Optimizacion-del-proceso-de-obtencion-de-Nanopartculas-de-polietilcianoacrilato

Vista previa del material en texto

Universidad Nacional Autónoma 
de México . 
 
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán . 
 
 
 
 
 
 
 
 
Optimización del Proceso de Obtención 
de Nanopartículas de Polietilcianoacrilato 
 
 
 
Tesis 
 
Que para obtener el título de: 
Química Farmacéutica Bióloga 
 
 
 
 
Presenta: 
F R I D A M A R I A N A C H Á V E Z R A Z O 
 
 
 
 
 
 
 
Asesora: Dra. Patricia Ramírez Noguera 
Coasesor: Dr. Roberto Díaz Torres 
 
Cuautitlán Izcalli, Estado de México, 2012 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
DRA. SUEMI RODRÍGUEZ ROMO 
DIRECTORA DE LA FES CUAUTITLÁN 
PRESENTE 
u. N. l\.. M. ' 
ASUNl'O{c",Wj;~BATORIO 
~JPERlOR~ACrttlt?;r 
ATN: L.A. ARACELI HERNÁNDEZ 
Jefa del DJ¡pliliitliiilenr o de Exámenes 
ProfesioifiifM'ifeéfá>FtS Cuautitlán 
Con base en el Art. 28 del Reglamento de Exámenes Profesionales nos permitimos comunicar a 
usted que revisamos la: TESIS 
Optimización del proceso de obtención de nanopartícnlas de Polietilcianoacrilato. . _ _ _ _ _ _ 
Que presenta la pasante: Frida Mariana Chávez Razo 
Con número de cuenta: 40400534-6 para obtener el Título de: Ouímica Farmacéutica Bióloga 
Considerando que dicho trabajo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN 
PROFESIONAL correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. 
ATENTAMENTE 
"POR MI RAZA HABLARA EL ESPÍRITU" 
Cuautitlán Izcalli, Méx. a 13 de abril de 2012. 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
NOMBRE 
PRESIDENTE DAR. Juan José Díaz Esquivel 
VOCAL Dr. José Juan Escobar Chávez 
SECRETARIO Dra. Patricia Ramírez Nogt¡era 
ter SUPLENTE QFB. Adriana Gil García 
2do SUPLENTE Dra. Isabel Marlen Rodríguez Cruz 
NOTA: los sinodales suplentes están obligados a presentarse el día y hora del Examen Profesional (art. 120). 
HHNpm 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
u.N.A.M.. · 
ASUNl'G{LVfí~pBATORIO 
!JF'ERlORt~ . Vi . 
DRA. SUEMI RODRÍGUEZ ROMO 
DIRECTORA DE LA FES CUAUTITLÁN 
PRESENTE 
ATN: L.A. ARACELI HERNÁNDEZ 
Jefa del D~plt\ifaiñenTo de Exámenes 
Profesioifá'IliS"lfFiiPFE'S Cuautitlán 
Con base en el Art. 28 del Reglamento de Exámenes Profesionales nos permitimos comunicar a 
usted que revisamos la: TESIS 
Optimización del proceso de obtención de nanopartículas de Polietilcianoacrilato. _ ___ _ _ _ 
Que presenta la pasante: Frida Mariana Chávez Razo 
Con número de cuenta: 40400534-6 para obtener el Título de: Ouímica Farmacéutica Bióloga 
Considerando que dicho trab¡Yo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN 
PROFESIONAL correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. 
ATENTAMENTE 
"POR MI RAZA HABLARA EL ESPÍRITU" 
Cuautitlán Izcalli, Méx. a 13 de abril de 2012. 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
NOMBRE 
PRESIDENTE DAR. Juan José Díaz Esquivel 
VOCAL Dr. José Juan Escobar Chávez 
SECRETARIO Dra. Patricia Ramírez Nogt¡era 
ter SUPLENTE QFB. Adriana Gil García 
2do SUPLENTE Dra. Isabel Marlen Rodríguez Cruz 
NOTA: los sinodales suplentes están obligados a presentarse el día y hora del Examen Profesional (art. 120). 
HHAlpm 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
U. N.A.i'I.l. · 
ASUN'FG!LY.fÍ:¡;~;pjihBATORIO 
'JPcR:OO~1iJ\~ 
DRA. SUEMI RODRÍGUEZ ROMO 
DIRECTORA DE LA FES CUAUTITLÁN 
PRESENTE 
ATN: L.A. ARACELI HERNÁNDEZ 
Jefa del D~plli\ifa¡¡¡eÍlTo de Exámenes 
ProfesioifitIM,aFI:¡';FES Cuautitlán 
Con base en el Art. 28 del Reglamento de Exámenes Profesionales nos pennitimos comunicar a 
usted que revisamos la: TESIS 
Optimización del proceso de obtención de nanopartículas de Polietilcianoacrilato . . ~~~~~~_ 
Que presenta la pasante: Frida Mariana Chávez Razo 
Con número de cuenta: 40400534-6 para obtener el Título de: Química Farmacéutica Bióloga 
Considerando que dicho trab¡Yo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN 
PROFESIONAL correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. 
ATENTAMENTE 
"POR MI RAZA HABLARA EL ESPÍRITU" 
Cuautitlán Izcalli, Méx. a 13 de abril de 2012. 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
NOMBRE 
PRESIDENTE DAR. Juan José Díaz Esquivel 
VOCAL Dr. José Juan Escobar Chávez 
SECRETARIO Dra. Patricia Ramírez Nogt¡era 
ter SUPLENTE QFB. Adriana Gil García 
2do SUPLENTE Ora. Isabel Marlen Rodríguez Cruz 
NOTA: los sinodales suplentes están obligados a presentarse el día y hora del Examen Profesional (art. 120). 
HHAlpm 
 
 
Agradecimientos 
 
A la Universidad Nacional Autónoma de México, como institución, pero sobre todo a 
cada uno de los profesores de la FES Cuautitlán que dedicaron mucho de su tiempo a 
transmitirme experiencia y conocimiento. 
 
A mi asesor, el Dr. Roberto Díaz Torres, porque me brindó apoyo absoluto en cada uno 
de los pasos de este proyecto y me tuteló además en muchos aspectos de mi carrera 
profesional. 
 
A la Dra. Patricia Ramírez Noguera, quien fue un soporte incondicional en muchos de 
los momentos críticos de este proyecto. 
 
A mis queridos padres, Enrique Chávez y Gloria Razo, quienes se han esmerado en el 
regalo más preciado que he recibido, mi educación. Gracias infinitas, porque sin su cariño 
y sin su apoyo hasta en los más mínimos detalles, no habría podido llegar muy lejos. 
 
A la maestra Nayeli Chávez y el Lic. Ditrich Chávez que también hicieron hasta lo 
imposible por ver este trabajo finalizado. 
 
A mis hermanos Alejandro, César y Alicia, por soportar todas mis histerias. Los quiero. 
 
A Claudia Jiménez, Kiyomi Medina, Marisol Corrales, Yurika Ríos, Zoé Van 
Cauwelaert, gracias por estar para mí en las malas, en las buenas y en las mejores! 
 
A Antonio Aguilar, Cristopher Guevara, Ismael López, René Salas, Ricardo González, 
y Víctor Silva, pues dieron siempre seguimiento a mis planes y proyectos. 
 
Gracias a todos!! 
Frida 
Dedicatorias. 
 
A mis sobrinas, Daniela y Diana Cárdenas. Espero resulte motivante. 
 
“De los diversos instrumentos inventados por el hombre, el más asombroso es el libro; todos 
los demás son extensiones de su cuerpo… Sólo el libro es una extensión de la imaginación y la 
memoria”. Jorge Luis Borges. 
 
A Israel Placencia. 
 
“Al final, lo que importa no son los años de vida, sino la vida de los años”. A. Lincoln 
 
 
 
 
Índice General 
 
Índice de Figuras ........................................................................................................................ 1 
Índice de Gráficos ...................................................................................................................... 1 
Índice de Tablas: ........................................................................................................................ 1 
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 3 
Vectores medicamentosos ................................................................................................ 5 
Nanopartículas ................................................................................................................... 7 
Polímeros ............................................................................................................................7 
Polimerización .................................................................................................................. 10 
Polimerización en masa .............................................................................................. 10 
Polimerización en solución. ........................................................................................ 10 
Polimerización en suspensión .................................................................................... 11 
Polimerización en emulsión ....................................................................................... 11 
Polímeros y vectores medicamentosos ......................................................................... 12 
Clasificación de nanopartículas ..................................................................................... 13 
Nanopartículas de polímeros naturales .................................................................... 14 
Nanopartículas de polímeros sintéticos ................................................................... 15 
Métodos de Preparación de Nanopartículas ................................................................ 16 
Preparación de nanopartículas por polimerización en emulsión en fase acuosa 
continua ............................................................................................................................... 16 
Obtención de nanopartículas por polimerización en una fase acuosa continua 17 
Obtención de nanopartículas por evaporación de solvente .................................. 19 
Obtención de nanopartículas por salting-out .......................................................... 19 
Obtención de nanopartículas por polimerización interfacial ................................ 19 
Obtención de nanopartículas por polimerización en emulsión en fase orgánica 
continua ............................................................................................................................... 20 
Caracterización de las nanopartículas .......................................................................... 20 
Tamaño de las nanopartículas ................................................................................... 21 
Morfología de las nanopartículas .............................................................................. 21 
Carga superficial de las nanopartículas .................................................................... 22 
Grado de hidrofobicidad de las nanopartículas ...................................................... 24 
Peso molecular de las nanopartículas ....................................................................... 25 
Diseños Experimentales .................................................................................................. 25 
Diseño factorial ............................................................................................................ 26 
 
