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ANALES
RANF
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ciones diferentes por el detergente no iónico miristilsacarosa, Toro
et al. [76] encontraron que la localización del detergente en la bi-
capa lipídica dependía de las características del grupo de cabeza
polar lipídico, influyendo este último en el proceso de solubilización. solución externa [79].
También descubrieron que la inserción de moléculas de colesterol
en la bicapa lipídica dificultaba la solubilización.
Se han llevado a cabo simulaciones de dinámica de par-
tículas [77], destinadas a investigar el mecanismo de solubilización
de vesículas por tensioactivos, centradas en el efecto de la hidrofo-
bicidad del detergente. Según la interpretación de los autores, solo
los tensioactivos con hidrofobicidad adecuada pueden solubilizar
las vesículas. Los detergentes hidrofílicos permanecen sobre todo
en la fase acuosa, mientras que los tensioactivos muy hidrofóbicos
se incorporan casi totalmente a las bicapas, lo que induce el creci-
miento del tamaño de las vesículas sin solubilizar la membrana.
Solo los tensioactivos con hidrofobicidad moderada forman vesículas
perforadas antes de la formación de micelas mixtas, por las razones
que se describen a continuación. La extensión de la perforación crece
con el aumento de la concentración de surfactante, hasta que final-
mente se observa el colapso total de la vesícula. Se ha podido de-
tectar la formación de poros en muchos sistemas detergente-lípido
antes de la solubilización.
2.7.b. Aumento de tamaño de vesícula inducido por
detergente
Se ha observado un aumento de tamaño inducido por
detergente en pequeñas vesículas unilamelares, para muchos de-
tergentes y varias composiciones diferentes de liposomas, a con-
centraciones sub-solubilizantes de detergente (Fig. 6a) [66, 78-81].
El crecimiento del tamaño de las vesículas desde un radio inicial ri
a uno final rf aumenta por un factor de (rf / ri)2 el área de la su-
perficie de las vesículas, lo que significa que se espera que dismi-
nuya el número de vesículas por un factor de (ri / rf)2.
Este proceso podría haberse producido a través de uno
(o más) de estos tres mecanismos:
(a) fusión inducida por detergente, que implica la mezcla de
los dos compartimentos acuosos y de las bicapas de las membranas
que se fusionan;
(b) mecanismos de solubilización - reensamblaje inducidos por
detergente, con lisis parcial seguida de la reconstitución de vesí-
culas más grandes; y
(c) dismutación de los liposomas, caracterizada por la transfe-
rencia de lípidos de parte de las vesículas (probablemente las más
pequeñas) a otros liposomas (presumiblemente más grandes).
Una diferencia importante entre los tres posibles meca-
nismos es la retención del soluto encapsulado. Por lo tanto, se
puede esperar que los solutos de alto peso molecular permanezcan
encapsulados en los liposomas si el crecimiento del tamaño se pro-
duce por fusión (como se cree que ocurre normalmente), mientras
que se espera que la solubilización-reensamblaje esté acompañada
por la pérdida de los solutos. Se espera que la tercera posibilidad
esté acompañada de una retención parcial de solutos, es decir, solo
los solutos de esas vesículas que se hicieron más grandes perma-
necerán atrapados, mientras que las moléculas de soluto que es-
taban atrapadas en las vesículas decrecientes se encontrarán en la
Se ha demostrado el crecimiento de tamaño inducido por
detergente mediante fusión de vesículas para liposomas cargados
negativamente en presencia de Ca2+ [82]. La solubilización parcial
de vesículas pequeñas producidas por sonicación, inducida por Tri-
ton X-100, es seguida por el reensamblaje en liposomas más gran-
des, según lo propuesto por Alonso et al. [80, 81], y por Edwards
y Almgren [45]. El mecanismo de dismutación se propuso por pri-
mera vez para el aumento de tamaño inducido por sales biliares
[83, 84]. Un estudio sobre el crecimiento del tamaño de liposomas
inducido por concentraciones sub-solubilizantes del detergente no-
iónico octilglucósido reveló una retención parcial de dextrano de
alto peso molecular, marcado con fluorescencia [79]. La fracción
de soluto retenido era proporcional al crecimiento del tamaño ob-
servado, apoyando así el mecanismo de dismutación [79]. La si-
militud del aumento de tamaño inducido por detergente en
presencia de tensioactivos tan diferentes como las sales biliares y
el octilglucósido [79-82] respalda la idea de que la dismutación
puede ser un mecanismo frecuente para el crecimiento de tamaño
inducido por detergentes.
2.7.c. Permeabilidad de las bicapas que contienen
detergente
La liberación de solutos encapsulados de liposomas tra-
tados con detergente se ha observado en varios estudios a concen-
traciones sub-solubilizantes de los anfífilos [30, 56, 80, 81]. Parte
de esta liberación se puede atribuir al aumento de tamaño indu-
cido por el detergente, pero se han observado agujeros en los LUV
en ausencia de un crecimiento del tamaño.
Las simulaciones de dinámica de partículas muestran que
durante el proceso de partición (Etapa 1), las moléculas tensioac-
tivas individuales se incorporan a la bicapa lipídica de manera in-
dependiente [85]. La compatibilidad de las colas hidrofóbicas entre
lípidos y tensioactivos permite que los tensioactivos penetren a tra-
vés de la membrana con bastante facilidad y las moléculas de ten-
sioactivo aparezcan en la región interna de la bicapa. Esta
penetración del detergente puede deberse a la promoción del mo-
vimiento transbicapa del detergente, o a la penetración del deter-
gente en el compartimento acuoso encapsulado y al posterior
Detergentes: de los principios físicos a las aplicaciones 65
biofarmacéuticas (o por qué prevenimos la covid-19 con agua y jabón)
Félix M. Goñi y Alicia Alonso
An. Real Acad. Farm. Vol. 87. Nº1 (2021) · pp. 53 - 96