Numero de Weber

Sistemas matriciales

Tecnologa farmacutica iie.q.f.b. Ricardo Hernandez Ramreze.q.f.b. Edgar Cabrera Nochebuenae.q.f.b. David Cozatl

introduccinEl diseo y aplicacin de sistemas de dosificacin controlada es actualmente uno de los aspectos de mayor relevancia en el desarrollo de nuevas formas de medicacin.

El objetivo principal de la liberacin controlada es conseguir la cantidad correcta del agente activo, en el momento adecuado y en el lugar preciso, para prolongar el tiempo que la dosis teraputica est presente de forma efectiva utilizando una nica dosis, y para eliminar o minimizar las concentraciones que exceden los requerimientos teraputicos.

Un poco de historia.La patente de Israel Lipowski publicada en 1940 puede ser considerada como el trabajo ms antiguo en el rea de las formas farmacuticas de liberacin modificada de frmacos (FLM)

(Lipowski, 1940).

En la misma, se desarroll un mtodo para obtener pellets recubiertos para liberacin retardada de frmacos. Desde entonces, se ha adquirido experiencia en el rea, que se evidencia en las numerosas estrategias que se conocen para optimizar los niveles de frmaco en el organismo (Chang y Robinson, 1990) y en la disponibilidad de medicamentos basados en estas estrategias aprobados para el tratamiento de diferentes enfermedades (Anmat, 2010, USP 30, 2007).

Qu son los SLC?La Farmacopea de los Estados Unidos (USP 30, 2007) describe a los SLC como: aquellos en las cuales se eligen las caractersticas de la liberacin en el curso del tiempo y/o en la localizacin para lograr objetivos teraputicos o de conveniencia que no ofrecen las formas farmacuticas convencionales.El agente bioactivo es incorporado a un soporte que generalmente es un material polimrico o una combinacin de varios (Theeuwes 1975; Langer 1980; Baker 1987; Fassihi y Ritschel 1993). La velocidad de liberacin de la sustancia activa desde dicho sistema al medio que la rodea, viene determinada por las propiedades del propio polmero y, en menor medida, depende de los factores ambientales, como pueden ser el pH (Katime et al.), la temperatura (Katime et al., ) y los fluidos del organismo (Brannon-Peppas y Peppas 1980; Gehrke y Cussler 1989; Bae et al.1991).

Ventajas y desventajasLas ventajas y desventajas teraputicas de las FLM respecto de las formas farmacuticas convencionales estn muy bien documentadas en la literatura farmacutica y se resumen en la tabla 1 (Chang y Robinson, 1990, Collet y Moreton, 2002, Berrozpe y Ferrer, 1997).

y su clasificacin?

d) Sistemas monolticos o matricialesCuando un gas, fluido o slido est formado por dos o ms componentes en diferentes concentraciones, estos siempre se desplazan en la direccin que equilibra las concentraciones (ley de Fick). Este principio difusional da sentido a la liberacin controlada de frmacos.En los sistemas matriciales el frmaco se encuentra disperso homogneamente en una matriz polimrica (Sez et al., 2004, Varma et al., 2004). Pueden dividirse en dos grupos segn la naturaleza del polmero que forma parte de la matriz (Collet y Moreton, 2002): matrices coloidales hidroflicas y matrices lipdicas/polimricas insolubles.d) Sistemas monolticos o matricialesEn dosis homogneas, un frmaco disuelto o embebido en un polmero slido, tiende a difundirse hacia su superficie. La cantidad de frmaco liberada desde un film o una pastilla delgada es proporcional a la raz cuadrada del tiempo (Roseman e Higuchi, 1970), y la velocidad de liberacin disminuye gradualmente. La cintica de liberacin del frmaco est gobernada por sus propiedades fsicas, particularmente por su peso molecular y su solubilidad en la matriz polimrica y en agua; por las propiedades fsicas de la matriz; por su geometra; y por la cantidad de frmaco incorporado. La velocidad de difusin depende del rea superficial y de la densidad de la membrana, as como de la solubilidad y del coeficiente de difusin del frmaco. Si hay suficiente frmaco para mantener una concentracin interna mayor que la del medio externo, la velocidad de difusin del frmaco a travs de la membrana se mantiene constante.

d.1) Matrices hidroflicasSon aquellasen las queel frmaco se encuentra disperso en una matriz polimrica soluble.En contacto con el agua los componentes hidroflicos (derivados de celulosa, alcohol polivinilico, gelatina, goma xantan, carbomer, etc.) se hinchan y forman una capa hidratada (hidrogel).A partir de su formacin, la capa hidrogel controla la difusin de agua hacia el interior y la difusin del frmaco, que previamente debe mojarse y disolverse, hacia el exterior de la matriz. Paralelamente, la zona ms externa de la capa hidrogel puede erosionarse y la velocidad de erosin depende de la naturaleza del polmero.Por lo tanto, la velocidad de liberacin del frmaco desde estos sistemas es controlada por los procesos de difusin y erosin y puede modularse, por ejemplo, mediante una seleccin adecuada de mezcla de polmeros

d.1)matrices hidrofilicas pasos

d.1)matrices hidrofilicas - ventajas

d.2) Matrices lipdicasstas se caracterizan por estar constituidas por un esqueleto poroso inerte e insoluble (grasas, ceras, polmeros insolubles) que lleva incorporado el principio activo y -si es necesario- sustancias solubles en agua (por ejemplo, cloruro de sodio) que al disolverse, forman canales dentro de la matriz.El principio activo se libera por difusin a travs de la malla de capilares formados entre las partculas del polmero. La liberacin del frmaco puede ser modificada por cambios en la porosidad y tortuosidad de la matriz.