 
JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................................... 28 
HIPÓTESIS ................................................................................................................................... 28 
OBJETIVOS .................................................................................................................................. 28 
Objetivo general ................................................................................................................... 28 
Objetivos particulares ......................................................................................................... 29 
MATERIALES Y MÉTODO ........................................................................................................... 30 
Preparación de las nanopartículas .................................................................................... 30 
Determinación de tamaño de partícula y potencial Z .................................................... 31 
Estudio de la morfología de las nanopartículas obtenidas ............................................ 31 
Determinación de los factores principales, experimento de exploración .................... 32 
Optimización del proceso ................................................................................................... 33 
RESULTADOS Y ANÁLISIS .......................................................................................................... 35 
Determinación de los factores principales ....................................................................... 35 
Factores principales que influyen en el tamaño de partícula .................................... 35 
Potencial Z ........................................................................................................................ 38 
Optimización del proceso ................................................................................................... 39 
CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 47 
TRABAJOS CITADOS .................................................................................................................... 48 
GLOSARIO .................................................................................................................................. 51 
 
 
 
Índice de Figuras 
Figura 1 Polímero de adición (University of Southern Mississippi, 2009) ........................ 8 
Figura 2 Polimerización por condensación (University of Southern Mississippi, 2009) . 9 
Figura 3: Los dos tipos principales de nanopartículas poliméricas: Nanoesferas y 
Nanocápsulas (Bei, Meng, & Youan C) ....................................................................................... 13 
Figura 4 Mecanismo de polimerización iónica de monómeros de alquilcianoacrilato 
iniciados por una base (B-) (Nicolas & Couvreur, 2008) . ......................................................... 18 
Figura 5 Mecanismo de polimerización de monómeros de alquilcianoacrilato iniciados 
por un radical (P•) (Nicolas & Couvreur, 2008) . ...................................................................... 18 
Figura 6 Doble capa eléctrica ................................................................................................. 24 
Figura 7 Modelo general de un proceso o sistema (Montgomery, 1991) ......................... 26 
Figura 8 Diagrama de Pareto estandarizado de los efectos principales sobre tamaño de 
partícula ........................................................................................................................................... 37 
Figura 9 Diagrama de Pareto estandarizado de los efectos principales sobre Potencial Z
 ........................................................................................................................................................... 39 
 
Índice de Gráficos 
Gráfico 1 Tendencia de los efectos estimados de cada factor sobre el tamaño de 
partícula ........................................................................................................................................... 37 
Gráfico 2 Valores observados vs valores predichos por el modelo propuesto. .............. 41 
Gráfico 3 Superficie de respuesta para tamaño de partícula en función del pH y de la 
concentración de tensoactivo. ....................................................................................................... 42 
Gráfico 4 Superficie de respuesta del tamaño de partícula en función de la velocidad 
de agitación y el tiempo de agitación. ......................................................................................... 43 
Gráfico 5 Superficie de respuesta del tamaño de partícula en función de la temperatura 
y el volumen de monómero. ......................................................................................................... 44 
Gráfico 6 Superficie de respuesta estimadaa pH=6.5m T=30°C, 3 % de tensoactivo y 70 
rpm de velocidad de agitación. .................................................................................................... 45 
Índice de Tablas: 
 
Tabla 1 Requisitos mínimos de un vector medicamentoso .................................................. 6 
Tabla 2 Clasificación general de los polímeros ...................................................................... 9 
Tabla 3 Métodos de polimerización, ventajas y desventajas ............................................. 12 
Tabla 4 Clasificación de las nanopartículas por generación .............................................. 14 
Tabla 5 Caracterización básica de las nanopartículas ......................................................... 20 
Tabla 6 Reactivos, materiales y equipo ................................................................................. 30 
Tabla 7 Factores y niveles del experimento de exploración .............................................. 32 
Tabla 8 Respuestas estudiadas ............................................................................................... 33 
Tabla 9 Diseño Experimental: Determinación de factores principales ............................. 33 
 
 
2 
Tabla 10 Factores en el experimento de optimización ........................................................ 34 
Tabla 11 Variables fijas ............................................................................................................ 34 
Tabla 12 Diseño del experimento de optimización ............................................................. 34 
Tabla 13 Resultados de tamaño de partícula y potencial Z del experimento de 
exploración ...................................................................................................................................... 35 
Tabla 14 Efectos estimados de cada factor e interacciones sobre tamaño de partícula . 36 
Tabla 15 Efectos Estimados de cada factor e interacciones sobre el potencial Z ............ 38 
Tabla 16 Tamaño de partícula y potencial Z para los experimentos de optimización... 40 
Tabla 17 Análisis de varianza del tamaño de partícula ...................................................... 40 
Tabla 18 Probabilidad de los coeficientes del modelo obtenido ....................................... 41 
 
 
 
 
3 
INTRODUCCIÓN 
 
Dado que la industria farmacéutica beneficia a miles de millones de personas en el mundo 
contemporáneo, nos resulta evidente que la forma actual de desarrollar los nuevos medicamentos 
es todavía ineficiente. A pesar de que en los Estados Unidos, Europa, Japón y Australia se dedican 
cada vez más recursos a la investigación médica, el resultado en cuanto al número de nuevos 
productos farmacéuticos disponibles no es satisfactorio ni en producción, ni en cantidad ni 
eficiencia. De lo anterior, se deriva la necesidad de mejorar el proceso de descubrimiento y 
desarrollo de fármacos (Juaristi, 2007). 
 
La investigación y desarrollo farmacéutico ha puesto, desde hace varios años, gran énfasis en la 
idea de los “fármacos dirigidos” (drug targeting). Las décadas de 1950 y 1960 se caracterizaron por 
un enorme progreso en biofarmacéutica y farmacocinética, lo que dio como resultado que nuevos 
sistemas de liberación de fármacos se convirtieran en tema de especial atención. 
 
El objetivo general de estos nuevos sistemas de liberación de fármacos es dirigir al principio 
activo hacia el sitio específico de acción, en la proporción adecuada para optimizar la actividad de 
dicho fármaco, mejorar sus propiedades farmacocinéticas y disminuir los posibles efectos tóxicos 
secundarios. 
 
Uno de los pioneros de los llamados “nuevos sistemas de liberación de fármacos” fue el 
profesor Peter Paul Speiser en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich. La estrategia del 
profesor Speiser para lograr la liberación controlada y retardada de los principios activos fue el 
desarrollo de sistemas de liberación miniaturizados. Su grupo de investigación indagó primero con 
perlas de poliacrilatos para la administración oral para después enfocarse en las micro cápsulas y al 
final de los 60’s desarrolló las primeras nanopartículas con fines de administración de fármacos y 
para vacunas (Kreuter, Nanoparticles, a historical perspective, 2007). 
 
Aunque las investigaciones en torno a las nanopartículas para aplicaciones médicas y 
farmacéuticas han estado presentes por más de 35 años, el primer producto comercial 
nanoparticulado que contiene un fármaco apareció en el mercado en los inicios del 2005 bajo el 
nombre de Abraxane® que utiliza albúmina humana para liberar el fármaco Paclitaxel. El 
Abraxane® está indicado para el tratamiento de cáncer de mama metastásico en pacientes adultos 
en los que haya fracasado el tratamiento de primera línea de la enfermedad metastásica y para los 
que no esté indicada la terapia estándar con antraciclinas. Abraxane® fue desarrollado para atender 
la necesidad insatisfecha de una formulación de Paclitaxel que estuviera libre del disolvente 
Cremophor® que es conocido por ser el responsable de algunos de los graves efectos secundarios 
que incluían serias reacciones de hipersensibilidad como reacciones anafilácticas e incluso la muerte 
(Abraxis BioScience Inc., 2007). 
 
Un segundo producto basado en nanopartículas de poliisohexil cianoacrilato fue aprobado por 
la FDA en abril de 2005, bajo el nombre de Doxorubicina, un fármaco indicado para el tratamiento 
de carcinomas hepatocelulares resistentes. Las nanopartículas cargadas de Doxorubicina exhiben 
un índice terapéutico mucho mayor que la Doxorubicina libre, además de que se mostraron 
promisorias para la superación de la resistencia que poseen múltiples fármacos (Kattan, 1992). 
 
Se han realizado investigaciones con muchos otros fármacos, como el Busulfán, que es un 
agente alquilante utilizado para tratar la leucemia mielogénica crónica. Al ser de administración 
oral existe una gran variabilidad en la biodisponibilidad e importantes efectos secundarios como la 
oclusión venosa que ha sido directamente relacionada a la exposición sistémica de este fármaco. 
Mientras que, ante la posibilidad de encapsular grandes cantidades de Busulfán en nanopartículas 
 
 
4 
de polialquilcianoacrilato, conservando su integridad a pesar de que es un fármaco altamente 
cristalino, significaría la posibilidad de reducir la variabilidad en la biodisponibilidad intra e inter 
paciente y de minimizar la toxicidad (Layre, et al., 2005). 
 
Advertimos entonces que hay una aplicación muy importante de las nanopartículas en el 
campo de la terapia anti cancerígena, su utilización amplía notablemente la eficacia del principio 
activo y reduce los efectos tóxicos de los fármacos. Sin embargo numerosos esfuerzos no han dejado 
de realizarse en muchos otros campos de interés clínico. 
 
