Determinación de propiedades reológicas de matrices hidrofílicas polielectrolito-fármaco y su vinculación con la cinética de liberación de fármaco

Abstract

La investigación realizada en este trabajo de tesis comprende la preparación y evaluación reológica y farmacocinética de un sistema portador de fármaco constituido por el polielectrolito ácido (PE): Carbomer (CB) neutralizado con Ciprofloxacino (Cip) y distintas proporciones del ion Na+ ; con el objeto de correlacionar parámetros estructurales con los correspondientes a la liberación del fármaco. Para su estudio, estos complejos (CB-Cip) con distintos porcentajes molares de sodio (Na+ ) ((CB-Cip)50Nax , con X: 5, 10, 12, 14, 16 y 20 % en concentración molar) son obtenidos en forma sólida como sistemas particulados. El método de preparación es sencillo y no requiere equipamiento costoso. Mediante estudios de análisis térmico, se determinó que los productos particulados (CB-Cip)50Nax se presentaron como complejos iónicos amorfos. Los complejos preparados fueron caracterizados reológicamente, midiendo las propiedades viscoelásticas clásicas: el módulo elástico (G') y el módulo viscoso (G"). Se estudió el material hidratado con distintos fluidos de relevancia biológica, como solución fisiológica (SF), buffer fosfato (BF) pH=6,8 y agua destilada (AD) a diferentes temperaturas (25, 32 y 37°C). Los resultados obtenidos permitieron conocer interesantes propiedades de la estructura de estos materiales que dependían de la concentración molar del ion Na+ , de la concentración de los complejos (% p/p) en los distintos medios, como así también determinar cómo variaba la afinidad de estos complejos con los medios anteriormente mencionados para formar geles. Se realizaron estudios de liberación del fármaco desde los complejos, con concentración del 21 % p/p en BF pH=6,8 utilizando como medio de disolución en el disolutor BF a 37°C. A partir de los resultados obtenidos y analizados estadísticamente por ANOVA y LSD (Least significant difference) se estableció una correlación entre las variables estadísticas analizadas y el módulo G'. La cantidad de fármaco liberado por estos sistemas depende de las reticulaciones que promueve el ion Na que actúa como ligante entre las macromoléculas, presentándose un rango en el cual la cantidad de fármaco liberado es similar [10-14] % Na+ . La reología da información de la estructura del material particulado e hidratado y, en determinadas condiciones de trabajo, es posible establecer una correlación con la liberación del fármaco, A partir de la experiencia acumulada en esta tesis es posible avanzar en el conocimiento del comportamiento de complejos Polielectrolito - Fármaco (PE-F) en relación con el medio en que actúan.

The present work consists on the preparation and rheological and pharmaco-kinetic evaluation of a drug carrier system based on an acid polyelectrolyte (PE), Carbomer (CB), Ciprofloxacine (Cp) and different Na+ concentrations, with the purpose of correlating structural and drug release process parameters. The (CB-Cip) complexes with different sodium (Na+ ) molar concentrations, ((CB Cip)50Nax , where X: 5, 10, 12, 14, 16 y 20 %) were obtained as solid particulate systems. The preparation method is simple and no expensive equipment is required. By means of thermal analysis tests, it was established that the particulate products (CB-Cip)50Nax are amorphous ionic complexes. Those complexes were rheologically characterized with standard viscoelastic properties: the elastic (G') and the loss (G") moduli. The material was hydrated with different biological relevance fluids, such as physiological solution (SF), phosphate buffer solution (BF) pH=6.8 and distilled water (AD) at several temperatures (25, 32 and 37°C). The results of this study contributed to understand how the sodium molar concentration and the weight fraction of the above mentioned complexes determined their affinity with different biological studied fluids to form gels. The drug release experiments were performed on BF pH=6.8, 21% w/w complexes in BF solution media at 37°C. The results were statistically analyzed by ANOVA and LSD (Least significant difference) and a relation between the statistical properties and the elastic modulus G' was established. The amount of released drug depends on the reticulations induced by the Na+ ion, which acts as macromolecules ligand. A concentration rank of [10-14] % Na+ where the amount of released drug is similar was observed. Rheology tests provided information on the particulate and hydrated material structure and, at certain work conditions, was possible to determine a correlation with the drug release process. From the experience achieved in this thesis work, we conclude that it is plausible to make use of rheological information for a better understanding of the behavior of Polyelectrolyte – Drug complexes (PE-F) related to their ability to control drug release in specific conditions.