Influencia del agente director de estructura y el pH en la síntesis de materiales de óxido de silicio por el método sol-gel, empleados como vehículos para el transporte de fármacos

Abstract

Los materiales de óxido de silicio constituyen una plataforma versátil que puede funcionalizarse para optimizar tanto la carga como la liberación intracelular de fármacos específicos, siendo ampliamente empleados como sistemas de administración gracias a sus propiedades químicas, su estabilidad térmica y su elevada biocompatibilidad. En este contexto, el propósito de esta investigación fue estudiar la influencia del tipo de agente director de estructura y del pH en el desarrollo de materiales de óxido de silicio mediante el método sol-gel, utilizando como precursor de sílice el tetraetilortosilicato (TEOS) y como agentes directores de estructura el bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) y Tween 80. Los materiales obtenidos se caracterizaron mediante espectroscopía FT-IR, difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido con análisis EDX (SEM-EDX) y RAMAN. Los resultados demostraron que el pH desempeña un rol crucial en la hidrólisis y condensación del precursor de sílice TEOS, afectando el producto final. De igual forma, se evidenciaron diferencias al variar los agentes directores, ya que el CTAB, al ser un surfactante catiónico, establece interacciones electrostáticas con las especies de sílice cargadas negativamente que se forman durante la hidrólisis del TEOS, mientras que en el caso del Tween 80 al ser un surfactante no iónico interactúa principalmente mediante enlaces de hidrógeno, interacciones más débiles que no inducen un ensamblaje ordenado. Asimismo, la calcinación a 550 °C permitió obtener sílice amorfa en todos los casos, asegurando además la completa eliminación de los surfactantes. Finalmente, en conjunto, los resultados confirman que tanto la regulación del pH como la elección del agente director de estructura son factores determinantes en la síntesis de SiO₂, ya que posibilitan la modulación de sus propiedades y, con ello, su adaptación a diferentes aplicaciones específicas.