se tengan los 20ml de solución acuosa original. 
La solución final se filtra por membrana de GHP (PALL Acrodisc 0.45 µm) bajo 
condiciones estériles, se almacena las muestras en tubos falcón de 15 ml 
sellados, fuera de la luz y en refrigeración. 
 
49 
 
 
Figura 12: Esquema del mecanismo de formulación de las nanopartículas. 
 
6.2.3 Concentración de los sistemas de Nanopartículas: 
 
 Para lograr concentrar nuestros sistemas centrifugamos a altas rpm y 
atrapamos en la interfaz de un líquido de mayor densidad las nanopartículas 
para evitar su aglomeración en el fondo. 
En tubos de ultra centrífuga (Beckman centrifuge tubes 25x89 mm) se colocan 
5 mL de glicerol (Sigma) (Debido a la viscosidad del glicerol esté no se pipetea, 
se llena un tubo con 5ml de H2O y por comparación se establece el nivel de 
los tubos que contendrán el glicerol al que se adicionará la muestra). Se 
adicionan 10 ml de la suspensión de Nanopartículas procurando tener mucho 
 
50 
 
cuidado de que baje por las paredes del tubo para evitar que se mezcle con el 
glicerol. Se centrifugan a 37984 G durante 1 hora (Beckman Coulter, Optima 
XL-100K). 
Al término de este periodo se recuperan los 5 ml de la suspensión próximos a 
la interfaz con el glicerol (aproximadamente 1cm a partir del glicerol) y se 
almacenan para su cuantificación y caracterización. 
6.3 Cuantificación y caracterización: 
 
6.3.1 Cuantificación de Curcumina: 
Para la cuantificación se toma una alícuota de 2ml de la suspensión de 
Nanopartículas y se colocan en viales a peso constante. Se registra el peso 
inicial y se llevan a evaporar en estufa por un periodo de 24 hrs. a 60°C. Al 
término de este periodo se registra su peso final y se les adicionan 2 ml de 
Acetonitrilo (Sigma-Aldrich.) y se colocan en agitación orbital por 4 hrs. fuera 
de la luz. Para cuantificar se toma una alícuota de 300 µl de la muestra y se 
lleva a 1 ml con 700 µL de alcohol Etílico al 80% ajustado a pH 5. De la 
muestra se lee su absorbancia a 430 nm en espectrofotómetro (Beckman DU-
64). 
6.3.2 Determinación de tamaño de partícula: 
La obtención de tamaño de partícula se realizó en un equipo Z-sizer en las 
instalaciones de la empresa PiscoFarma S.A. de C.V. 
 
 
51 
 
7. Resultados y discusión 
Tanto para la generación de los diseños experimentales como para el análisis 
estadístico utilizamos el software estadístico StatGraphics Centurion versión 
XV. 
7.1 Selección de variables relevantes: Screening 
Para la primera fase experimental de selección de variables estadísticamente 
relevantes; utilizamos un diseño de cribado de media fracción con 4 factores 
experimentales y dos variables de respuesta corridas en un solo bloque 
aleatorizado, se obtuvieron un total de 8 corridas experimentales dadas por la 
ecuación 24-1. Las variables y niveles de los cuales partimos están basados en 
estudios previos realizados en el laboratorio 9 (15). 
En la siguiente tabla muestra las variables y niveles utilizados para establecer 
el diseño de cribado. 
Tabla 7: factores y niveles experimentales para el diseño de cribado. 
Factores abreviación Bajo Alto Unidades 
 Concentración de PLGA PLGA .05 .075 g 
Concentración de PVA PVA .5 1 % 
Volumen del Solvente Solv 10 15 ml 
Concentración de la curcumina Curcu .00375 .0075 mg 
 
Las variables de respuesta evaluadas son: 
Tabla 8: Variables de respuesta para el diseño de cribado. 
Respuestas Abreviación Unidades 
Tamaño de partícula T_part Nm 
Porcentaje de curcumina atrapada % Curcu % 
 
 
52 
 
La matriz experimental que utilizamos es la siguiente: 
Tabla 9: Matriz experimental para diseño de cribado. 
 PLGA PVA SOLV Curcumina 
Corrida (g) (%) (ml) (mg) 
1 0.05 0.5 10.0 0.00375 
2 0.05 1.0 10.0 0.0075 
3 0.05 0.5 15.0 0.0075 
4 0.075 0.5 10.0 0.0075 
5 0.075 1.0 10.0 0.00375 
6 0.075 0.5 15.0 0.00375 
7 0.05 1.0 15.0 0.00375 
8 0.075 1.0 15.0 0.0075 
 
Tabla 10: Matriz experimental codificada para diseño de cribado. 
 PLGA PVA SOLV Curcumina 
Corrida (g) (%) (ml) (mg) 
1 -1 -1 -1 -1 
2 -1 1 -1 1 
3 -1 -1 1 1 
4 1 -1 -1 1 
5 1 1 -1 -1 
6 1 -1 1 -1 
7 -1 1 1 -1 
8 1 1 1 1 
 
7.1.1 Resultados y análisis del diseño experimental de cribado 
Los resultados obtenidos se presentan en la siguiente tabla, tanto las lecturas 
de porcentaje de curcumina y las lecturas de tamaño de partícula (nm) se 
realizaron en una sola corrida. 
 
53 
 
Tabla 11: Resultados de tamaño de partícula y porcentaje de curcumina atrapada 
para el diseño de cribado. 
Corrida PLGA PVA Solvente Cantidad de 
curcumina 
Tamaño de 
partícula 
% Curcumina 
atrapada 
 (g) (%) (ml) (mg) (nm) (%) 
1 0.05 0.5 10.0 0.00375 260.7 8.44 
2 0.05 1.0 10.0 0.0075 135.5 3.91 
3 0.05 0.5 15.0 0.0075 78.29 7.32 
4 0.075 0.5 10.0 0.0075 275.5 1.70 
5 0.075 1.0 10.0 0.00375 187.5 1.93 
6 0.075 0.5 15.0 0.00375 283.8 3.41 
7 0.05 1.0 15.0 0.00375 170.2 3.31 
8 0.075 1.0 15.0 0.0075 299.4 1.48 
 
7.1.2 Porcentaje de carga de la Curcumina 
La figura 13 muestra los efectos estimados para el porcentaje de curcumina 
atrapada, observamos que la cantidad de PLGA y la cantidad de PVA, son 
estadísticamente significativas con un P Value < 0.05. Podemos apreciar que 
éstas tienen un efecto directo en nuestra respuesta pero con una correlación 
negativa, mientras la concentración de las variables aumenta el %