OBTENCIÓN DE MICROPARTÍCULAS DE DICLOFENAC POR GELIFICACIÓN IÓNICA

Carla Z. Benitez, Noelia E. Sánchez Turski, Silvia G. Quintana, Juan J. Martínez Medina, María B. Núñez. Cátedra de Farmacotécnia II, Facultad de Agroindustrias, UNNE. Autor para correspondencia: juanjoc_mm09@yahoo.com.ar

PALABRAS CLAVES: Micropartículas, Diclofenac, Gelificación Iónica, Enmascaramiento de sabor.

RESUMEN

Se obtuvieron micropartículas de Diclofenac por la técnica de Gelificación Iónica de una solución de alginato con un ión de carga opuesta. Se consideraron dos tiempos de gelificación obteniendo de este modo dos tipos de micropartículas. Se determinaron parámetros como distribución de tamaño de partículas, morfología externa, capacidad de encapsulación, capacidad de enmascaramiento del sabor. Las micropartículas obtenidas con una gelificación de veinte minutos resultaron ser las de mayor contenido de principio activo microencapsulado, mayor rendimiento de producción y también mayor eficacia de microencapsulación. La técnica permitió enmascarar significativamente el sabor desagradable del fármaco y obtener micropartículas con una distribución de tamaño aceptable.

INTRODUCCIÓN

Según antecedentes bibliográficos (Yáñez, 2002) los procesos de encapsulación fueron desarrollados entre los años 1930 y 1940 por la National Cash Register para la aplicación comercial de un tinte a partir de gelatina como agente encapsulante mediante un proceso de coacervación. La utilización de microcápsulas abarca una amplia gama de campos: la eliminación controlada de sabores, colores, aromas, perfumes, drogas, fertilizantes y precursores en impresiones. Las enzimas y las células animales o vegetales también pueden ser encapsuladas, permitiendo que los sustratos y productos entren y salgan de la cápsula. Este concepto fue instrumentado con el desarrollo de un hígado artificial con enzimas hepáticas colocadas en membranas semipermeables para mejorar su función. Las membranas de nylon han sido empleadas para encapsular y atrapar enzimas como la pepsina, la pectinesterasa para clarificación de jugos, la invertasa para la inversión de sacarosa y la renina para coagulación de leche. Una bacteria ácido láctica, Lactobacillus lactis, fue encapsulada en alginato y se sugiere que las bacterias inmovilizadas pueden ser usadas para producir yogurt de manera continua.

La microencapsulación de medicamentos, desde el punto de vista tecnológico podría definirse como el proceso de recubrimiento de medicamentos, bajo la forma de moléculas, partículas sólidas o glóbulos líquidos, con materiales de distinta naturaleza, para dar lugar a partículas de tamaño micrométrico denominadas “micropartículas”, “microcápsulas”, “microsferas”, sistemas que se diferencian en su morfología y estructura interna (Vila Jato, 2001).

Según lo expuesto en un trabajo de investigación (Calero, 2008) las microcápsulas de alginato cálcico, son generalmente preparadas por dos métodos:

1. por goteo de una solución de alginato de sodio en una solución de una sal de calcio.

2. por gelificación del alginato en una emulsión A/O.

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El método de Gelificación iónica consiste en suspender el compuesto que se va a encapsular en una solución acuosa de alginato sódico, adicionando la mezcla, mediante goteo, sobre una solución acuosa de cloruro de calcio que se encuentra sometida a una velocidad de agitación adecuada. Al entrar la gota de alginato sódico en contacto con Ca2+, se produce la gelificación instantánea de la misma, obteniéndose una membrana transitoria de alginato cálcico que es insoluble en agua pero permeable. Sobre esta base extraída de Vila Jato se elaboró un esquema farmacotécnico representado en el diagrama de bloques (Fig. 1).

Figura 1: Esquema Fármacotécnico.

Las micropartículas así obtenidas podría utilizarse como forma farmacéutica final o como materia prima para la elaboración de otras formas de administración oral como por ejemplo cápsulas, comprimidos o suspensiones. No obstante, existen micropartículas elaboradas con la finalidad de liberación sostenida al ser administradas por vía parenteral tanto intramuscular como subcutánea.

El objetivo de este trabajo de investigación ha sido microencapsular Diclofenac por el método de Gelificación Iónica evaluando como influye el tiempo de gelificación sobre la capacidad de enmascaramiento, distribución del tamaño de partículas y morfología de las micropartículas obtenidas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales:

Se utilizó alginato de sodio, cloruro de calcio, agua destilada, Diclofenac sódico, hidróxido de sodio, alcohol etílico.