BiomaterialesEl trmino biomaterial puede ser definido como una sustancia no farmacolgica, apropiada para su inclusin en sistemas, que potencia o sustituye las funciones de los rganos y tejidos corporales. Estos materiales interaccionan con los sistemas biolgicos para evaluar, tratar, reforzar o reemplazar un tejido, rgano o una determinada funcin del organismo.

Biomateriales Polimeros El adecuado diseo de un dispositivo de liberacin de frmacos para una aplicacin biomdica, debe tener en cuenta:- propiedades fsicas- propiedades mecnicas del polmero En este sentido, los parmetros ms importantes que han de ser considerados son: -Las propiedades elsticas-El grado de hinchamiento-la resistencia a la traccin y a la compresin-La cizalla bajo cargas estticas y dinmicas-La resistencia al desgarre y a la fatiga. --La degradacin trmica es de menor importancia debido a las relativamente pequeas fluctuaciones de temperatura que se dan en el organismo-No deben inducir fenmenos cancergenos, txicos o nocivos en general-no deben inducir reacciones inflamatorias al contacto con los tejidos y deben tener capacidad de esterilizacin (Bruck y Mueller, 1988; Lyman y Rowland, 1985; Jalil, 1990).(Ebert et al., 1982; Dumitriu, 1994)

PROPIEDADES DE LOS POLMEROS QUE AFECTAN LA LIBERACIN DE LOS MEDICAMENTOS.La cantidad de sustancia que difunde por unidad de tiempo a travs de la membrana en equilibrio, es proporcional al coeficiente de difusin y a la diferencia de concentracin medida a ambos lados de la membrana, tambin es proporcional al rea e inversamente proporcional al grosor de la membrana.Este coeficiente es la relacin entre la solubilidad del agente en la membrana y su solubilidad en el medio externo

Tecnicas de recubrimientoSe ha descrito una cantidad muy grande de procedimientos que se basan en principios muy diversos, que van desde los ms o menos tradicionales, que se efectan por recubrimientos mecnicos, hasta mtodos fisicoqumicos bastante complicados y que dependen de factores muy precisos. En la seleccin del mtodo es importante considerar diversos factores, como por ejemplo si el ncleo es slido o lquido, sus caractersticas de solubilidad, las propiedades del ncleo en relacin con las sustancias que se van a utilizar como materiales de recubrimiento y las eventuales interacciones que puedan producirse entre ellos. Tambin es necesario tomar en cuenta el tamao del sistema, la manera como se une la pelcula al ncleo, la forma de cesin del principio activo, las caractersticas de produccin y la economa del proceso.En bomboEl mtodo consiste en producir un granulado que contenga el medicamento. -- El granulado se prepara con excipientes de uso corriente en tecnologa farmacutica, como por ejemplo lactosa, almidn u otras sustancias.

Obtenidos los ncleos de tamao apropiado, se recubren aplicando capas de solucin del material de recubrimiento o bien, adicionndolo en forma de atomizacin, mientras los ncleos giran en el interior de la paila. Al igual que en el proceso de cobertura, lascapas de recubrimiento se alternan con la aplicacin de aire fro o caliente con el objeto de evaporar el solvente. De esta manera, sobre los ncleos se deposita el material de recubrimiento en forma de fina pelcula.

Lecho fluidoEl aparato en que se lleva a cabo, se denomina cmara de Wrster y consiste en una columna vertical, estrecha en la parte inferior y ms ancha en la superior el sistema se realiza introduciendo una corriente de aire desde el fondo; la velocidad del aire en la parte ms estrecha de la columna es considerable, de tal manera, que las partculas que van entrando en esta zona, son de inmediato levantadas hacia la parte superior. En la parte ms ancha de la columna, la velocidad del aire disminuye notablemente haciendo que el aire no sea capaz de sostener las partculas en suspensin, provocando la cada de stas hacia la zona central o regin de trabajo.Para efectuar el recubrimiento, se introducen las partculas en la parte alta de la malla que se encuentra dentro de la columna; all las toma inmediatamente la corriente de aire que viene desde el fondo y las levanta hasta la zona de trabajo, donde adquieren un movimiento de turbulncia particularmente apropiado para efectuar el recubrimiento. Se inyecta la solucin del material formador de pelcula finamente atomizado, el cual se va depositando sobre las partculas y construyendo sobre ellas la cubierta.

Desecacion por atomizacionEl material de recubrimiento se disuelve en un solvente apropiado y en esta solucin se dispersa la sustancia, slida o lquida, que va a servir como ncleo. Esta debe ser insoluble en el liquido utilizado como solvente del material de recubrimiento. Consiste, en lneas generales, en atomizar el material que se encuentra en estado lquido -ya sea como solucin o como dispersin- en forma de finas gotas sobre una corriente de gas calentado. Cuando las pequeas gotas del liquido toman contacto con el gas a mayor temperatura, se produce una rpida evaporacin del solvente, formndose una fina pelcula del material de recubrimiento que se encuentra disuelto en l.

demostracinAdimencional

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