de Bionanocompuestos
Capítulo 4
Farm. Renée Onnainty
Capítulo 4: Bionanocompuestos
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DESARROLLO Y CARACTERIZACIÓN DE BIONANOCOMPUESTOS INTRODUCCIÓN
Uno de los temas actuales en la investigación médica, es el desarrollo de materiales antibacterianos adecuados que podrían utilizarse en el futuro para fines médicos. Existe un particular interés en las sustancias que actúan como transportadores antibacterianos o agentes antimicóticos para tratamientos locales, como son las infecciones en la cavidad oral, evitando de esta manera el tratamiento a nivel de todo el organismo en la primera fase de la terapia
(Holešová y col., 2013).
La investigación y el desarrollo de sistemas de administración de fármacos bioadhesivos tienen un particular atractivo, debido a que su principal objetivo es lograr la localización del sistema de administración de fármacos en una región determinada del organismo, aumentar el tiempo de permanencia del fármaco en dicha región y optimizar la absorción del principio activo, por medio de una mejora sustancial en el contacto del fármaco disuelto con la mucosa a través de la cual se lleva a cabo el fenómeno de absorción.
Las principales ventajas que presentan las formas farmacéuticas mucoadhesivas y que apoyan su creciente interés son (Rodriguez y col., 2000):
• Las diversas y abundantes vías de administración desde donde pueden obtenerse efectos terapéuticos sistémicos y/o localizados.
• Los lugares potencialmente disponibles para la aplicación de los sistemas mucoadhesivos, debido a la presencia de una capa de mucus que cubre el epitelio, incluyendo las cavidades gastrointestinal, rectal y bucal, la nariz, vías respiratorias, el ojo y la zona vaginal.
• Las diversas formas farmacéuticas en las cuales es posible administrar el principio activo, como por ejemplo, geles,
pellets
, comprimidos.162
Teniendo en cuenta las ventajas de la administración local y lo interesante que son los sistemas mucoadhesivos, uno de los objetivos planteados en este trabajo de tesis fue la obtención de un bionanocompuesto, de potencial aplicación tópica destinado a su administración bucal.
Mucosa oral
La mucosa oral representa un sitio de administración de fármacos de gran interés ya que ofrece ventajas sobre las formas farmacéuticas inyectables y orales. Este sitio tiene una alta vascularización, los fármacos absorbidos a través de la mucosa oral pueden entrar directamente a la circulación sistémica evitando su pasaje a través del tractogastrointestinal (TGI) y el metabolismo de primer paso hepático (Perioli y col., 2013).
La cavidad oral presenta cuatro regiones disponibles para una efectiva administración de fármacos, las cuales son la bucal, la sublingual, la palatal y la gingival. Los sectores bucal y sublingual son los más apropiados para la liberación de fármacos y son utilizados para tratamientos de enfermedades locales y sistémicas. La mucosa sublingual es más permeable y fina que la mucosa oral; se utiliza cuando se desean efectos rápidos, ya que tiene mayor superficie y alto flujo sanguíneo. Por su parte, la mucosa oral ofrece otras ventajas, como su superficie lisa y prácticamente inmóvil, la cual es apta para administrar sistemas de liberación controlados (Scholz y col., 2008).
Una de las ventajas de la vía de administración bucal es que las formas farmacéuticas pueden ser fácilmente administradas y podrían ser rápidamente removidas si fuera requerido. De todos modos, existen una serie de factores que podrían limitar la absorción de los principios activos a través de la mucosa oral, como por ejemplo: la exposición al flujo salivar, la pequeña área de absorción, la producción de fuerzas cortantes debido a los movimientos de la lengua, la deglución y también un corto tiempo de residencia.
Desde 1980 existe un gran interés orientado en realizar formulaciones bucales utilizando polímeros mucoadhesivos; en efecto estos sistemas pueden ofrecer numerosas ventajas con respecto a las formas de dosificación sólidas no adhesivas. Como ejemplos se podrían mencionar, la proximidad entre la mucosa
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y la forma de dosificación, el mantenimiento de una alta concentración del fármaco en la superficie de absorción por un período de tiempo prolongado y la inmovilización de la forma de dosificación en una parte específica de la mucosa oral (Perioli y col., 2013).
Teniendo en cuenta las características especiales de la mucosa de la cavidad oral, las propiedades requeridas para un sistema de liberación de fármacos en dicha cavidad incluyen: biocompatibilidad, mucoadhesividad, estabilidad, no inmunogenicidad y capacidad para sostener la liberación de fármacos, lo cual permite mantener los niveles terapéuticos de los mismos en un período extendido de tiempo (Aduba y col., 2013).Un sistema de liberación bucal ideal debería adherirse a la mucosa oral rápidamente y con suficiente estabilidad para alcanzar un tratamiento efectivo (Sudhakar y col., 2006).
Bionanocompuestos
En la última década, ha crecido el interés en el desarrollo de nanocompuestos, entre arcillas minerales y biopolímeros, para aplicaciones farmacéuticas. Estos materiales híbridos pueden combinar las propiedades de ambos componentes (orgánicos e inorgánicos), tales como el hinchamiento, la recaptación de agua, las características mecánicas, el comportamiento térmico, la reología y la bioadhesión. Entre estos nanocompuestos, que pueden estar formados por una gran variedad de biopolímeros y arcillas, se destacan los formados por montmorillonita (MMT) y quitosano (CHI), los cuales han recibido una gran atención, especialmente para aplicaciones biomédicas (ingeniería de tejidos) y biofarmacéuticas (liberación modificada de fármacos).
Quitosano
El CHI ya ha sido ampliamente descrito en el capítulo 1 de este trabajo de tesis. Como característica general del CHI se puede mencionar que es un biopolímero biológicamente seguro. Debido a sus propiedades bioadhesivas, se ha propuesto para conferirle esta propiedad al nanocompuesto, que tiene como
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finalidad utilizarse como sistema de liberación controlada de fármacos en la mucosa oral.
Montmorillonita
La MMT, fue descrita detalladamente en el capítulo 1 de la presente tesis. Simplemente cabe destacar que es un silicato de aluminio laminar hidratado, en el cual la celda unidad está compuesta por una lámina octaédrica de aluminio (O), entre dos láminas tetraédricas de silicato (T). Posee una carga neta negativa debido a la sustitución iónica en la estructura T – O – T, la cual está compensada por cationes hidratados ubicados en el espacio de la interlámina, que posibilita el intercambio por una gran variedad de moléculas orgánicas (Salcedo y col., 2012).
Clorhexidina
La clorhexidina, figura 4.1, se comercializa como digluconato de clorhexidina, clorhidrato de clorhexidina ó acetato de clorhexidina. En el desarrollo de esta tesis doctoral se trabajó con el digluconato de clorhexidina, la cual se denomina genéricamente CLX.