Funcionalización de nanopartículas con marcadores biológicos e impregnación de matrices porosas a partir de extractos de hojas de mango

Resumen

En los últimos años se ha producido un gran aumento en el interés de dos campos como son los nutracéuticos, sustancias de origen natural con propiedades biológicas activas beneficiosas para la salud y con capacidad preventiva y/o terapéutica definida, y la tecnología de nanopartículas, partículas con un tamaño entre 1-100 nm que presentan una serie de propiedades particulares debido a su tamaño, como una mayor biodisponibilidad. Por otro lado, si también se desea disponer de un sistema portador de estas partículas, para conseguir sistemas de liberación controlada, estas nanopartículas se pueden depositar en matrices sólidas porosas. La presente Tesis Doctoral está centrada en integrar estos dos novedosos campos de investigación mediante la obtención de extractos y nanopartículas de nutracéuticos con capacidad altamente antioxidante a partir de hojas de mango y su posible posterior aplicación en biomedicina, ya sea junto a marcadores biológicos o siendo impregnadas en distintas matrices porosas de utilidad en aplicaciones médicas. Con el fin de conseguir estos objetivos se ha utilizado la tecnología supercrítica. La Extracción Supercrítica (ESC), para obtener los extractos; la técnica Supercritical Antisolvent Extraction (SAS o SAE) para obtener nanopartículas a partir de dichos extractos naturales y la técnica Supercritical Solvent Impregnation (SSI) para la impregnación/deposición de extractos o partículas en matrices sólidas porosas. Además, las condiciones usadas de presión (100-300 bar) o temperatura (35-55 ºC) en estas técnicas con CO2 supercrítico no comprometen la estabilidad física o las capacidades de los principios activos utilizados, en su mayoría polifenoles termolábiles, al ser relativamente bajas. En el caso de la precipitación o funcionalización de los extractos de hoja de mango se ha seleccionado la fluoresceína como sustancia trazadora, la cual es posible seguir mediante fluorescencia en sus posibles aplicaciones médicas. Se ha estudiado tanto la precipitación de este trazador en solitario como la co-precipitación junto a las partículas de los extractos naturales, estudiando la influencia de distintos parámetros como presión, temperatura o flujo de CO2, entre otras. Además, se han realizado ensayos de viabilidad celular y eficacia de las partículas obtenidas mediante tecnología supercrítica frente al estrés oxidativo en macrófagos. Adicionalmente, se ha estudiado la precipitación y encapsulación de las nanopartículas junto a un anticuerpo, CXCL10, con el fin de ser utilizado como guía hacia el páncreas en futuras aplicaciones. Con respecto a la impregnación de los extractos o partículas en distintas matrices porosas mediante la técnica Supercritical Solvent Impregnation (SSI), se ha investigado la eficacia de la técnica y la influencia de distintas variables de operación en materiales como: apósitos para heridas, scaffolds poliméricos usados normalmente en ingeniería de tejidos y distintos tipos de sílice. Por último, se ha estudiado la viabilidad de los productos obtenidos como sistemas de liberación controlada en el tiempo, ya sea utilizando los compuestos presentes en los extractos etanólicos de hojas de mango o sustancias modelo como rutina o ácido gálico.