Por otro lado, el uso de las nanopartículas para el transporte de fármacos a través de la barrera 
hematoencefálica, es otra de las aplicaciones prometedoras. Estudios recientes han revelado que 
existe una correlación entre la adsorción de ciertas proteínas plasmáticas sobre la superficie de 
nanopartículas y la liberación del fármaco a través de la barrera hematoencefálica. B. Petri del 
Instituto de Farmacia de la Universidad Gratuita de Berlín demostró que las nanopartículas de 
Polibutilcianoacrilato recubiertas con poloxámero 188 (Pluronic® F68) incrementan 
considerablemente el efecto antitumoral de la Doxorubicina contra el glioblastoma intracraneal en 
ratas debido a la interacción de Apoliproteína A-I adsorbida a la superficie de la nanopartícula en el 
plasma con el receptor SR-BI localizado en la barrera hematoencefálica (Petri, et al., 2007). 
 
Una más de las características importantes de las nanopartículas que puede ser explotada y que 
es potencialmente útil para el tratamiento de infecciones intracelulares, como la tuberculosis, es su 
habilidad para acumularse en macrófagos. Kisich demostró que laencapsulación de Moxifloxacino 
en partículas de polibutilcianoacrilato incrementa su captación y su retención por los macrófagos 
que resulta en un incremento de la eficacia de este fármaco contra el M. tuberculosis (Kisich, et al., 
2007). 
 
Debido a la baja permeabilidad de las mucosas y su falta de estabilidad en el ambiente 
gastrointestinal, que provoca degradación de péptidos y proteínas administradas por vía oral, antes 
de su absorción, la asociación de los péptidos y proteínas a nanopartículas poliméricas es una de las 
muchas opciones propuestas para mejorar su biodisponibilidad (Des Rieux, Fievez, Garinot, 
Schneider, & Préat, 2006). 
 
Graf estudió la eficiencia del entrampamiento y liberación de la insulina en nanopartículas de 
polialquicianoacrilato preparadas desde diferentes microemulsiones para la liberación oral de este 
fármaco, encontró que esta estrategia es por mucho promisoria y resaltó la importancia de realizar 
estudios de optimización y su combinación con experimentos in vivo (Graf, Rades, & Hook, 2009). 
 
Es por ello que, ante la principal problemática que entrañan la obtención de las nanopartículas, 
los estudios enfocados a la optimización para la obtención de las mismas son sumamente útiles 
para determinar qué parámetros del proceso afectan su formación y/o eficiencia de carga. De las 
numerosas publicaciones que pueden encontrarse del tópico, encontramos que Baldin y su equipo 
se propusieron optimizar la formulación de nanopartículas multicapa cargadas de insulina, 
formadas a partir de alginato de calcio reticulado, sulfato de dextran, poloxámero 188 y quitosán 
seguido por una capa más externa de albúmina utilizando un diseño experimental de tres factores a 
tres niveles y recurriendo a una metodología de superficies de respuesta. En dicho estudio las 
variables independientes fueron la concentración de cloruro de calcio, de quitosán y albúmina. Las 
variables dependientes fueron el tamaño de partícula, la eficiencia de índice de polidispersión, el 
potencial zeta y la liberación de insulina en fluidos digestivos simulados libres de enzimas (Baldin 
Woitiski, Veiga, Ribeiro, Neufeld, & Ronald, 2009). 
 
 
 
 
5 
Vectores medicamentosos 
 
Avances recientes en la síntesis y purificación en el área de la química orgánica y medicinal 
traen consigo un número creciente de nuevas entidades químicas que son una esperanza para 
muchas de las enfermedades y desórdenes de salud actuales. Sin embargo muchas de estas 
entidades manifiestan una biodisponibilidad limitada o errática (Peppas, Hilt, & Thomas, 2007). 
 
Cuando la biodisponibilidad, es decir, la velocidad e intensidad de la disponibilidad de un 
principio activo en el organismo en el que ha sido administrado, se aplica en la concepción y 
desarrollo farmacéutico de un nuevo medicamento, permite fundar la selección de las formas 
estudiadas sobre un criterio riguroso y la elección de la forma farmacéutica adecuada para resolver 
mejor los problemas terapéuticos (Aïache, Devissaguet, & Guyot-Hermann, 1983). 
 
La distribución inespecífica del fármaco después de su administración es uno de los mayores 
obstáculos de la eficacia de un fármaco. Esto se debe generalmente al hecho de que el fármaco se 
distribuye de acuerdo a sus propiedades fisicoquímicas, lo que significa que la difusión a través de 
barreras biológicas puede ser limitada (Uchegbu & Schatzlein, 2006). Esta distribución no selectiva 
es la responsable de que sólo una fracción, más o menos importante, de la dosis administrada 
pueda alcanzar el tejido diana, mientras que el resto de la misma se distribuye a otros órganos o 
tejidos, con el consiguiente riesgo de que aparezcan efectos secundarios no deseados (Jato, 2001). 
Además, algunas entidades químicas se degradan o metabolizan rápidamente después de su 
administración, sin que necesariamente hayan cumplido su objetivo. 
 
Los esfuerzos por evitar la distribución tisular indiscriminada que sufren los principios activos 
con el uso de medicamentos convencionales, han conducido al desarrollo del concepto de 
vectorización, que no es más que la utilización de estructuras inertes de tipo particular, vesicular o 
macromolecular, como vehículos que liberarán el principio activo, de forma preferente a nivel de 
órgano o célula diana, acentuando así el efecto farmacológico a la vez que se reducen las 
posibilidades de inducir efectos secundarios o adversos. Estos transportadores deben de cumplir 
los siguientes requisitos: 
 
Tamaño y forma. Deben ser adecuados para la vía de administración a la que se destinan. Para 
una administración intravenosa el tamaño ha de ser lo más pequeño posible (siempre inferior a una 
micra), con el objeto de evitar la obstrucción de los capilares sanguíneos. Los sistemas 
transportadores para vías extravasales presentan requisitos menos estrictos, por lo cual se admiten 
formas y tamaños diversos (Buri, Puisieux, Doelker, & Benoît, 1985). 
 
Biocompatibilidad y biodegradabilidad. Los sistemas transportadores de medicamentos 
deben ser biocompatibles y biodegradables. Además, los productos de degradación que se formen a 
partir del material constitutivo del sistema deben ser no tóxicos y fácilmente eliminables (Buri, 
Puisieux, Doelker, & Benoît, 1985). 
 
Adecuada capacidad de asociación de los principios activos. De una manera general, los 
vectores medicamentosos deben ser seleccionados en función de su aptitud para establecer un 
vínculo suficientemente estable con el medicamento, a fin de evitar una liberación prematura. Este 
vínculo debe ser, no obstante, reversible al nivel del sitio de acción, con el fin de permitir la 
liberación del medicamento en las mejores condiciones de eficacia terapéutica, esta condición 
implica la selección de vectores biodegradables que no induzcan a la formación de metabolitos 
tóxicos (Williams III & Overhoff, 2007). 
 
 
 
6 
Estabilidad durante el almacenamiento. En este sentido se ha de garantizar que las 
propiedades fisicoquímicas del transportador y el principio activo se mantengan sin variación en 
las condiciones de almacenamiento preestablecidas (Jato, 2001). 
 
Facilidad de producción a gran escala y en condiciones de esterilidad. Se requiere garantizar 
la estabilidad física y química de las formas farmacéuticas y su eficacia terapéutica, así como 
establecer la posibilidad de que la presentación elegida pueda fabricarse de manera eficiente y a 
gran escala (Estudillo Vicente, 2004). 
 
Tabla 1 Requisitos mínimos de un vector medicamentoso 
Característica Especificación 
Tamaño y Forma Adecuados a la vía de administración. 
Toxicidad 
Biocompatibles, biodegradabes, no tóxicos y fácilmente 
eliminables. 
Asociación al principio activo 
El vínculo del vector debe ser estable con el medicamento pero 
reversible en el sitio de acción. 
Estabilidad 
Se requiere estabilidad física y química de la forma farmacéutica 
durante periodos predefinidos de almacenamiento. 
Fabricación Eficiente, sencilla y fácilmente escalable. 
 
Los vectores tienen ciertos objetivos fundamentales, entre ellos están la especificidad de acción, 
el aumento en la penetración celular y la protección contra la inactivación. La asociación de una 
molécula activa a un vector facilita el enfoque en el campo de actividad del sitio elegido. Se logra 
con esto corregir el perfil de biodisponibilidad tisular e independizarlo de las propiedades 
fisicoquímicas de la molécula que rigen generalmente su repartición entre diferentes órganos. 
 
Con las formas farmacéuticas tradicionales, las moléculas medicamentosas pueden ser 
inactivadas antes de alcanzar el sitio de acción; para lo cual, su protección puede realizarse 
recurriendo a partículas dispersas susceptibles de prevenir la degradación del principio activo. 
 
La liberación oral de proteínas, péptidos y ácidos nucleicos han demostrado serias dificultades. 
Aunque son solubles en agua, estos compuestos son susceptibles de desnaturalización post-
administracióncuando son expuestos a pH’s bajos y a enzimas gástricas. También, muchas de las 
proteínas tienen una pobre absorción de estos compuestos a través de la barrera intestinal; pero 
sistemas nanoparticulados podrían ayudar a incrementarla. 
 
