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https://hdl.handle.net/20.500.12104/110636Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Reyes, Ruth | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-04T21:54:29Z | - |
| dc.date.available | 2025-12-04T21:54:29Z | - |
| dc.date.issued | 2025-07-04 | |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/110636 | - |
| dc.description.abstract | El aumento de la prevalencia de la diabetes mellitus ha impulsado la búsqueda de alternativas efectivas y no invasivas para la administración de insulina. Este proyecto se enfocó en el diseño y síntesis de un sistema de liberación controlada basado en nanopartículas poliméricas de quitosano-alginato, optimizadas para la encapsulación y liberación de insulina humana recombinante. Mediante el entrecruzamiento iónico con tripolifosfato de sodio, se obtuvieron nanopartículas con propiedades biocompatibles y estables en condiciones fisiológicas in vitro. El estudio evaluó parámetros como la eficiencia de encapsulación, la cinética de liberación y el comportamiento en ambientes simulados del tracto gastrointestinal, confirmando el potencial de este sistema como una solución prometedora para la administración oral de insulina. Los resultados destacan una alternativa innovadora para mejorar la adherencia terapéutica y reducir las limitaciones de los métodos tradicionales de administración de insulina, contribuyendo al desarrollo de sistemas avanzados de liberación de fármacos. La metodología optimizada, basada en el control del pH y la proporción de precursores, permitió incrementar la eficiencia de encapsulamiento hasta un 31.67%, mejorando la interacción entre insulina y matriz polimérica. Las nanopartículas presentaron una morfología predominantemente alargada, observada mediante Microscopía Electrónica de Barrido, y un potencial zeta elevado (+41.9 mV, pH 4.0), indicador de estabilidad coloidal. La liberación in vitro mostró un perfil diferenciado según el pH: una liberación rápida y casi total en medio ácido (pH 4.5), y una liberación sostenida y controlada en condiciones fisiológicas (pH 7.4), favoreciendo su posible administración oral y liberación prolongada. Finalmente, la evaluación post-liofilización indica que las nanopartículas cargadas de insulina mantuvieron la funcionalidad tras tres meses de almacenamiento a temperatura ambiente. Este hallazgo es particularmente relevante para su aplicación en regiones con limitaciones en la cadena de frío, abriendo la posibilidad de un sistema de encapsulación práctico para la administración de insulina. | |
| dc.description.tableofcontents | Capítulo 1: Antecedentes 1.1 Introducción a la diabetes mellitus 1 1.1.1 Epidemiología de la diabetes mellitus 3 1.1.2 Impacto de la diabetes en la salud pública 5 1.2 Tratamiento convencional de la diabetes 8 1.2.1 Vías y métodos tradicionales para la administración de insulina 8 1.2.2 Preferencias del paciente por administración de tratamientos vía oral 1.3 Insulina humana y terapéutica 1.3.1 Función y mecanismo de acción de la insulina 1.3.2 Producción y liberación de insulina 1.3.3 Potencia y especificaciones de la insulina terapéutica 15 15 19 20 21 1.3.4 Insulinas comerciales 21 1.3.4.1 Insulina de acción rápida 1.3.4.2 Insulina de acción intermedia 22 22 1.3.4.3 Insulina de acción prolongada 1.3.5 Limitaciones de la insulina convencional 23 23 1.3.6 Análogos de insulina 24 1.3.6.1 Análogos de insulina de acción rápida 1.3.6.2 Análogos de insulina de acción intermedia 1.3.6.3 Análogos de insulina de acción prolongada 24 24 25 1.3.7 Insulina humana recombinante 25 1.3.8 Beneficios de emplear insulina humana recombinante en experimentación 1.4 Administración oral de insulina: retos y estrategias 1.4.1 Barreras anatómicas, bioquímicas y fisiológicas 1.4.1.1 Entorno ácido y enzimático del tracto gastrointestinal 1.4.1.2 Capa mucosa 28 1.4.1.3 Baja permeabilidad intestinal 29 1.4.2 Estrategias para superar las barreras 29 1.4.2.1 Inhibidores de enzimas 29 1.4.2.2 Potenciadores de absorción 29 1.4.2.3 Modificación química de proteínas 1.4.2.4 Sistemas de transporte innovadores 1.4.3 Transporte epitelial de nanopartículas poliméricas 1.5 Técnicas de encapsulación de insulina 30 30 30 31 1.5.1 Entrecruzamiento iónico 31 1.5.2 Avances y desafíos en la liberación controlada de insulina 1.5.3 Estabilidad de la insulina en el sistema de entrega 1.6 Biomateriales en liberación controlada 32 35 35 1.6.1 Quitosano 36 1.6.2 Alginato 37 1.6.3 Tripolifosfato de sodio y su uso