Evaluación fisicoquímica de la liberación de un extracto acuoso de propóleos del departamento del Huila en soportes de colágeno tipo I

Abstract

Resumen En el presente trabajo se asoció un extracto acuoso de propóleos a soportes de colágeno tipo I con micropartículas de gelatina-colágeno y se evaluó fisicoquímicamente la liberación de los metabolitos secundarios con la finalidad de estudiar su posible uso como alternativa terapéutica en los procesos de sanación de heridas. Una muestra de propóleos del municipio de Gigante en el departamento del Huila fue utilizada para elaborar un extracto acuoso y su contenido de fenoles totales y compuestos flavonoides se determinaron por los métodos de Folin-Ciocalteu y por la formación de complejos con Cloruro de Aluminio (AlCl3) respectivamente; Se encontró que el contenido de fenoles totales en el extracto fue de 2,249 ± 0,034 miligramos equivalentes de Ácido Gálico por gramo de propóleos (mgAG/gprop) y de 0,382 ± 0,023 (mgQ/gprop) en el caso de los compuestos flavonoides. La citotoxicidad del extracto acuoso de propóleos se determinó de acuerdo a la norma ISO 10993-5, sobre la línea celular de fibroblastos L929 encontrándose que concentraciones menores o iguales a 20% v/v no presentan citotoxicidad. La asociación del extracto acuoso de propóleos al 20% v/v con los soportes de colágeno tipo I con micropartículas de gelatina-colágeno presenta una liberación de metabolitos secundarios de manera programada y controlada. El extracto de propóleos demostró poseer actividad antioxidante de acuerdo con las metodologías FRAP y ORAC resultado que puede atribuirse en parte al contenido de fenoles encontrado. En contexto de la beca “Futuros Líderes de las América” se realizó un intercambio académico con el grupo de Biomateriales y Bioingeniería de la Universidad Laval (Quebec, Canadá) donde se asoció el extracto acuoso de propóleos al 20% v/v en soportes tipo hidrogel elaborados con plulano-dextrano y se analizó el perfil de liberación de los metabolitos secundarios encontrándose que estos soportes entregan de manera inmediata todo el contenido de extracto asociado; igualmente se encontró que características físicas de este soporte como su baja resistencia al estrés mecánico lo hacen una alternativa menos favorable que los soportes de colágeno en un posible uso a nivel biológico. La proliferación celular de la línea de fibroblastos 3T3 en soportes de colágeno tipo I con micropartículas de gelatina-colágeno es afectada por la presencia del extracto acuoso de propóleos al 20% v/v, sin embargo su contenido de fenoles y flavonoides puede aportar actividad antiinflamatoria y antibiótica así como actividad antioxidante en el lugar de aplicación lo que podría compensar la disminución del crecimiento celular. Los resultados obtenidos sugieren que la asociación de extractos acuosos de propóleos con soportes de colágeno tipo I con partículas de gelatina-colágeno puede llegar a constituirse en una herramienta terapéutica que impacte de manera positiva el proceso de sanación de heridas.

Abstract In this work an aqueous extract of propolis was associated with type I collagen scaffolds with gelatin- collagen microparticles and the release of secondary metabolites was physiochemically evaluated in order to study its possible use as therapeutic alternative in process of wound healing. A sample of propolis from the municipality of Gigante (Huila, Colombia) was used to produce an aqueous extract and its contents of total phenols and flavonoids compounds were determined by the methods of Folin- Ciocalteu and by complexation with aluminum chloride (AlCl3) respectively. It was found that the total phenol content in the extract was 2,249 ± 0,034 milligrams equivalents of Gallic Acid per gram of propolis (mgAG/gprop) and 0,382 ± 0,023 milligrams equivalent of Quercetin per gram of propolis (mgQ/gprop) for the flavonoid compounds. The cytotoxicity of aqueous propolis extract was determined according to ISO standard 10993-5 using the cell line of fibroblasts L929 showing that concentrations equal or less than 20% v/v do not exhibit cytotoxicity. The association of the aqueous extract of propolis 20% v/v with type I collagen scaffolds with gelatin-collagen microparticles exhibit a release of the secondary metabolites in a programmed and controlled manner. The propolis extract proved to have antioxidant activity according to the FRAP and ORAC assays, these results can be attributed in part to the content of phenols found. In context of the schollarship "Future Leaders of the Americas" an academic exchange with the group of Biomaterials and Bioengineering at the Laval University (Quebec, Canada) was accomplished. In this part of the work, the aqueous extract of propolis 20% v/v was associated to pullulan-dextran scaffolds (hydrogel) and the release profile showed that the metabolites were delivered immediately into the media; It was also found in this scaffold that physical characteristics such as low resistance to mechanical stress do a less favorable alternative compared with collagen scaffolds in a possible use at biological level. The proliferation assay using the cell line of fibroblasts 3T3 on type I collagen scaffolds with gelatin-collagen microparticles associated with propolis extract 20% v/v reveled that this system affect in a significant manner the cell growth; however their content of phenols and flavonoids can provide anti-inflammatory and antibiotic activity as well as antioxidant activity at the application site; these advantages could compensate decrease in cell growth. The results suggest that the association of aqueous extracts of propolis with supports collagen type I collagen-gelatin particles could be a therapeutic tool that positively impact the healing process of wounds.