En ciertos casos, el medicamento es incapaz de penetrar las células objetivo del organismo. En 
el caso de las afecciones parasitarias o bacterianas, es notorio cuando el agente infeccioso se refugia 
dentro de territorios celulares o intracelulares inaccesibles por difusión simple. Es así como ciertos 
medicamentos antiparasitarios dotados de una gran eficacia in vitro son incapaces de penetrar al 
medio intracelular donde se localiza la agresión parasitaria, como es el caso para la leishmaniasis. 
En ocasiones el compartimento intracelular no puede alcanzarse y la utilización de vectores de 
medicamentos permite introducir artificialmente en ciertas células sustancias que no se acumulan 
espontáneamente. 
 
Independientemente de estos tres objetivos precisos, los vectores pueden modular ciertos 
parámetros farmacocinéticos orientados a evitar una difusión demasiado rápida o masiva hacia la 
zona de actividad, o con el objetivo de ralentizar la eliminación y la metabolización. El caso es 
claramente evidente cuando los vectores contribuyen a crear reservorios tisulares que permiten una 
redistribución diferida (Buri, Puisieux, Doelker, & Benoît, 1985). 
 
 
 
 
7 
 
Una gran variedad de fármacos (hidrofílicos, hidrofóbicos, macromoléculas biológicas, 
proteínas, etc.) pueden ser vehiculizados utilizando diversas estrategias. Se pueden formular para 
la absorción selectiva por el sistema linfático, el cerebro, las paredes arteriales, los pulmones, el 
hígado, el bazo o la circulación sistémica. 
 
Dentro de los sistemas transportadores de medicamentos desarrollados hasta el momento, los 
que suscitan mayor interés son los sistemas coloidales, debido sin duda a su capacidad de 
transportar cantidades importantes de principios activos. Entre ellos, los más interesantes son los 
liposomas y las nanopartículas. Sin embargo, los liposomas han mostrado una baja eficacia de 
encapsulación, una pobre estabilidad de almacenamiento y una fuga rápida de fármacos 
hidrosolubles; por lo tanto su capacidad para controlar la liberación de muchos fármacos no es 
buena. Por el contrario, las nanopartículas se han convertido en un campo importante de 
investigación debido a que poseen la habilidad de liberar una amplia gama de fármacos en una 
extensa variedad de áreas del cuerpo por periodos de tiempo razonablemente sostenidos (Hans & 
Lowman, 2002). 
 
Nanopartículas 
 
Las nanopartículas son partículas sólidas coloidales con magnitudes que van de 1 a 1000 nm. Se 
constituyen a partir de materiales macromoleculares y pueden ser usadas de manera terapéutica 
por sí mismas, como adyuvantes en vacunas o como acarreadores de fármacos, en los cuales el 
principio activo (fármaco o material biológico activo) es disuelto, atrapado y/o encapsulado; al cual 
el principio es adsorbido o adjuntado (Kreuter, Nanoparticles, 1994). 
 
Uno de los efectos más importantes que los sistemas nanoparticulados pueden lograr es el 
incremento en la disolución del principio activo como resultado directo de la reducción de tamaño 
de partícula; que a su vez, promueve la absorción a través de las membranas biológicas provocando 
un efecto positivo en la biodisponibilidad del fármaco. Por lo tanto, estos sistemas son una opción 
para los principios activos poco solubles en agua y aquellos que tienen dificultades en atravesar 
membranas biológicas (Williams III & Overhoff, 2007). 
 
Además, las nanopartículas permiten la manipulación de su superficie, que puede ser 
modificada para hacerla “invisible” a las inmunoglobulinas y así prolongar su permanencia en el 
torrente sanguíneo. 
 
Las nanopartículas se producen generalmente a partir de polímeros no tóxicos y 
biodegradables, tanto naturales como sintéticos. Por un lado, las macromoléculas naturales 
generalmente proveen una liberación relativamente rápida mientras que los polímeros sintéticos 
permiten una liberación prolongada por periodos que van desde días hasta semanas (Des Rieux, 
Fievez, Garinot, Schneider, & Préat, 2006). Es imperativo entonces, conocer algunas generalidades 
sobre los polímeros. 
 
Polímeros 
 
Con el nombre de polímero se define toda sustancia constituida por moléculas que se 
caracterizan por la repetición (despreciando extremos finales, ramificaciones y otras irregularidades 
de relativamente menor importancia) de uno o más tipos de unidades monoméricas. Se trata de 
cadenas muy largas (o también redes) en las que muchos átomos están alineados uno junto a otro. 
 
 
8 
El término macromolécula suele utilizarse también con el mismo significado que el de polímero; lo 
mismo sucede con la expresión “cadena polimérica” (Vincent Vela, Álvarez Blanco, & Zaragozá 
Carbonell, 2006). 
 
Los monómeros son, por tanto, sustancias químicas de bajo peso molecular capaces de 
reaccionar consigo mismos o con otras sustancias para formar un polímero (Vincent Vela, Álvarez 
Blanco, & Zaragozá Carbonell, 2006). 
 
Existen diversas formas de clasificar los polímeros; entre las más populares se encuentran la 
clasificación en base a su origen y la clasificación en base a su mecanismo de polimerización: 
 
1) En base a su origen: 
 
a) Polímeros naturales. De origen animal o vegetal, son utilizados en las más diversas 
aplicaciones. Algunos ejemplos son los polisacáridos (almidón, celulosa…), las 
proteínas y los ácidos nucleicos. 
 
b) Polímeros naturales modificados (semi sintéticos). Podemos poner dentro de esta 
clasificación a los derivados de celulosa (nitrato, acetato de celulosa, celulosa 
regenerada, etc.) y al caucho vulcanizado. 
 
c) Polímeros sintéticos. Desarrollados para la investigación científica y la industria, y 
podemos mencionar, entre muchos otros, al polietileno, polipropileno, policloruro de 
vinilo, las poliamidas y los poliésteres. 
 
2) En base a su mecanismo de polimerización: 
 
1. Polímeros de adición 
2. Polímeros de condensación 
3. Polímeros formados por reacción en cadena 
4. Polímeros formados por etapas 
 
Existe un cierto traslape amplio, pero no total, entre los términos polimerización por 
condensación y polimerización por etapas y los términos de polimerización por adición y 
polimerización en cadena. 
 
Los términos adición y condensación, se basan en si la unidad que se repite en el polímero 
contiene los mismos átomos que el monómero. Un polímero de adición tiene los mismos átomos 
que el monómero en su unidad monomérica, mientras que un polímero de condensación contiene 
menos átomos en la unidad monomérica que los monómeros reactantes, debido a la formación de 
subproductos durante el proceso de polimerización. 
 
 
Figura 1 Polímero de adición (University of Southern Mississippi, 2009) 
El etileno tiene dos átomos de carbono y cuatro de hidrógeno, y la unidad monomérica del polietileno 
tiene también dos átomos de carbono y cuatro de hidrógeno. Ningún átomo se ha ganado o perdido 
 
 
 
9 
 
Figura 2 Polimerización por condensación (University of Southern Mississippi, 2009) 
 
El término de polimerización por etapas, se refiere a la polimerización en la cual el peso del 
polímero aumenta lentamente a medida que el tiempo transcurre. En ella los reactantes se 
consumen formando algunas cadenas a través de todo el sistema y la reacción progresa hasta que 
dichas cadenas reaccionan entre sí. El peso molecular de todo el sistema se incrementa lentamente y 
por etapas. 
 
Las reacciones de crecimiento en cadena requieren de un iniciador para comenzar, 
generalmente un radical libre o un ión. Por lo general, para este tipo de reacciones los monómeros 
no son moléculas insaturadas, en el caso más general, son moléculas con grupos funcionales en sus 
extremos. Este radical se añade rápidamente al monómero, activándolo y provocando que se unaa 
otro monómero que a su vez se activará y se unirá a un monómero más. Esto continúa una y otra 
vez hasta que se forma una larga cadena y llega al punto en que ésta se inactiva. La polimerización 
ocurre en cada cadena activa y a lo largo de todo el sistema y aunque la concentración de cadenas 
crecientes es baja a lo largo del tiempo, las cadenas se forman rápidamente y la mayor parte del 
monómero queda por lo general sin reaccionar. 
 
La mayoría de los polímeros de adición se forman de polimerizaciones por crecimiento en 
cadena y la mayoría de las polimerizaciones por condensación se forman por sistemas que exhiben 
una cinética por pasos (Carraher, 1996) . 
 
Tabla 2 Clasificación general de los polímeros 
Clasificación Ejemplos 
En base a su 
Origen 
Naturales 
Polisacáridos (Quitosán, carboxicelulosa), proteínas 
(Albúmina, colágeno), ácidos nucleicos. 
Semi-sintéticos 
Derivados de celulosa (Metilcelulosa, 
hidroxietilcelulosa, hidroxipropil metilcelulosa) 
Sintéticos 
Polímeros vinílicos (Polimetil metacrilato, 
polivinilpirrolidona), poliamidas, policarbonatos etc. 
En base a su 
mecanismo de 
Polimerización 
Por adición / en Cadena Polietileno, polimetil metacrilato, poliestireno. 
Por condensación / por 
etapas 
Poliester, poliamida, policarbonato, poliuretanos. 
 
 
Este átomo de cloro y este átomo de hidrógeno no formarán parte del polímero. 
Se separan en forma de HCl. 
 
 
10 
Polimerización 
 
El tamaño de los polímeros introduce efectos muy especiales que los distingue de los materiales 
constituidos por moléculas de tamaño normal, entre ellos están sus propiedades mecánicas. En 
general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas 
poliméricas se atraen. El tamaño y otras características del polímero dependen no únicamente del 
monómero sino también de sistema utilizado para la polimerización. Experimentalmente, en una 
polimerización iniciada por radicales, el grado de polimerización depende de (Fitch & Aasser, 
1987): 
1. Tipo y concentración del emulsificante. 
2. La tasa de generación de radicales. 
3. Tipo y concentración de electrolitos. 
4. La temperatura. 
5. Tipo e intensidad de agitación. 
 