en la producción de nanopartículas 1.6.4 Nanopartículas de quitosano-alginato 39 1.7 Importancia de la encapsulación en nanotecnología 1.7.1 Importancia de las características específicas de las nanopartículas 38 40 41 Capítulo 2: Metodología 2.1 Materiales e instrumentos 45 2.2 Esquema general de la metodología 2.3 Soluciones empleadas en la síntesis de nanopartículas de quitosano-alginato y nanopartículas de quitosano-alginato cargadas con insulina 2.4 Metodología 1: encapsulación de insulina comercial en nanopartículas de quitosano-alginato 2.4.1 Encapsulación de insulina comercial en nanopartículas de quitosano-alginato 2.4.2 Observación de la estabilidad 46 48 49 49 49 2.4.3 Caracterización UV-vis 49 2.4.4 Determinación de la eficiencia de encapsulamiento 2.4.5 Protección de la insulina para liofilización y primeras pruebas de liberación 50 50 2.4.6 Caracterización FTIR-ATR 51 2.4.7 Caracterización AFM 2.4.8 Caracterización DLS 51 2.5 Metodología 2: encapsulación de insulina humana recombinante en 52 nanopartículas de quitosano-alginato y su liberación in vitro 2.5.1 Síntesis de nanopartículas de quitosano-alginato 2.5.2 Encapsulación de insulina humana recombinante en nanopartículas de quitosano- 52 52 alginato 2.5.3 Pruebas de pH 52 2.5.4 Caracterización UV-Vis 52 2.5.5 Determinación de eficiencia de encapsulamiento 2.5.6 Análisis de tamaño de partícula y potencial Z (DLS) 2.5.7 Liofilización de nanopartículas después de la encapsulación 52 53 54 2.5.8 Caracterización FTIR-ATR 54 2.5.9 Caracterización Raman 54 2.5.10 Espectroscopía de fluorescencia 54 2.5.11 Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) 2.5.12 Estudios de liberación in vitro 55 56 2.5.12.1 Monitoreo de liberación in vitro mediante espectroscopía UV-vis 2.5.12.2 Monitoreo de liberación in vitro mediante espectroscopía de Fluorescencia 56 56 Capítulo 3: Resultados y discusión Metodología 1: encapsulación de insulina comercial en 59 nanopartículas quitosano-alginato 3.1 Objetivo de la síntesis empleando la metodología 1 59 3.2 Caracterización UV-vis 60 3.3 Eficiencia de encapsulamiento 63 3.4 Protección de la insulina para liofilización 64 3.5 Caracterización FTIR-ATR 66 3.6 Caracterización AFM 68 3.7 Caracterización DLS 72 3.8 Conclusiones preliminares 75 Metodología 2: encapsulación y liberación de insulina humana recombinante 3.9 Condiciones optimizadas y síntesis empleando la metodología 2 76 3.10 Caracterización UV-vis 77 3.11 Eficiencia de encapsulamiento 78 3.12 Análisis de tamaño de partícula y potencial Z 79 3.13 Caracterización FTIR-ATR 81 3.14 Caracterización Raman 83 3.15 Caracterización de Fluorescencia 87 3.16 Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) 3.17 Estudios de liberación in vitro 88 93 3.17.1 Curva de calibración 94 3.17.2 Cinética de liberación 95 3.17.3 Liberación acumulativa 98 3.18 Estudios en tracto gastrointestinal simulado 3.19 Evaluación de estabilidad de nanopartículas quitosano-alginato cargadas con insulina post-liofilización 102 104 Capítulo 4: Conclusiones y perspectivas 4.1 Conclusiones 111 4.2 Perspectivas 113 Referencias bibliográficas 115 Anexos Anexo 1. Fundamentos de Dispersión de Luz Dinámica (DLS) y potencial zeta Anexo 2. Fundamentos de Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) Anexo 3. Fundamentos de espectroscopía UV-visible Anexo 4. Fundamentos de espectroscopía de fluorescencia Anexo 5. Fundamentos de espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier con 131 135 137 142 144 Reflectancia Total Atenuada (FTIR-ATR) Anexo 6. Fundamentos de espectroscopía Raman Anexo 7. Fundamentos de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) Anexo 8. Prueba película de quitosano 146 148 150 Anexo 9. Trabajos presentados | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.title | INSULINA ENCAPSULADA EN NANOPARTÍCULAS DE QUITOSANO-ALGINATO | |
| dc.type | Tesis de Maestría | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Reyes, Ruth | |
| dc.coverage | AMECA, JALISCO | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS FISICO MATEMATICAS CON ORIENTACION EN NANOCIENCIAS | |
| dc.degree.department | CUVALLES | |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
| dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS FISICO MATEMATICAS CON ORIENTACION EN NANOCIENCIAS | |
| dc.contributor.director | Celso, Velásquez Ordóñez | |
| dc.contributor.codirector | Ojeda Martínez, Ojeda Martínez | |
| Appears in Collections: | CUVALLES | |
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