Resumen de Cholesterol and compressed CO2 a smart molecular building block and advantageous solvent to prepare stable self-assembled colloidal nanostructures /
La fabricación ascendente de nanoestructuras supramoleculares definidas es clave para el desarrollo de nuevos materiales funcionales basados en sistemas autoensamblados. En este marco, los liposomas son algunos de los nanoobjetos autoensamblados más estudiados desde su descubrimiento fortuito en 1964. Estos sistemas se describen como vesículas, formadas por fosfolípidos, compuestas de una o más bicapas lipídicas concéntricas que rodean compartimentos acuosos. Los liposomas están ampliamente reconocidos como portadores farmacéuticos debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad y baja toxicidad. Actualmente estas nanoestructuras se utilizan en uso clínico para una variedad de indicaciones contra el cáncer, enfermedades inflamatorias y dermatológicas, y en diversos tipos de vacunas. A pesar de su versatilidad y biocompatibilidad, el traslado a uso clínico de formulaciones liposomales está obstaculizado por la tendencia a agregación que tienen estos sistemas lipídicos autoensamblados y por su bajo grado de homogeneidad estructural, atributos críticos de calidad con un alto impacto en las propiedades farmacológicas. Los liposomas corresponden a estados metaestables cinéticamente atrapados, que se forman por el aporte de energía externa a una fase lamelar plana (por ejemplo, sonicación o filtración mecánica). La estabilidad de estas estructuras está cinéticamente limitada debido a que sus componentes lipídicos son muy insolubles, y por lo tanto, las fase lamelar plana colapsada es el estado de equilibrio de la agregación. Además, los liposomas sufren alteraciones químicas y físicas, que acortan su vida útil y limitan, como consecuencia, la estabilidad y las condiciones de almacenamiento de los fármacos. Debido a estas condiciones especiales de preparación y almacenamiento, junto con el elevado precio de los fosfolípidos, existe un gran interés en la búsqueda de nuevos componentes que se autoensamblen en vesículas estables y que cumplan los estándares de calidad requeridos en formulaciones farmacéuticas. El uso de surfactantes, como moléculas sustitutas más económicas y más estables que los fosfolípidos, ha surgido como una opción muy interesante para la producción industrial de los sistemas vesiculares en aplicaciones farmacéuticas y cosméticas. Además, se ha demostrado que el uso de colesterol en muchas formulaciones vesiculares, ayuda a modular la fluidez de la bicapa, reducir las fugas y mejorar la eficiencia de encapsulación (EE) de los fármacos. Por lo tanto, en la búsqueda de nuevas formulaciones de vesículas estables no liposomales, es muy interesante la formación de vesículas basadas en colesterol. En este marco, el grupo Nanomol descubrió la formación de unas nuevas nanovesículas utilizando mezclas acuosas de colesterol y bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB), un surfactante catiónico. Esta formación vesicular se logró mediante una tecnología basada en fluidos comprimidos, el método DELOS-SUSP. Es importante destacar que ninguno de los componentes individuales que forman estas nuevas nanovesículas se autoensamblan para formar estructuras vesiculares, ya que en agua los esteroles insolubles forman cristales y los surfactantes de amonio cuaternario forman micelas. En vista de la alta estabilidad que estas vesículas supramoleculares basadas en colesterol mostraron, esta Tesis se ha dedicado al estudio profundo del fenómeno de autoensamblaje y del comportamiento de fases relacionado con estas nuevas nanoestructuras. Hemos reportado la capacidad de surfactantes iónicos y colesterol para autoensamblarse conjuntamente formando en medios acuosos bicapas cerradas, que hemos nombrado quatsomes. Hemos investigado estas nanovesículas no liposomales a diferentes niveles, desde su formación hasta sus aplicaciones. Además, hemos estudiado la formación de otras estructuras supramoleculares basadas en colesterol, con morfología no vesicular, por el proceso DELOS-SUSP. Por lo tanto, esta Tesis contribuye a mejorar el conocimiento de las organizaciones supramoleculares basadas en colesterol y demuestra el enorme potencial de las metodologías basadas en fluidos comprimidos para la producción de nanoestructuras coloidales autoensambladas estables con un alto contenido de colesterol.
