Caracterización, cinética de liberación y evaluación de la toxicidad (DL50) de micro y nanocápsulas de selplex R, selenito de sodio y vitamina E en vacas.

Abstract

El objetivo del presente estudio fue caracterizar, evaluar la cinética de liberación y toxicológica de micro y nanocápsulas de Selplex®, selenito de sodio y vitamina E para su administración vía intramamaria, con dos diferentes tipos de agentes encapsulantes: carboximetilcelulosa de sodio (NaCMC) y alginato de sodio (NaAlg). Las micro y nanocápsulas fueron elaboradas por el método de nanoprecipitación. La caracterización morfológica de las micro y nanocápsulas fue mediante microscopía electrónica de barrido. La distribución de tamaños de las partículas se determinó mediante la técnica óptica de dispersión de luz dinámica (DLS). Se evaluó la cantidad total encapsulada, el porcentaje de rendimiento y de recuperación, además de la cinética de liberación de SeMet y SeCys (para las nano y microcápsulas de Selplex®), selenito de sodio y por último se determinó α y γ-tocoferol (para las de vitamina E). Se utilizó como testigo la liberación de cada uno de los activos sin encapsular a través del vehículo de entrega (carbopol 2%). Se observó que para SeCys, el porcentaje de encapsulación mayor se presentó para el T3 con una media de 65.67% con una diferencia significativa (p<0.05). Por otro lado, para SeMet el porcentaje de encapsulación mayor (numéricamente) fue T3 con una media de 9.6966% sin diferencias en los tratamientos (p>0.05). En el porcentaje de encapsulación de selenito, no se observaron diferencias significativas (p>0.05). Presentando valores bastante altos para todos los tratamientos con medias de 81.33%, 89.67%, 88% y 94.67% de selenito de sodio. Para las capsulas de Vitamina E, en los porcentaje de encapsulación no se observaron diferencia significativas (p>0.05) entre tratamiento ni en interacciones. Con porcentajes de rendimientos bajos para los tres tipos de partículas. En la cinética de liberación, se observó un efecto por el tipo y concentración de polímero para SeMet y SeCys, encontrando diferencias significativas (p<0.05) entre los tratamientos. El mayor control de liberación observado de la SeMet y SeCys fue para los sistemas CMC2SeMet y CMC2SeCys alcanzando un liberación del 0.21 y 1.99% a las 312 h, la liberación se dio de manera ascendente en función al tiempo. La cinética de liberación de las micro y nanocápsulas de selenito de sodio (T3 y T4) fue de manera lenta y constante en función del tiempo. En estos tratamientos (T3 y T4) se alcanzó una liberación del 1.35 y 1.62% a las 312 h, encontrando diferencias significativas entre tratamientos (p<0.5) y el testigo. En cuanto al comportamiento de liberación, se observaron valores de n arriba de 1 para los dos tipos de partículas estudiadas (Selplex® y selenito de sodio), esto nos indica que la liberación de los activos de ambos sistemas está explicado mediante un proceso de relajación de las cadenas poliméricas. Por último, en la evaluación toxicológica se observó que las partículas de NaAlg0.5%Selplex®, NaAlg2%Selplex® y CMC0.5%Selplex® no presentaron toxicidad aguda (muerte) a dosis menores o iguales a 5000 mg kg-1 de peso vivo. Sin embargo, para el tratamiento CMC2%Selplex® si se presentó una LD50 de 3807.90 mg kg-1. Así pues, para los sistemas NaAlg0.5%Selenito, CMC0.5%Selenito, CMC2%Selenito y NaAlg2%Selenito tuvieron una LD50 de 8.94 mg kg-1, 5.66 mg kg-1, 8.94 mg kg-1 y 12.25 mg kg-1, respectivamente. Se concluye que el método de nanoprecipitación no es el más adecuado al menos para la encapsulación a nano y microescala del Selplex® y Vitamina E. Sin embargo, si es adecuada para la encapsulación de Selenito de sodio, por la afinada presentada del activo con los polímeros utilizados. El mejor control lo tuvo la CMC para ambos activos. Por último, en cuanto a la toxicidad las micro y nanocápsulas de