Estudio de la incorporación de vitamina E y derivados en nanopartículas de albúmina : diseño experimental para la optimización de la eficiencia de encapsulación

Abstract

La vitamina E es un compuesto de conocida capacidad antioxidante, siendo beneficioso para salud debido a que ayuda a prevenir enfermedades derivadas del desbalance producido por estrés oxidativo. Los seres humanos ingerimos la vitamina E de manera natural de alimentos tales como nueces, semillas, hortalizas de hojas verde y también a través de la ingesta bebidas fortificadas o mediante suplementos alimenticios. La vitamina E al igual que otros compuestos bioactivos, luego de su absorción mediada por sales biliares, se distribuye a través del organismo por la sangre, donde tiene la capacidad de unirse a proteínas plasmáticas como la albúmina. Además, esta interacción ha sido aprovechada para desarrollar nanopartículas de albúmina para la vehículización de compuestos bioactivos como la Vitamina E, que mejoren su biodisponibilidad. El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto que tienen algunos factores experimentales en la incorporación de Vitamina E en nanopartículas de albúmina de bovino (BSA), aplicando para ello un método estadístico factorial experimental, que permita obtener resultados representativos tal que, al modelar el error experimental, este sea reducido. Los resultados obtenidos evidencian que tanto la formación como el tamaño de las nanopartículas de BSA, no dependen de la cantidad de antisolvente, de la concentración de vitamina E, ni de la cantidad de BSA agregada. En cambio, depende de otros factores tales como, el antisolvente utilizado, la velocidad de adición de antisolvente y el pH al cual se disuelve la BSA, entre otros. Para la eficiencia de encapsulación esta disminuyó a mayor cantidad de etanol agregado, contrario a lo que ocurre con la concentración de vitamina E. La utilización del método de superficie de respuesta, permitió observar los resultados de forma gráfica y simplificada, para así poder tener un rango de valores donde los cuales se optimice el experimento. Como primera instancia se obtuvo un modelo matemático el cual permitió modelar los resultados obtenidos, sin embargo, este modelo tuvo problemas para la optimización en los límites de la función

Vitamin E is a compound known by its antioxidant capacity, being beneficial for health because it helps prevent diseases derived from the imbalance caused by oxidative stress. Humans ingest vitamin E naturally from foods such as nuts, seeds, green leafy vegetables and also through the intake of fortified drinks or through food supplements. Vitamin E, like other bioactive compounds, after its absorption mediated by bile salts, is distributed throughout the body through the blood, where it has the ability to bind to plasma proteins such as albumin. In addition, this interaction has been used to develop albumin nanoparticles for the vehicleization of bioactive compounds, which improve their bioavailability. The objective of this work is to study the effect that experimental factors have on the incorporation of Vitamin E in bovine albumin nanoparticles (BSA), applying for this an experimental factorial statistical method, which allows obtaining representative results such that, when modeling the experimental error this is reduced. The results obtained show that both the formation and size of the NPs-BSA do not depend on the amount of solvent, the concentration of vitamin E, or the amount of BSA added. Instead, it depends on other factors such as the antisolvent used, the rate of antisolvent addition and the pH at which the BSA dissolves, among others. For encapsulation efficiency, this decreased to a greater amount of ethanol added, contrary to what occurs with the concentration of vitamin E. The use of the response surface method allowed us to observe the results in a graphic and simplified way, in order to have a range of values where the experiment is optimized. As a first instance a mathematical model was obtained which allowed modeling the results obtained, however, this model has problems for optimization in the limits of the function