Evaluación de polimerización de metilmetacrilato por microemulsión para la formación de partículas encapsuladoras a escala laboratorio

Abstract

La nanotecnología aplicada a la encapsulación de compuestos activos ha surgido como una estrategia innovadora para mejorar la estabilidad, biodisponibilidad y liberación controlada de sustancias de interés industrial. Por este motivo se realizó un estudio de encapsulamiento de limoneno en partículas de polimetilmetacrilato. Para ello, se realizó una serie de emulsiones donde se llevó a cabo un análisis factorial para determinar que los parámetros que favorecen la síntesis son: 85 ºC y 900 rpm. Adicionalmente, se determinó la influencia de la concentración de surfactante sobre el tamaño de partícula. Mediante análisis de Dispersión dinámica de luz (DLS), dónde se determinó que la concentración de surfactante tiene una relación inversamente proporcional al tamaño de partícula. Incrementando de manera gradual el tensioactivo (5 %,10 %,20 % y 30 %) m/m, se logró obtener tamaños de partícula promedio entre los rangos: 40.83 nm a 18.16 nm. Asimismo, se realizó un análisis de encapsulamiento de limoneno. Para ello, se determinó mediante cromatografía de gases (GC) la cantidad de limoneno que no fue encapsulado en la matriz polimérica, donde se obtuvo en promedio 0.67 % m/m de limoneno libre, lo que indica un 99.33 % m/m de encapsulamiento. Por último, se determinó el costo de encapsulamiento a escala laboratorio mediante un costeo simple. Tomando en cuenta los costos de síntesis, se calculó un total de $ 2.65 por corrida de encapsulación.

Nanotechnology applied to the encapsulation of active compounds has emerged as a promising and innovative strategy to enhance the stability, bioavailability, and controlled release of industrially relevant substances. Accordingly, a study was conducted to investigate the encapsulation of limonene within polymethyl methacrylate (PMMA) particles. A series of emulsions was prepared, and a factorial analysis was performed to identify the optimal synthesis parameters, which were determined to be 85 °C and 900 rpm. Furthermore, the influence of surfactant concentration on particle size was evaluated. Dispersión dinámica de luz (DLS) analysis revealed an inverse relationship between surfactant concentration and particle size. By progressively increasing the surfactant concentration (5 %, 10 %, 20 %, and 30 % w/w), the average particle size obtained ranged from 40.83 nm to 18.16 nm. Moreover, encapsulation efficiency was assessed by quantifying the amount of free limonene using Gas Chromatography (GC). Results indicated an average of 0.67% free limonene, corresponding to an encapsulation efficiency of 99.33 %. Finally, a preliminary cost analysis at the laboratory scale was conducted using a simplified costing approach. Based on the synthesis expenses, the cost per encapsulation batch was estimated at $ 2.65.