Existen cuatro técnicas de polimerización que son frecuentemente usadas, la polimerización en 
masa, la polimerización en solución, en suspensión y en emulsión. Cada una de ellas tiene 
condiciones específicas y da origen a polímeros con características diferentes. 
 
Polimerización en masa 
 
En esta técnica solo se requiere el monómero, un iniciador soluble en el monómero y tal vez un 
agente de transferencia de cadena para controlar el peso molecular. La polimerización puede ser 
iniciada térmicamente o por radiación. 
 
Las ventajas de este método incluyen un alto rendimiento, fácil recuperación del polímero y la 
opción de fundir la mezcla final en forma de producto final; además de que la ausencia de solvente 
significa un ahorro en el gasto de materiales y evita el problema de la remoción de las trazas de 
solvente volátil antes de procesar el polímero final. 
 
Entre las limitaciones de la polimerización en masa están la dificultad de remoción de las 
últimas trazas de monómero y el problema de disipar el calor producido durante la reacción de 
polimerización, ya que es una reacción altamente exotérmica. Un incremento en la temperatura 
aumentará la tasa de polimerización y por lo tanto generará mayor calor por disipar. La remoción 
del calor se vuelve particularmente difícil cuando se acerca el fin de la polimerización y la 
viscosidad es alta (Fried, 1995). 
 
Polimerización en solución. 
 
La remoción del calor durante la polimerización puede facilitarse llevando la reacción a un 
solvente orgánico o agua. Los requisitos para la selección del solvente son que el iniciador y el 
monómero sean solubles en él, que permita la transferencia de cadena, que tenga un punto de 
ebullición aceptable para las condiciones necesarias de polimerización y para su posterior remoción 
del sistema (Fried, 1995). Al final de esta polimerización el polímero formado puede ser soluble o 
no en el disolvente usado y puede ser separado del medio de reacción por filtración o precipitación. 
 
La principal ventaja de la polimerización en solución es la disminución de la viscosidad que 
permite una fácil extracción del calor (Challa, 1993). 
 
 
11 
Polimerización en suspensión 
 
El término polimerización en suspensión hace referencia a la polimerización en un sistema 
acuoso con un monómero como fase dispersa. El proceso se distingue de la polimerización en 
emulsión por la localización del iniciador pues está disuelto en la fase monómero. 
 
La dispersión del monómero en gotitas, típicamente de 0.1-0.5 cm de diámetro, se mantiene por 
una combinación de agitación y uso de estabilizadores solubles en agua. Entre ellos pueden 
incluirse materiales orgánicos e inorgánicos insolubles finamente divididos, que interfieren en la 
aglomeración por acción mecánica; electrolitos para aumentar la tensión interfacial entre las fases y 
polímeros solubles en agua para aumentar la viscosidad de la fase acuosa (Vincent Vela, Álvarez 
Blanco, & Zaragozá Carbonell, 2006). El iniciador debe ser soluble en el monómero y no en el agua, 
lo que implica que cada gotita se comporte como un micro sistema para una polimerización en 
masa ordinaria. 
 
Este sistema de polimerización es especialmente útil para sistemas fuertemente exotérmicos. La 
desventaja es que requiere de la separación de las perlas de polímero de los aditivos (Challa, 1993). 
 
Polimerización en emulsión 
 
La principal diferencia entre la polimerización en suspensión y la polimerización en emulsión 
es que esta última implica el uso de un iniciador insoluble en el monómero, es decir, que está 
situado en la fase acuosa. Las partículas producidas son del orden de 1µm (mil veces más pequeñas 
que en el caso de la polimerización en suspensión o dispersión). Los sistemas en emulsión, 
permiten que se produzca un polímero de peso molecular más elevado a velocidades mayores con 
respecto a los sistemas en masa o en suspensión. 
 
El agente suspensor es ahora un emulsificante y se requiere en proporciones mucho mayores 
debido al aumento de área superficial de las partículas que se formarán. Este emulsificante consiste 
en moléculas con un extremo polar hidrofílico y otro extremo hidrofóbico. A concentraciones por 
arriba de la concentración micelar crítica, estas moléculas forman agregados esféricos llamados 
micelas. En estas micelas, las colas hidrofóbicas están orientadas hacia el interior, creando un 
dominio hidrofóbico, mientras que las cabezas polares están localizadas en la interfase con la fase 
acuosa circundante. 
 
Cuando un monómero poco soluble en agua se añade a una solución acuosa con moléculas y 
micelas de detergente en equilibrio, algunos monómeros pueden ser solubilizados en el interior de 
las micelas pero la mayor parte estará disperso como gotas de 1 µm de diámetro estabilizadas por 
moléculas de emulsificante en su interfaz con agua. 
 
Después de que se añade el iniciador soluble en agua, la polimerización inicia con las escasas 
moléculas de monómero presentes en la fase acuosa. Puede demostrarse experimentalmente que no 
se forma polímero en las gotas de monómero (Vincent Vela, Álvarez Blanco, & Zaragozá Carbonell, 
2006). Estos monómeros iniciados (radicales) crecen muy lentamente debido a la baja concentración 
de monómero en la fase acuosa; pero las micelas presentan un entorno mucho más favorable para 
los radicales debido a la abundancia relativa de monómero y la elevada relación 
superficie/volumen de las micelas, comparada con las gotas de monómero. Casi todos los radicales 
entrarán en las micelas y las cadenas crecerán entonces mucho más rápidamente. La consumación 
de monómero en la micela se compensará por difusión de moléculas provenientes de las gotas de 
monómero. 
 
 
12 
 
La velocidad depolimerización es constante a lo largo de la mayor parte de la reacción, pero 
cae al irse agotando el monómero de las partículas de polímero. La velocidad aumenta con 
concentraciones crecientes de detergente y de micelas iniciales. 
 
Tabla 3 Métodos de polimerización, ventajas y desventajas 
Método de 
Polimerización 
Componentes del 
sistema 
Iniciación de la 
polimerización 
Ventajas Desventajas 
En 
 Masa 
Monómero e 
iniciador. 
Térmicamente o 
por radiación. 
Alto rendimiento, 
fácil recuperación 
del polímero. 
Dificultad de 
remover las trazas 
de monómero y el 
calor generado. 
En 
 Solución 
Monómero e 
iniciador solubles en 
un medio acuoso u 
orgánico. 
Térmicamente o 
por radiación. 
La remoción del 
calor es sencilla. 
Dificultad en la 
elección del 
solvente y de su 
remoción al 
terminar a reacción. 
En Suspensión 
Monómero e 
iniciador insolubles 
en un medio acuoso 
y uno o varios 
estabilizadores. 
Térmicamente o 
por radiación en la 
fase dispersa. 
Alto rendimiento, 
especialmente útil 
para reacciones 
muy exotérmicas. 
Dificultad en la 
remoción del 
solvente y los 
estabilizadores. 
En Emulsión 
Monómero como 
fase interna, 
iniciador y un exceso 
de agente 
emulsificante 
solubles en la fase 
continua. 
La polimerización 
se inicia con el poco 
monómero disuelto 
y se extiende por el 
monómero 
contenido en las 
micelas de 
emulsificante. 
Se obtienen 
polímeros de peso 
molecular más 
elevado, la 
velocidad de 
polimerización es 
constante a lo largo 
de la mayor parte 
de la reacción. 
Dificultad de 
remover el agente 
emulsificante al 
terminar la 
reacción. 
 
Polímeros y vectores medicamentosos 
 
Los polímeros tienen características excepcionales que no se encuentran en compuestos de bajo 
peso molecular; es precisamente en su tamaño en dónde encontramos la raíz de su éxito pues con él 
pueden ampliar la influencia que tienen sobre su entorno. Los polímeros permiten la modificación 
de la longitud de su cadena, ofrecen la posibilidad de modificar su grado de reticulación, pueden 
volverse hidrófobos o hidrofílicos si se les vincula a con-polímeros y otros grupos; y los materiales 
resultantes son capaces de una gran cantidad de mejoras a las funciones del fármaco. (Uchegbu & 
Schatzlein, 2006) 
 
El uso de materiales poliméricos permite la modulación de las características fisicoquímicas 
(como por ejemplo la hidrofobicidad y el potencial Z) y el comportamiento biológico (como por 
ejemplo bioadhesión y mejoramiento de la captación celular) de las nanopartículas. La naturaleza 
de los polímeros que constituyen la formulación, influencian significativamente el tamaño de la 
nanopartícula y su perfil de liberación, el perfil y el mecanismo de liberación dependen de la 
naturaleza del polímero y de todas sus propiedades fisicoquímicas (Des Rieux, Fievez, Garinot, 
Schneider, & Préat, 2006). Pero para que un polímero pueda ser utilizado en formulaciones 
farmacéuticas debe cumplir con un cierto número de requisitos, a saber: 
 
 
 
13 
 Debe presentar ciertas características de liberación en relación con las propiedades 
fisicoquímicas del principio activo y sus exigencias farmacocinéticas. 
 Poseer una resistencia mecánica suficiente para permitir la administración de la forma 
medicamentosa y mantener relativamente su integridad durante el curso del 
tratamiento. 
 Ser compatible con las mucosas y tejido blanco. 
 
