Estudio del comportamiento de liberación de quercetina a partir de micropartículas de alginato formuladas en matrices sólidas

Abstract

En el presente trabajo se investigó la incorporación de micropartículas en matrices sólidas como una alternativa para modular la liberación de quercetina. Inicialmente se prepararon micropartículas a base de alginato conteniendo quercetina, utilizando para ello la técnica de gelificación iónica externa. Se evaluó la influencia de la naturaleza del alginato, su concentración, el calibre de la aguja empleada para la extrusión de la dispersión de polímero, la temperatura, el tiempo de secado, el volumen adicionado de la dispersión de alginato, el pH y la concentración disponible de iones Ca2+ en la solución entrecruzante, sobre el tamaño de partícula, considerando que al lograr los menores tamaños se facilita su incorporación en una tableta. Los resultados obtenidos permitieron seleccionar las condiciones de trabajo para obtener partículas de tamaños inferiores a 0.6 ± 0.1 mm. Posteriormente, las micropartículas conteniendo quercetina fueron incorporadas en matrices tipo tableta mezclándolas con granulados obtenidos por vía húmeda. La selección de los excipientes empleados para preparar tales granulados fue realizada a partir de la experiencia previa en el grupo de investigación y del estudio de las propiedades farmacotécnicas de las micropartículas y de algunos excipientes considerados de interés por la posibilidad de modificar o no la liberación del activo. En síntesis, la mezcla de los coprocesados Starlac® – Retalac® (1:1) permitió un mejor manejo tecnológico de las micropartículas, así como la posibilidad de controlar la liberación del activo. Los resultados cuantitativos de liberación de activo a partir de las micropartículas y de las matrices sólidas que las contenían fueron complementados con la observación al estereoscopio del proceso. Así, fue posible identificar los comportamientos de hinchamiento, difusión y erosión asociados, los que dependen del pH del medio de liberación. Igualmente se evidenció que el activo se incorpora en la estructura de la partícula en forma de agregados, lo que podría influir en el mecanismo de liberación. De acuerdo con todo lo anterior, esta tesis muestra que es posible modificar la liberación de quercetina a partir de micropartículas cuando éstas son formuladas en matrices sólidas, lo que constituye un aporte en la búsqueda de alternativas para modular la liberación de activos que sean fácilmente transferibles a la industria farmacéutica colombiana debido a que emplea tecnología típicamente disponible en el país.

Abstract In this study, the incorporation of microspheres in solid matrices was investigated as an alternative to modify the release of quercetin. Alginate beads loaded with quercetin were prepared by ionic gellation. Considering that the smaller particle size facilitates the formulation of alginate particles into tablets, parameters like alginate chemical composition and concentration, gauge needle used in the extrusion of the alginate dispersion, temperature and time of drying, alginate dispersion volume used, pH of the gelling bath and Ca2+ remaining concentration on particle size were evaluated. These results allowed the setting of the work conditions to obtain particle sizes smaller than 0.6 ± 0.1 mm. Subsecuently, alginate beads loaded with quercetin were blended with granulates obtained by wet granulation, and incorporated into matrices type tablets. The selection of the excipients used to prepare such granulates was made on the basis of the research experience and from the study of the pharmacotechnical properties of the microparticles and of some interesting materials for this research work, because of their ability for modifying the drug release. In brief, the mixture of Starlac® - Retalac® coprocessed excipients (1:1) led a suitable technological handling of the microspheres, and the possibility to have a control over the drug release. The drug release results from the microspheres and matrices type tablets were complemented with the stereoscope observation of this process. Thereby, the swelling, diffusion and erosion behaviors were observed, and they depend on the pH of the dissolution medium. Also, it was showed that the drug is incorporated inside the microsphere as aggregates which could influence the release mechanism. According to the aforementioned, this research showed that it is possible to modify the release pattern of quercetin loaded in microspheres, when they are incorporated in matrices type tablets. This is a contribution for finding alternatives to modulate the release of drugs to be transfer to the colombian pharmaceutical industry, because it uses technology available in the country.