Preparación de las micropartículas de alginato:

Se modificó el dispositivo empleado por Z. El Bahri et al, 2007 reemplazando el matráz cónico por un vaso de precipitados de 1000.0 mL. y la jeringa por una bureta.

Se prepararon 250 mL. de una solución de alginato de sodio al 1,5% dispersando 3,75 g de alginato en 250 mL. de agua destilada. Luego, 3.75 g de cloruro de calcio se dispersaron uniformemente en 250 mL. de agua destilada. Se suspendieron 5.0 g de diclofenac sódico a la solución de alginato sódico bajo constante agitación. Se colocó la suspensión anterior en la bureta y se inició el goteo sobre la solución de cloruro de calcio obteniéndose las micropartículas. Posteriormente, se secaron en horno de bandeja en un rango de temperatura de 40 oC a 50oC hasta obtención de peso constante.

Se realizó dicho ensayo variando el tiempo de gelificación. La muestra 1 se gelificó en 20 minutos y la muestra 2 en 40 minutos.

Análisis de distribución del tamaño de partículas:

Una vez secas se realizó el análisis granulométrico de las micropartículas usando la técnica del tamizado en cascada, para lo cual se utilizaron los tamices de los siguientes tamaño: 1.70, 0.71, 0.35 y 0.25 mm. Se tomaron 8 gramos de cada muestra y se vibraron durante 10 minutos.

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Análisis morfológico:

Se observaron sobre fondo oscuro y a simple vista las micropartículas desecadas para determinar ciertas características de su morfología externa.

Determinación del contenido de principio activo:

Se pesaron aproximadamente 68.0 mg de microcápsulas y se diluyeron en 100.0 mL. utilizando 10.0 mL. de hidróxido de sodio, 1.0 mL. de alcohol etílico de 96º y aforando con agua destilada. Las muestras fueron sometidas a un baño de agua ultrasónico hasta producir la ruptura de las partículas. Se filtraron con papel de filtro, y luego de diluciones apropiadas se leyeron espectrofotométricamente a 276 nm.

Se prepararon 5 soluciones de diclofenac para obtener la curva de calibración. Se coloca diclofenac al 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 y al 0.05 % a las que se añaden 10 mL. de solución de NaOH 1N y 1 mL. de alcohol etílico, llevando a 100 mL. con agua destilada.

Rendimiento de la producción (%Ren):

La siguiente ecuación nos permite calcular el rendimiento de la producción que refleja el porcentaje de Microcápsulas obtenidas.

Eficacia de la microencapsulación:

Se calcula mediante la siguiente ecuación:

Contenido de principio activo (Cpa):

Refleja la cantidad de Diclofenac encapsulado en la microcápsula, y se calcula de la siguiente manera.

Evaluación del enmascaramiento del sabor:

Se realizó un estudio para evaluar el enmascaramiento de sabor (Chiappettal, 2004) del Diclofenac microencapsulado comparado con el Diclofenac sin microencapsular. Las micropartículas y el Diclofenac sin microencapsular fueron administrados por vía oral en pequeña cantidad para su degustación. La muestra 1 corresponde a las micropartículas y la muestra 2 a la droga sin microencapsular. El material degustado fue mantenido durante 10 segundos en la boca enjuagándose con agua entre cada muestra. El panel de degustación se completó con 23 voluntarios entre 20 y 45 años. Se trabajó con cada panelista por separado y sus conclusiones fueron volcadas en fichas individuales (Fig.2). Las pruebas de análisis sensorial fueron evaluadas en una escala de 1-9 y los resultados expresados en un grafico de bloques.

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Figura 2: Ficha individual de evaluación del sabor.

RESULTADOS

Granulometría de las micropartículas:

Las 2 muestras de micropartículas presentan un tamaño correspondiente a 0,71 mm. Sin embargo, M1 presenta mayor uniformidad de distribución. Los porcentajes de micropartículas retenidas en cada tamiz se muestran en la Tabla 1 y con estos datos se grafican las curvas de la Figura 3.

Porcentaje retenido

N° de tamiz Muestra 1 Muestra 2

12 (1,70 mm) 5,05% 7,12%

25 (0,71 mm) 62,94% 53,73%

45 (0,35 mm) 11,60% 17,8%

60 (0,25 mm) 3,08% 12,35%

Base 11,20% 10,34%

Tabla 1: Porcentaje retenido en cada tamiz.

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Curvas de análisis granulométrico

0,00%10,00%20,00%30,00%40,00%50,00%60,00%70,00%80,00%

0 20 40 60 80

Nº de tamiz

Po

rcen

taje

ret

enid

o

Muestra 1

Muestra 2

Figura 3: Curvas de análisis.