Existen numerosas formas de incorporar los fármacos en las partículas. A modo de ejemplo, los 
fármacos pueden ser encapsulados en la matriz polimérica, conjugados químicamente con el 
polímero o adsorbidos en la superficie de la partícula. Debido a esta última característica, la 
liberación puede realizarse por medio de difusión, disolución o la combinación de estos. (Banker & 
Rhodes, 1990). Y es a partir de cómo se agrega el fármaco a la nanopartícula que podemos 
clasificarlas en dos grandes familias, nanoesferas y nanocápsulas. 
 
Clasificación de nanopartículas 
 
Generalmente, el término nanopartícula es empleado como el nombre colectivo para describir 
tanto a las nanoesferas como a las nanocápsulas. La diferencia entre estas dos formas está ligada a 
la morfología y a la arquitectura de la entidad. 
 
Nanoesferas: Son sistemas matriciales constituidos por el entrecruzamiento de oligómeros o 
unidades de polímero, en los que el principio activo se puede encontrar atrapado en la red 
polimérica, disuelto en ella o adsorbido en su superficie. 
 
Nanocápsulas: Son sistemas reservorio constituidos por un núcleo líquido oleoso rodeado de 
una membrana polimérica. En este caso el principio activo suele encontrarse disuelto en el núcleo 
oleoso, aunque también puede estar adsorbido en la superficie. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Los dos tipos principales de nanopartículas poliméricas: Nanoesferas y Nanocápsulas (Bei, 
Meng, & Youan C) 
 
Las nanopartículas, nanoesferas y nanocápsulas, las podemos clasificar dentro de tres 
generaciones: 
 
Membrana Polimérica 
Fármaco 
Matriz 
Polimérica 
Nanoesfera Nanocápsula 
Núcleo interno 
 
 
14 
Primera generación: Estas fueron las primeras elaboradas y se caracterizan por no tener 
recubrimiento. Este tipo de nanopartículas interaccionan fuertemente con las proteínas plasmáticas 
debido a su gran área superficial, lo cual favorece la creación de interacciones fuertes entre las 
nanopartículas y las opsoninas ocasionando que sean reconocidas por los macrófagos. Las 
nanopartículas penetran en los macrófagos ya degradadas, liberando entonces el principio activo en 
el interior de la célula 
 
Segunda generación: Surgen a partir de la necesidad de que las nanopartículas tengan una 
permanencia más prolongada dentro de la circulación sanguínea. Este tipo de nanopartículas posee 
un recubrimiento polimérico, generalmente de polietilenglicol, polisorbato 80, óxido de polietileno 
o poloxámero 188, que por efectos estéricos repele a las opsoninas, evitando su adhesión e 
impidiendo, en consecuencia, que las nanopartículas sean reconocidas como agentes extraños por 
los macrófagos. 
 
Tercera generación: Estas son las nanopartículas que se están actualmente desarrollando con la 
pretensión de obtener una alta especificidad hacia las células blanco. Para lograr esto, se requiere 
que la nanopartícula sea biodegradable, que posea un recubrimiento que evite la opsonización y 
que dicho recubrimiento sea reconocido por los receptores específicos de la membrana de las 
células diana (Martínez Pérez, 2010). 
 
Tabla 4 Clasificación de las nanopartículas por generación 
Generación Tipo de Recubrimiento Características 
Primera Sin recubrimiento 
Gran área superficial que provoca 
fuerte interacción con las proteínas 
plasmáticas. 
Segunda Con recubrimiento polimérico 
Se caracterizan por permanecer más 
tiempo en la circulación sanguínea. 
Tercera 
Con recubrimientos reconocibles 
sólo por receptores específicos. 
Pretenden una alta especificidad hacia 
las células blanco. 
 
Aunque la formulación de estas nuevas formas farmacéuticas se logra generalmente por el 
método de prueba y error, ya que no hay una regla específica, si depende en gran medida de la 
elección de un polímero adecuado, que posea la más alta eficiencia de encapsulación, la mejor 
biodisponibilidad posible, la menor cantidad de propiedades tóxicas y un mejor control de 
liberación (Kumari, Yadav, & Yadav, 2010). 
 
Nanopartículas de polímeros naturales 
 
Por lo general, en la formulación de nanopartículas, los polímeros naturales son utilizados 
cuando hay problemas de tolerancia. Dentro de estos encontramos proteínas como albúmina, 
gelatina y polisacáridos como alginato, dextrán y quitosán. 
 
Los métodos preparativos coinciden en la utilización de una emulsión W/O, en la que la 
proteína se somete a una desnaturalización por el calor, o a una reticulación con agentes químicos. 
O bien, parten de una solución acuosa de macromolécula que se sometea un proceso de separación 
de fases (desolvatación o gelificación iónica). 
 
El primer método propuesto para preparar nanopartículas de macromoléculas naturales, 
consistió en la desnaturalización de la albúmina a altas temperaturas. Este tratamiento daba lugar a 
la agregación de la proteína contenida en la fase interna de la emulsión W/O, constituyéndose las 
 
 
15 
nanopartículas gracias al pequeño tamaño de las gotículas de la emulsión, conseguido esto 
mediante homogeneización o sonicación. Como método alternativo, para evitar la aplicación de 
calor, se propuso el empleo de agentes reticulantes de la proteína como el formaldehído o la 2,3 
butadiona, lo que hace posible la encapsulación de moléculas termolábiles. Sin embargo, el 
inconveniente de ambos métodos sigue siendo la eliminación de las elevadas cantidades de aceite 
utilizadas. 
 
La técnica basada en la desolvatación de las proteínas soluciona este problema al desarrollarse 
totalmente en un medio acuoso, sin la necesidad de calor. Este método consiste en inducir la 
agregación de la proteína mediante la adición de un agente desolvatante (sulfato sódico), siendo 
necesaria una posterior adición de un agente resolvatante (isopropanol) para obtener partículas de 
tamaño coloidal, que posteriormente se reticulan con glutaraldehído. 
 
Los polímeros naturales no han sido ampliamente utilizados, ya que pueden variar en pureza y 
requieren frecuentemente de reticulación que puede desnaturalizar el fármaco incorporado. En 
consecuencia, los polímeros sintéticos han recibido mucho más atención en esta área (Hans & 
Lowman, 2002). 
 
Nanopartículas de polímeros sintéticos 
 
La mayoría de los compuestos poliméricos, utilizados para la elaboración de formas 
medicamentosas de liberación controlada son completamente sintéticos, pues éstos permiten 
adaptar sus características al fin deseado. Los polímeros más ampliamente utilizados para las 
nanopartículas han sido ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA), y ácido poliláctico-co-
glicólico (PLGA). Estos polímeros se conocen por su biocompatibilidad y su capacidad de 
reabsorción a través de vías naturales (Hans & Lowman, 2002). 
 
Independientemente del modo de liberación, podemos distinguir tres grandes grupos de 
polímeros para aplicaciones farmacéuticas (Buri, Puisieux, Doelker, & Benoît, 1985): 
 
 Polímeros hidrofóbicos: Estos polímeros se caracterizan esencialmente por su mala 
humectabilidad que puede restringir el contacto entre la forma medicamentosa y los 
tejidos circundantes. Por otro lado, estos compuestos son relativamente inertes y su 
lipofilia hace que sean adecuados para ciertas clases de principios activos. Ejemplos de 
estos son la poliamida, polietileno y el polipropileno. 
 
 Polímeros hidrofílicos: Los polímeros hidrofílicos que han sido utilizados para la 
preparación de nuevos sistemas terapéuticos son casi siempre polímeros reticulados de 
hinchamiento limitado que, una vez humectados forman hidrogeles. La red 
tridimensional que constituye la membrana del sistema reservorio o el soporte de la 
matriz permite controlar la liberación de la sustancia medicamentosa. Ejemplos de 
polímeros hidrofílicos son el quitosán y el poloxámer. 
 
 Polímeros biodegradables: Las ventajas evidentes de disponer de sistemas 
medicamentosos a liberación controlada, susceptibles de desaparecer por ellos mismos 
del organismo, en particular aquellos destinados a la vía parenteral, explican el interés 
considerable que se le ha dado a los polímeros biodegradables tales como la albúmina y 
el colágeno (Buri, Puisieux, Doelker, & Benoît, 1985). 
 
 
 
 
16 
 
Métodos de Preparación de Nanopartículas 
 
Los métodos de elaboración de sistemas nanoparticulados pueden ser muy variados y su 
elección se basa en el tipo de fármaco utilizado y la ruta de liberación deseada. Una vez que el 
método ha sido elegido, las variables del proceso de elaboración deben ser adaptadas para crear las 
mejores características posibles de las nanopartículas (por lo general, un tamaño pequeño, acorde a 
la vía de administración, un potencial Z alto que evite la floculación y baja hidrofobicidad) (Hans & 
Lowman, 2002). 
 
Los métodos como el de evaporación de solvente o el salting out, pueden ser utilizados para la 
preparación de nanopartículas de polímeros preformados. Por el otro lado, las nanopartículas 
pueden ser directamente sintetizadas por la polimerización de monómeros usando entre otras 
técnicas la polimerización en emulsión y la polimerización interfacial (Prasad & Geckeler, 2011). 
 
Para la incorporación del fármaco dentro de las nanoesferas, pueden distinguirse entre aquellos 
métodos que utilizan el polímero preformado y los que parten de monómeros para constituir el 
polímero durante la preparación de las nanopartículas (Peppas, Hilt, & Thomas, 2007). 
 
