Design of chitosan-alginate core-shell nanoparticules loaded with anacardic acid and cardol for drug delivery

Diseño de nanopartículas de quitosano-alginato cargadas con ácido anacárdico y cardol para la administración de fármacos

El ácido anacárdico (AA) y el cardol (CD) son los principales constituyentes del líquido de la cáscara del anacardo, que presentan diversas actividades biológicas. En este estudio se empleó un diseño experimental factorial 23 para evaluar la influencia de las condiciones de reacción en la nanoencapsulación de AA y CD utilizando matrices de quitosano (CH), alginato (ALG) y goma arábiga. Las nanopartículas (NPs) con mayor estabilidad y eficiencia de encapsulación fueron aquellas con ALG como recubrimiento exterior y con menor contenido de surfactante. Las NPs presentaban un tamaño nanométrico con un 90% de la distribución que oscilaba entre 70 y 250 nm. 

La cinética in vitro reveló que las NPs CH-ALG/AA y CH-ALG/CD siguieron el modelo cinético de orden cero, mostrando una tasa de liberación significativamente lenta, con valores del 33% y 63%, respectivamente, tras 240h. En particular, las NPs CH-ALG/CD presentaron una mayor capacidad inhibitoria para todas las cepas de dermatofitos debido a su tasa de liberación, con resultados prometedores para el control antimicrobiano.

INTRODUCCIÓN

El ácido anacárdico y el cardol, que son componentes principales del líquido natural de la cáscara de anacardo (CNSL por sus siglas en inglés), son parte de un grupo de lípidos fenólicos que tienen actividad anticancerígena y antimicrobiana, entre varias otras actividades. El ácido anacárdico es una mezcla de ácidos salicílicos 6-alquilados y el cardol es una mezcla de alquil-resorcinoles con variaciones en la insaturación de su cadena lateral. Muroi y Kubo informaron actividades antimicrobianas contra Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans y Helicobacter pylori, también actuando en mecanismos que promueven la ruptura física de la membrana celular bacteriana debido a su acción surfactante. 

El ácido anacárdico muestra usos antimicrobianos y antihelmínticos, entre otros, y puede ser utilizado a gran escala; sin embargo, presenta cierta inestabilidad relacionada con el proceso de descarboxilación, que ocurre cuando se calienta. Para evitar esta reacción indeseable, este compuesto activo podría ser encapsulado usando matrices poliméricas que podrían preservar sus características físico-químicas. Biopolímeros como quitosano y alginato son deseables para la encapsulación y se han utilizado para este propósito en los últimos 20 años.

Según Peniche y Argüelles-Monal, la capacidad de alginato y quitosano para formar complejos polielectrolíticos permite el desarrollo de biomateriales, generando matrices tridimensionales conocidas como geles entrecruzados. El quitosano (CH), un poli catiónico, y el alginato, un polianión, son algunos ejemplos de polisacáridos utilizados en la preparación de nanopartículas (NPs). En este trabajo, se prepararon nanopartículas de polisacáridos basadas en quitosano, alginato y goma arábiga con ácido anacárdico y cardol. Se aplicó un diseño experimental 23 para optimizar la eficiencia de encapsulación (EE) de las nanopartículas, también se probó el perfil de liberación in vitro y la actividad antimicrobiana, con el objetivo de producir dispositivos con acción antimicrobiana prolongada.