Vectorización del extracto de Physalis peruviana L. en nuevos sistemas de liberación de uso farmacéutico

Abstract

Los extractos vegetales son opciones terapéuticas interesantes para el tratamiento de diferentes enfermedades. Sin embargo, usualmente presentan dificultades tecnológicas asociadas, entre otros, a su baja solubilidad en agua, baja permeabilidad, pobre estabilidad fisicoquímica, inestabilidad con el pH en el tracto gastrointestinal y elevada velocidad de metabolización. Como una alternativa promisoria para lograr una solución en este sentido, la presente tesis investiga la aplicación de nuevas estrategias de liberación de activos, específicamente los sistemas micro y nanoparticulados. Así, el extracto fluido de los frutos de Physalis peruviana L., reconocido por su actividad hipoglicemiante, fue incorporado en dichos transportadores evaluando las técnicas de doble emulsificación y de gelificación iónica como métodos para preparar los sistemas microparticulados. Igualmente, fueron investigados los sistemas nanoparticulados obtenidos por la técnica de doble emulsificación. Como punto de partida para el análisis comparativo de los sistemas de liberación bajo estudio, se consideraron los comportamientos de tamaño y potencial zeta de las partículas en dispersión, la eficiencia de encapsulación del extracto y su liberación in vitro, la estabilidad de cada uno de los sistemas y la evaluación de la actividad hipoglicemiante. En términos generales, la técnica de gelificación iónica permite obtener micropartículas que ofrecen los mejores resultados de carga de extracto en las partículas y disminución de los niveles de glucosa sanguínea. De otro lado, aunque las micropartículas y las nanopartículas preparadas por la técnica de doble emulsificación – extracción del solvente logran eficiencias similares de encapsulación del extracto, las micropartículas se caracterizan por una menor velocidad de liberación de los metabolitos secundarios y resultan más versátiles para proteger el extracto de las condiciones de estrés en los estudios de estabilidad. De acuerdo con lo anterior, se aporta evidencia acerca de la factibilidad de emplear sistemas micro o nanoparticulados como estrategia para transportar materiales herbales y avanzar en el desarrollo de productos farmacéuticos novedosos en los que se aproveche y optimice el potencial de los recursos de origen vegetal disponibles en Colombia.

Abstract. Herbal materials are interesting therapeutic choices for the treatment of different diseases. However, they usually have low water-solubility or low permeability and poor physicochemical stability. In addition, in most cases, they are unstabilized because of gastrointestinal pH and rapidly metabolized in the body. Thereby, the current investigation is focused on the study of microparticles and nanoparticles as a new strategy for the delivery of herbal actives as a promising alternative to achieve a solution in this sense. Thus, the fluid extract of Physalis peruviana L., recognized by its hypoglycemic activity, was incorporated in carriers prepared by the double emulsification and the ionic gelation methods. In the same way, double emulsion technique was investigated for preparing nanoparticles. The starting point to compare these delivery systems, the particle size, zeta potencial, encapsulation efficiency, in vitro delivery, stability and hypoglycemic activity were considered. In general, the results show that the ionic gelation method allows the highest load of extract into the particles showing reduction of the blood glucose levels. On the other hand, the microparticles and nanoparticles prepared by double emulsification - solvent extraction technique exhibit similar encapsulation efficiency of the extract. However, microparticles are characterized by a reduced ability to release secondary metabolites, in comparison with nanoparticles. Also, they show better protection of the extract at the stability conditions evaluated. According to the above, it is possible to obtain microparticles and nanoparticles as herbal materials carriers to get novel pharmaceutical products with Colombian natural resources.