Aplicación de un sistema de nanopartículas lipídicas sólidas para mejorar la penetración de la cafeína en la piel en una crema cosmética

Abstract

Stretch marks are common, asymptomatic skin alterations resulting from damage to the dermal connective tissue; their incidence can reach up to 88%, driving a growing demand for treatments. Meanwhile, caffeine—a hydrophilic alkaloid—has been credited with numerous beneficial molecular properties relevant to dermatology. Similarly, solid lipid nanoparticles (SLNs) are encapsulation systems that allow for the incorporation of both lipophilic and hydrophilic drugs, offering numerous advantages and enabling improved drug delivery due to their specific properties. Therefore, the projects primary objective was to develop caffeine-loaded SLNs to enhance skin absorption. Pre-formulation studies of the excipients were conducted, followed by the development and manufacture of the SLNs using hot homogenization. Subsequently, the caffeine-loaded SLNs were optimized via a factorial design and physicochemically characterized through measurements such as pH, particle size, wettability, and the quantification of encapsulated versus free caffeine using differential pulse voltammetry (DPV). Finally, the caffeine-loaded SLNs were incorporated into a cosmetic cream, the formulation of which was evaluated according to pharmacopeial standards. SLNs with a caffeine encapsulation efficiency of 80–90% were obtained; when incorporated into a cosmetic cream, there was no evidence of component incompatibility, and the product met the quality specifications evaluated. Overall, the results demonstrate the feasibility of developing and incorporating caffeine-loaded SLNs into a cosmetic formulation intended for treating stretch marks. However, further studies are required to confirm their therapeutic efficacy.

Las estrías son alteraciones cutáneas comunes y asintomáticas derivadas de lesiones del tejido conectivo dérmico, cuya incidencia puede alcanzar hasta un 88 %, lo que ha generado una creciente demanda en su tratamiento. Por otra parte, a la cafeína, un alcaloide hidrofílico, se le han atribuido numerosas propiedades moleculares beneficiosas implicadas en dermatología. Así mismo, las nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) son sistemas de encapsulamiento que permiten la incorporación de fármacos lipofílicos e hidrofílicos, con numerosas ventajas y que por sus propiedades permiten una administración mejorada de los fármacos. Por lo tanto, el objetivo principal del proyecto fue desarrollar NLS cargadas de cafeína para mejorar la absorción en la piel. Se realizaron estudios de pre-formulación de los excipientes, así como el desarrollo y la fabricación de las NLS por homogeneización en caliente. Posteriormente las NLS de cafeína fueron optimizadas mediante un diseño factorial y la caracterizadas fisicoquímicamente con determinaciones como pH, tamaño de partícula, humectabilidad, cuantificación de cafeína encapsulada y libre mediante voltamperometría diferencial de pulso (VDP). Finalmente, las NLS de cafeína se incorporaron en una crema cosmética, cuya formulación fue evaluada de acuerdo con determinaciones farmacopeicas. Se obtuvieron NLS con una eficiencia de encapsulación de cafeína de entre el 80 y 90 % que al ser adicionadas en una crema cosmética no hubo evidencia de incompatibilidad entre componentes y cumplió con las especificaciones de calidad evaluadas. En conjunto, los resultados demuestran la viabilidad de desarrollar e incorporar NLS cargadas con cafeína en una formulación cosmética destinada al tratamiento de estrías. Sin embargo, se requieren estudios adicionales para corroborar su eficacia terapéutica.