 
Preparación de nanopartículas por polimerización en emulsión en fase acuosa continua 
 
Actualmente, el método más importante para la producción de nanopartículas es la 
polimerización en emulsión en una fase acuosa continua. 
 
El procedimiento consiste en la disolución de un agente tensoactivo en agua con el fin de 
formar micelas, a continuación se adiciona un monómero, del cual una parte puede constituirse en 
gotas que flotan en el agua, otra parte podría estar disuelta en ésta (en proporciones pequeñas debido a 
la baja solubilidad de los monómeros orgánicos) o bien puede encontrarse dentro de las micelas. 
 
Luego se agrega un iniciador soluble en agua, por lo que la reacción de polimerización se inicia 
en la fase acuosa, cuando los monómeros disueltos se encuentran con moléculas iniciadoras. El 
crecimiento del polímero se mantiene por más moléculas de monómero disueltas en la fase acuosa. 
Las gotitas de monómero, al igual que las micelas emulsificadoras, actúan principalmente como 
reservorios de monómeros o como el emulsificador que luego estabiliza las partículas de polímero, 
después de la separación de fases, previniendo la coagulación (Donbrow, 2000). 
 
Muchos de los parámetros clave que modulan el tamaño de la nanopartícula durante el proceso 
de formulación han sido ampliamente estudiados. Se han utilizado diseños factoriales para 
investigar el efecto de los parámetros de producción en el tamaño de las partículas de PLGA como 
lo son el número de ciclos de homogenización, la adición de excipientes a la fase acuosa y la 
concentración de fármaco. 
 
Otro factor que interviene en la producción es la concentración y naturaleza de los tensoactivos 
que parecen tener influencia en el tamaño de la nanopartícula. Por ejemplo, las formulaciones 
preparadas en presencia de PVA son más pequeñas que aquellas preparadas con dodecil sulfato de 
sodio. De igual manera, una alta concentración de tensoactivos reduce el tamaño de los complejos. 
 
 
 
 
17 
Obtención de nanopartículas por polimerización en una fase acuosa continua 
 
Aunque el método de polimerización en emulsión es sumamente interesante, algunos sistemas 
pueden polimerizarse sin la presencia de emulsificadores. Sin emulsificador, el sistema está 
compuesto únicamente por monómero disuelto y gotitas de monómero. La polimerización es 
iniciada por adición química de un iniciador o alta energía de radiación. 
 
En este método, la temperatura y la concentración de monómero son factores que pueden tener 
efectos importantes sobre el peso molecular y tamaño de las partículas de polímero resultante 
(Donbrow, 2000). 
 
Nanopartículas de polialquilcianoacrilato 
 
Las nanopartículas de polialquicianoacrilato han sido estudiadas extensamente debido a su 
producción sencilla, buena capacidad de carga de fármaco y excelente biodegradabilidad (Peppas, 
Hilt, & Thomas, 2007). 
 
Los cianoacrilatos, son monómeros de acrílico que polimerizan rápidamente en presencia de 
agua y a temperatura ambiente, no requieren de alta energía de radiación ni de la adición de algún 
iniciador químico; por esta razón, aguao incluso humedad en el aire pueden activar el proceso de 
polimerización y forman cadenas largas de polialquilcianoacrilatos (PACA). 
 
Los polímeros que tienen como unidad monomérica los cianoacrilatos se denominan 
polialquilcianoacrilatos son polímeros biodegradables y biocompatibles. El Etil-n-butil y el Octil 
cianoacrilato han sido aprobados en las últimas décadas por la FDA y han sido propuestos como 
materias primas para la síntesis de nanopartículas con objetivos de liberación modificada de 
fármacos (Dossi, Storti, & Moscatelli, 2010). 
 
Los cianoacrilatos son degradados por esterasas en los fluidos biológicos y podrían ser tóxicos 
para el sistema nervioso central (Kumari, Yadav, & Yadav, 2010), sin embargo, el grado de 
degradación está relacionado a la longitud de la cadena y pueden llegar a permanecer 
químicamente intactos (Díaz Torres, Castaño, Ganem Quintanar, Quintanar Guerrero, & Rodríguez 
Romo, 2005). 
 
 Se pretende el uso de los polialquilcianoacrilatos como acarreadores de fármacos anti 
cancerígenos en aplicaciones intravenosas, como reguladores de glucosa y para inyecciones intra-
articulares (Banker & Rhodes, 1990). 
 
Los polialquilcianoacrilatos pueden ser sintetizados, generalmente, de acuerdo a dos 
mecanismos de polimerización: 
 
i) Aniónica: En este tipo de polimerización la iniciación se efectúa por adición de un 
anión que se forma por la disociación de las bases fuertes como hidroxilos o alcóxidos, 
y que reacciona con el monómero para formar un centro activo. La disociación del 
iniciador es muy rápida y prácticamente está en equilibrio. La propagación se efectúa 
mediante la adición de unidades de monómero al extremo de la cadena que tiene la 
carga negativa. La terminación solo puede ocurrir por transferencia de carga ya sea al 
monómero o al disolvente, o por adición de un agente neutralizador a la solución. 
ii) Por radicales: En ciertos casos un doble enlace puede escindirse dejando dos 
fragmentos iniciadores provenientes de una misma molécula original, cada uno con un 
 
 
18 
electrón desapareado. Moléculas como éstas reciben llamadas radicales libres buscarán 
aparearse tomando un electrón de los doble enlaces del monómero y se inicia una 
reacción en cadena. 
 
En la práctica, debido a la excepcional reactividad de los cianoacrilatos, los mecanismos 
aniónicos y zwitteriónicos predominan por mucho en condiciones experimentales convencionales 
(Nicolas & Couvreur, 2008); puesto que los iones OH- resultantes de la disociación del agua, o las 
bases presentes en el medio de polimerización e incluso la presencia de fármacos básicos pueden 
actuar como iniciadores. 
 
 
Figura 4 Mecanismo de polimerización iónica de monómeros de alquilcianoacrilato iniciados por una 
base (B-) (Nicolas & Couvreur, 2008) . 
 
 
Figura 5 Mecanismo de polimerización de monómeros de alquilcianoacrilato iniciados por un radical 
(P•) (Nicolas & Couvreur, 2008) . 
 
Varias fuentes coinciden en la preparación de nanopartículas de polialquilcianoacrilato por un 
método relativamente sencillo y rápido: el monómero es adicionado lentamente y a agitación 
constante a una solución acuosa de un agente tensoactivo. En este caso, el mecanismo 
predominante es el mecanismo iónico y el sistema es complejo, debido a que el medio de 
polimerización genera simultáneamente iones OH- para iniciar la reacción, así como iones H+ que la 
terminan; como resultado, el peso molecular después de la polimerización es muy bajo y disminuye 
cuando se disminuye el pH. 
 
Como resultado de los bajos pesos moleculares, las partículas en crecimiento tienen una 
consistencia muy suave y son propensas a la aglomeración. Por esta razón, los estabilizantes tienen 
una influencia significativa en el tamaño de partícula y peso molecular (Diaz Torres, 2007). Esta 
influencia del estabilizante también es bastante compleja y depende en gran parte del tipo de 
tensoactivo. 
 
El pH del medio regula la velocidad de polimerización y en el caso de moléculas iónicas, el 
grado de absorción del medicamento. Es por esto que se utilizan tensoactivos no iónicos como los 
polioxietileno-polioxipropilenos (Pluronic® L-63 y F-68) y los polisorbatos (Tween 80 ®). 
 
La influencia del pH en el tamaño de partícula es algo diferente: un tamaño de partícula 
mínimo existe alrededor de un pH de 3.5, mientras que la polidispersidad cae cuando el pH se 
incrementa. 
 
Los monómeros de cianoacrilato, son adicionados al medio de polimerización acuoso en 
concentraciones entre 0.05% y 7%. Debido a que la solubilidad de los monómeros de cianoacrilato 
 
 
19 
está excedida en la mayoría de estas concentraciones, se forman gotas de monómero y el sistema 
tiene que ser agitado permanentemente. 
 
Obtención de nanopartículas por evaporación de solvente 
 
Esta técnica también es llamada emulsificación-evaporación de solvente. El primer paso es la 
disolución del polímero y el fármaco en un solvente orgánico. Después se dispersa en una fase 
continua en la cual el polímero es insoluble. La fase continua es usualmente agua con una fase 
suspensora. El último paso es la extracción o evaporación del solvente dejando una suspensión 
nanoparticulada. Por esta razón el tamaño de las partículas poliméricas depende del tamaño de las 
gotas en la emulsión antes de la evaporación del solvente. (de la Cruz Medina, 2010) 
 
El tamaño de las gotas puede ser controlado por un amplio número de factores, que incluyen, 
por ejemplo, el grado de agitación, el tipo y la cantidad de agente dispersante, la viscosidad de la 
fase orgánica y acuosa, la configuración del vaso y del agitador, la cantidad de fase acuosa orgánica 
así como la temperatura. 
 
Las técnicas de extracción con solventes requieren normalmente el uso de tensoactivos tóxicos 
que no son aceptables para la administración oral; por lo tanto, es indispensable un paso de 
purificación para asegurar la eliminación del tensoactivo. 
 
Obtención de nanopartículas por salting-out 
 
Este método se basa en la separación de un disolvente miscible con agua en una disolución 
mediante efecto de salting-out. En esta técnica no pueden ser utilizados los disolventes clorados, ya 
que puede existir alguna competencia entre los iones. 
 