Selplex® tienen un grado de seguridad muy alto pero no así para las de selenito de sodio que presenta una dosis letal menor, pero mayor que los datos presentados en la literatura. _______________ CHARACTERIZATION, RELEASE AND EVALUATION OF TOXICITY (LD50) OF MICRO AND NANOCAPSULES OF SELPLEX®, SODIUM SELENITE AND VITAMIN AND FOR COWS. ABSTRACT: The aim of the present study was to characterize the release and toxicological kinetics of Selplex ® and sodium selenite and vitamin E nanocapsules for intramammary administration with two different types of encapsulating agents: sodium carboxymethylcellulose (NaCMC) and Sodium alginate (NaAlg). The micro and nanocapsules were made by the nanoprecipitation method. The morphological characterization of the micro and nanocapsules was by scanning electron microscopy. The particle size distribution was determined by optical light scattering (DLS). The total encapsulated amount, percent yield and recovery, in addition to the release kinetics of SeMet and SeCys (for nano and microcapsules of Selplex®), sodium selenite and finally α and γ-tocopherol ( For those of vitamin E). The release of each of the unencapsulated actives through the delivery vehicle (carbopol 2%) was used as a control. It was observed that for SeCys, the highest percentage of encapsulation was presented for T3 with an average of 65.67% with a significant difference (p <0.05). On the other hand, for SeMet the highest (numerically) encapsulation percentage was T3 with a mean of 9.6966% without differences in treatments (p> 0.05). In the percentage of selenite encapsulation, no significant differences were observed (p> 0.05). Presenting fairly high values for all treatments with averages of 81.33%, 89.67%, 88% and 94.67% sodium selenite. For vitamin E capsules, no significant difference (p> 0.05) was observed between treatments or interactions in the percentages of encapsulation. With low yield percentages for all three particle types. In the release kinetics, an effect was observed by the type and concentration of polymer for SeMet and SeCys, finding significant differences (p <0.05) between the treatments. The highest observed release control of the SeMet and SeCys was for the CMC2SeMet and CMC2SeCys systems reaching a release of 0.21 and 1.99% at 312 h, release was given as a function of time. The release kinetics of sodium selenite (T3 and T4) micro and nanocapsules were slow and constant as a function of time. In these treatments (T3 and T4) a release of 1.35 and 1.62% was reached at 312 h, finding significant differences between treatments (p <0.5) and the control. As for the release behavior, values of n above 1 were observed for the two types of particles studied (Selplex® and sodium selenite), this indicates that the release of the active of both systems is explained by a relaxation process Of the polymer chains. Finally, in the toxicological evaluation it was observed that NaAlg0.5% Selplex®, NaAlg2% Selplex® and CMC0.5% Selplex® particles did not present acute toxicity (death) at doses less than or equal to 5000 mg kg -1 of Live weight. However, for CMC2% Selplex® treatment, an LD50 of 3807.90 mg kg -1 was present. Thus, for the systems NaAlg0.5% Selenite, CMC0.5% Selenite, CMC2% Selenite and NaAlg2% Selenite had an LD 50 of 8.94 mg kg -1, 5.66 mg kg -1, 8.94 mg kg -1 and 12.25 mg kg -1, respectively. It is concluded that the nanoprecipitation method is not at least adequate for the nano and microscale encapsulation of Selplex® and Vitamin E. However, if it is suitable for the encapsulation of sodium selenite, by the presented tuning of the active with the Polymers used. The best control was the CMC for both assets. Finally, in terms of toxicity Selplex® micro and nanocapsules have a very high degree of safety, but not for those of sodium selenite that presents a lower lethal dose, but higher than the data presented in the literature.