Características morfológicas:

No se observan diferencias morfológicas entre las distintas muestras de micropartículas elaboradas en diferentes tiempos. Estas presentan forma irregular no esférica, aplanadas, con forma de bastón, costrosas y con aspecto rugoso (Figura 4).

Figura 4: Fotografía de las micropartículas.

Determinación del contenido de principio activo:

En la Tabla 2 se muestran los valores de absorbancia de los 5 patrones de Diclofenac sódico utilizados para graficar la curva de calibración (Figura 5) y hallar de este modo el valor de la pendiente de la recta correspondiente a la absortividad molar. Con este dato se puede aplicar la Ecuación de Lambert-Beer y determinar las concentraciones de las soluciones preparadas con las muestras 1, 2 y3.

Concentración Absorbancia

3,33 x 10-4 % 0,10607 nm

6,66 x 10 -4 % 0,20346 nm

1 x 10-3 % 0,31310 nm

1,33 X 10-3 % 0,39565 nm

1,66 X 10-3 % 0,51809 nm

Tabla 2: Absorbancia de los patrones.

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Figura 5: Curva de calibración.

Rendimiento de la producción, eficacia de la microencapsulación y contenido de principio activo:

Los valores de rendimiento, eficacia y contenido de principio activo de las dos muestras se volcaron en la Tabla 3.

Muestras % Ren % Encapsulado Cpa

1 72 % 56,13% 31,18%

2 69,9 % 48,72% 27,37%

Tabla 3: Rendimiento, eficacia y contenido de principio activo.

Enmascaramiento del sabor:

Se realiza el cómputo de las 23 fichas individuales de evaluación del sabor y los resultados referidos al número de panelistas que eligieron un valor determinado para la muestra 1 y 2 se colocan en la Tabla 4. Se elabora con dichos valores un gráfico de bloques (Fig. 6) donde se evidencia el sabor “extremadamente amargo” del diclofenac (M2) en comparación con las micropartículas de dicha droga (M1), que fueron calificadas mayormente como “ni dulce ni amargo”.

Respuesta Puntaje M1 M2

Extremadamente dulce 1

Muy Dulce 2

Moderadamente dulce 3

Ligeramente dulce 4 2

Ni dulce ni amargo 5 13

Ligeramente amargo 6 5 1

Moderadamente amargo 7 2

Muy Amargo 8 1 5

Extremadamente amargo 9 17Tabla 4: Cómputo de fichas individuales de evaluación del sabor.

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Figura 6: Distribución de puntajes asignados al sabor de M1 y M2.

CONCLUSIONES

En función de los datos obtenidos en el panel de degustación se demostró la efectividad de la técnica para enmascarar el sabor desagradable del Diclofenac sódico.

En la muestra 1 (M1) se consiguió un mayor rendimiento, se obtuvo mayor uniformidad en la distribución de partículas y es la que arroja valores más altos con respecto a la eficacia de encapsulación y contenido de principio activo. En función de lo expuesto anteriormente consideramos que el proceso de gelificación realizado en 20 minutos es adecuado para obtener un microencapsulado con características aceptables y con menores exigencias en lo que respecta al costo y al proceso.

Sin embargo, en esta investigación se modificó únicamente el parámetro “tiempo” y cabe destacar la posibilidad de seguir incursionando entre los demás factores tales como el método seguido para adicionar el alginato sobre la solución de cloruro de calcio, el tipo de polímero empleado, la concentración del agente gelificante, los cuales influyen en las características de las micropartículas obtenidas.

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CITAS BIBLIOGRÁFICAS

Calero J., Sánchez Y., Tórrez R., Hernann E., López K. (2008). Elaboración y Caracterización de microcápsulas gastrorresistentes de Diclofenac obtenidas por Gelifcación Iónica.

Chiappetta D., Rodríguez Llimós A., Witte N., Széliga M., Niselman V., Bregni C. (2004). Enmascaramiento de Sabor de Paracetamol Utilizando Microencapsulación.

El Bahri Z., Taverdet J. (2007). Elaboration and characterisation of microparticles loaded by pesticide model.

Vila Jato J. (2001). Tecnología Farmacéutica. Volumen I: Aspectos fundamentales de los sistemas farmacéuticos y operaciones básicas. Editorial SINTESIS.

Yáñez Fernández J., Salazar Montoya J., Chaires Martínez L., Jiménez Hernández J., Márquez Robles M., Ramos Ramírez E. (2002). Aplicaciones biotecnológicas de la microencapsulación.

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