 Mediante esta técnica se obtiene una emulsión agua en aceite. La fase oleosa de la emulsión 
está compuesta por el polímero y el activo, los cuales están disueltos en acetona (de la que se conoce 
muy bien su comportamiento) y la fase acuosa contiene acetato de magnesio tetrahidratado 
(electrolito) y un estabilizante coloidal. Posteriormente se agrega agua hasta tener un volumen 
suficiente el cual permita la difusión de la acetona en la fase acuosa y se formen las nanopartículas. 
Esta suspensión puede ser separada por filtración o liofilización (de la Cruz Medina, 2010). 
 
Obtención de nanopartículas por polimerización interfacial 
 
Se pueden formar nanopartículas de polialquilcianoacrilato por polimerización interfacial en 
los límites de una fase acuosa. En este proceso, el monómero de cianoacrilato y el fármaco 
liposoluble se disuelven en una mezcla de etanol aceite. La cantidad de fase oleosa-etanol es de 
aproximadamente 1:10 hasta 1:200. Los aceites usados pueden ser Miglyol ®, ácido bencílico, u otro 
aceite. La solución orgánica contiene al fármaco y el monómero es adicionado lentamente 
(aproximadamente 0.5mL/min) a través de un tubo capilar a una solución acuosa o un búfer (pH 3-
9); la cual contiene un tensoactivo como el poloxámero 188 o 407, o fosfolípidos. Las nanopartículas 
consisten de una gota de aceite rodeada de una pared polimérica, la cual es formada 
espontáneamente por una polimerización aniónica del cianoacrilato en aceite después del contacto 
con los iones iniciadores OH- del agua (de la Cruz Medina, 2010). 
 
 
 
20 
Obtención de nanopartículas por polimerización en emulsión en fase orgánica continua 
 
Dentro de los primeros métodos para la producción de nanopartículasse encuentra también la 
polimerización en fase orgánica continua. En este proceso, las condiciones para las diferentes fases 
se invierten y son utilizados monómeros altamente solubles en agua. Debido a que se requieren 
grandes cantidades de solventes orgánicos y tensoactivos tóxicos, así como a la naturaleza tóxica de 
los monómeros, este proceso ya es muy poco utilizado. 
Caracterización de las nanopartículas 
 
Las nanopartículas pueden ser empleadas para modificar o incluso controlar la distribución del 
fármaco a nivel tisular, celular o incluso sub celular (Uchegbu & Schatzlein, 2006). Como hemos 
mencionado anteriormente, se busca que los sistemas nanoparticulados reduzcan la variabilidad e 
incrementen la biodisponibilidad, aumenten la especificidad, mejoren el tiempo de retención, y 
optimicen la penetración intracelular al mismo tiempo que amplían el índice terapéutico, se ha 
encontrado que estas propiedades están directamente relacionadas con el tamaño de partícula, 
carga de la superficie, características de la superficie y grado de hidrofobicidad de las 
nanopartículas (Kumari, Yadav, & Yadav, 2010). 
 
Por esta razón se hace necesario realizar estudios de caracterización de las nanopartículas, cuya 
finalidad es dar una descripción física y química completa de ellas. 
 
Las nanopartículas son caracterizadas a través de diferentes técnicas fisicoquímicas. Entre los 
principales parámetros que se evalúan están el tamaño, la forma, la carga superficial, el peso 
molecular, su grado de hidrofobicidad y área superficial (Martínez Pérez, 2010). El tamaño es la 
característica que se evalúa más comúnmente. Sin embargo la densidad, el peso molecular y 
cristalinidad son elementos relacionados con las propiedades de liberación y degradación. Mientras 
que las características de superficie e hidrofobicidad influencian significativamente la interacción 
con el medio ambiente biológico después de la administración a humanos y animales y por lo tanto 
influencian la distribución en el organismo. (Diaz Torres, 2007) 
 
Tabla 5 Caracterización básica de las nanopartículas 
Característica Método 
Tamaño de partícula 
Espectroscopía de correlación de fotones. 
Microscopía electrónica de barrido 
Microscopía electrónica de transmisión. 
Morfología 
Microscopía electrónica de barrido 
Microscopía electrónica de transmisión. 
Carga superficial Medición del potencial Z. 
Grado de hidrofobicidad 
Cromatografía de interacción hidrofóbica. 
Medición del ángulo de contacto con el agua. 
Peso Molecular Cromatografía de permeación en gel. 
 
En nanopartículas cargadas con principio activo se deben considerar también la eficiencia de la 
encapsulación y la liberación del fármaco (Liabot, Palma, & Allemandi, 2008). 
 
 
 
 
 
21 
Tamaño de las nanopartículas 
 
Los pequeños capilares en el cuerpo tienen 5-6 µm de diámetro. El tamaño de las partículas que 
se distribuyen en la circulación sanguínea debe ser significativamente menor a 5 µm y sin la 
formación de agregados para garantizar que las partículas no produzcan una embolia. El pequeño 
tamaño de las nanopartículas permite la administración intravenosa, lo que no sucede con otros 
sistemas similares que pueden ocluir las agujas y los capilares. 
 
El tamaño de partícula apropiado depende del tejido blanco y de la circulación sanguínea. 
Además, el tamaño y la distribución de la nanopartícula son primordiales para determinar el grado 
de penetración a través de las barreras fisiológicas y la interacción de la nanopartícula con la 
membrana celular (Kumari, Yadav, & Yadav, 2010). 
 
Medir el tamaño de partícula en el rango de nanómetros es todavía un problema. El método 
más rápido y rutinario es la espectroscopía de correlación de fotones. Esta técnica determina el 
diámetro por medio del movimiento browniano de las nanopartículas y del coeficiente de difusión 
por medio de la ecuación de Strokes - Einstein (Martínez Pérez, 2010). 
 
 
 
 
 
Donde RH es el radio de la partícula, k= constante de Boltzmann, T= temperatura, ŋ= viscosidad del 
solvente, D= coeficiente de difusión. 
 
Por esta razón, la medición del tamaño está influenciada por la interacción de las partículas 
con el medio líquido de los alrededores, consecuentemente, se debe conocer la viscosidad exacta del 
medio. 
 
También suelen utilizarse otras técnicas como la microscopía electrónica de transmisión o la 
microscopía electrónica de barrido, que además de que nos permiten conocer el tamaño de 
partícula, nos permiten también observar la morfología de la misma. 
 
Morfología de las nanopartículas 
 
La microscopía electrónica es una poderosa herramienta que permite la caracterización de 
materiales, utilizando para ello un haz de electrones de alta energía que interactúa con la muestra. 
Hay dos métodos usados para este fin, la microscopía electrónica de barrido y la microscopía 
electrónica de transmisión; ambas nos permiten la observación y caracterización superficial de 
materiales, proporcionando información morfológica del material estudiado. 
 
 Microscopía electrónica de transmisión: Éste método se basa en un haz de electrones que 
manejado a través de lentes electromagnéticas se proyecta sobre una muestra muy delgada 
situada en una columna de alto vacío. Cuando el flujo de electrones incide sobre esa 
muestra, estos pueden interaccionar con los átomos, de manera tal que algunos electrones 
son absorbidos en función del grosor y composición de la muestra, otros electrones se 
dispersan a bajos ángulos; en muestras cristalinas, los electrones se dispersan en direcciones 
muy diferentes. Se obtiene información estructural específica de la muestra según las 
pérdidas específicas de los diferentes electrones del haz. El conjunto de electrones que 
atraviesan la muestra son proyectados sobre una pantalla fluorescente formando una 
imagen visible, o sobre una placa fotográfica registrando una imagen latente. Con esta 
 
 
22 
técnica es posible evaluar detalladamente las estructuras físicas y biológicas, al 
proporcionar alrededor de 1 200 000 aumentos sobre la muestra. 
 
Microscopía electrónica de barrido: Este tipo de microscopía permite examinar más a 
fondo las superficies de las nanopartículas; aquí, una fina fuente de electrones se focaliza 
sobre la superficie de la muestra previamente recubierta con oro. La fuente de electrones 
barre la muestra en una serie de líneas y redes. Cuando los electrones bombardeados 
inciden sobre la muestra, pueden sufrir una reflexión elástica sin pérdida de energía, 
pueden ser absorbidos por la muestra y producir luz visible o bien, pueden ser absorbidos 
por la muestra y producir electrones secundarios de baja energía. La imagen se forma a 
partir de los electrones secundarios detectados y proyectados sobre un tubo de rayos 
catódicos para su observación. 
 
La preparación de muestras para su observación por Microscopía Electrónica de Barrido es, 
por lo general, sencilla. Los requisitos indispensables que deben cumplir son la ausencia de 
líquidos, es decir, la muestra tiene que estar seca y además debe ser conductora de la 
corriente eléctrica. Este último requisito se cumple en los metales, no así en otro tipo de 
materiales; por lo que para hacer la muestra conductora se la recubre con una capa de un 
material conductor tal como el carbón o el oro. Este recubrimiento ha de ser 
suficientemente grueso para que circule la corriente eléctrica y suficientemente delgado 
para que no enmascare o tape las características superficiales de interés. 
 
Un elemento que se utiliza frecuentemente para recubrir la superficie es el Oro. Esto, 
comúnmente se realiza con una técnica conocida como “sputtering” o “pulverización 
catódica”. En ella, una fuente de alimentación de corriente continua se conecta por una 
parte a la tarjeta de oro y por otra parte al porta muestras. El conjunto va acoplado a una 
bomba de vacío. La introducción de un gas tal como el argón en la campana de vacío 
provoca