Pathogenic Periodontal Species (Haffajee & Socransky 1994)
1.11.1. Smoking as a risk factor for periodontitis
Con el ánimo de realizar un estudio más preciso que permitiera determinar la proporción de fármaco que estaba unido al polilelectrolito, se evaluaron los complejos EuD50Cl25 y EuD50Cl35, en los que se neutraliza el cincuenta por ciento de los grupos amino del PE con el diclofenac y el porcentaje restante es parcialmente neutralizado con el HCl (en porcentajes variables 25 y 35 %) que aporta el ión cloruro como contraión. Se seleccionaron estos complejos por ser solubles en agua, aspecto requerido para la determinación de la distribución de las especies, puesto que el método empleado es el de coeficiente de reparto agua/ciclohexano (Sinko 2006).
Para determinar el porcentaje de distribución de las especies en el equilibrio (fármaco formando un par iónico con el PE, fármaco libre y fármaco ionizado), inicialmente se midió el coeficiente de reparto aparente del diclofenac entre una fase acuosa y el ciclohexano y posteriormente se repitió el mismo procedimiento con el complejo en estudio. Este método es útil para lograr cuantificar de manera independiente cada una de las especies presentes, basándose en que la única entidad capaz de transferirse a la fase orgánica es el fármaco en su forma neutra, en este caso el diclofenac. Las demás especies, como el fármaco disociado y el complejo PE-F, quedan retenidas en la fase acuosa. En la figura 3-28, se representan los diferentes equilibrios involucrados relacionados con el diclofenac.
Figura 3-28: Representación de la distribución de especies, para el diclofenac, en un sistema líquido bifásico.
Para poder realizar el cálculo del porcentaje de fármaco complejado se considera que la concentración molar total de D, [DT] en la dispersión, se encuentra distribuida de la siguiente manera:
[DT] = [DH] + [D-] + [EUH+D-] (3.14)
Esta expresión se ve reflejada en la ecuación del coeficiente de reparto aparente, determinada experimentalmente para los complejos PE-F evaluados:
𝐾𝑜/𝑤 𝑎𝑝 =
𝐷𝐻 𝑜𝐷𝐻 𝑎𝑐 + 𝐷− 𝑎𝑐 + 𝐸𝑢𝐻𝐷 𝑎𝑐 (3.15)
Donde los subíndices o y ac representan a la fase orgánica y acuosa respectivamente. Para resolver la ecuación 3.15 es necesario conocer:
- El coeficiente de reparto verdadero del diclofenac en el sistema solvente
estudiado. Ko/w=Do/Dac (3.16)
DH
DH
[EUH
+D
-]
D
-+
H
+ Ciclohexano Fase acuosa KD Ka Ko/w- El pH de la fase acuosa, una vez alcanzado el equilibrio, para el cálculo de la [H*]. Este último valor junto con la constante de ionización (Ka) del diclofenac, permite conocer la relación entre ácido libre y disociado.
𝐾𝑎 =
𝐷− 𝐻+𝐷𝐻 (3.17)
- El coeficiente de reparto aparente del complejo en estudio, en el mismo sistema
solvente empleado en la determinación del coeficiente de reparto verdadero. Conociendo las concentraciones de las especies neutra y disociada del diclofenac, obtenidas a partir de las ecuaciones 3.16 y 3.17, es posible calcular el porcentaje de fármaco complejado de la ecuación 3.14.
Para calcular el porcentaje de cada una de las especies presentes en el complejo se determinó tanto el coeficiente de reparto verdadero para el diclofenac, como el coeficiente de reparto aparente para cada uno de los complejos, como se presenta a continuación.
En la tabla 3-9 se presentan los datos requeridos para el cálculo del coeficiente de reparto verdadero para el diclofenac. Se muestran los resultados de la concentración de diclofenac en cada una de las fases, así como el pH de la fase acuosa antes y después de alcanzar el equilibrio.
Tabla 3-9: Concentración molar del diclofenac en cada una de las fases (sistema agua/ciclohexano).
En la tabla 3-10 se presenta de manera resumida las concentraciones alcanzadas de diclofenac en cada fase, en el equilibrio de reparto, cuando se parte del complejo PE-F. Tabla 3-10: Concentración molar del diclofenac en cada una de las fases partiendo de los complejos PE-F (sistema agua/ciclohexano).
Concentración molar diclofenac fase orgánica Concentración molar diclofenac fase acuosa
pH inicial pH final (equilibrio)
Finalmente, a partir de los valores anteriores se realizaron los cálculos correspondientes a las ecuaciones 3.14 a 3.17. En la tabla 3-11, se presentan los resultados que resumen los porcentajes de fármaco que hacen parte del complejo a manera de par iónico, de fármaco libre y de fármaco ionizado.
Tabla 3-11: Distribución de especies en los dos complejos evaluados. %HA: porcentaje
de diclofenac como especie ácida; % (A-): porcentaje del diclofenac ionizado;
% (EuH+A-): porcentaje de diclofenac que hace parte del complejo.
Los porcentajes mencionados se representan en la figura 3-29. Como se observa, la mayor proporción del diclofenac está haciendo parte del complejo, en los dos casos.
Figura 3-29: Comparación del porcentaje de distribución de especies para algunos de los complejos EuD50Clx Complejo Concentración molar diclofenac fase orgánica Concentración molar diclofenac fase acuosa EuD50Cl25 2,68 *10 -7 1,25*10-5 EuD50Cl35 1,56*10 -7 1,26*10-5 Complejo % HA % (A-) % (EuH+A-) EuD50Cl25 3,09 (0,93) 0,70 (0,47) 96,21 (1,40) EuD50Cl35 1,81 (0,86) 0,41 (0,19) 97,78 (1,05) 0 20 40 60 80 100 120 EuD50Cl25 EuD50Cl35 % HA % (A-) % (EuH+A-)
3.5. CONCLUSIONES
La caracterización en el estado sólido por IR y DRX, demostró la presencia de interacciones iónicas propias de los complejos PE-F. Los ensayos de DSC no permitieron establecer con seguridad la formación o no de los complejos, debido a posibles interacciones no iónicas que se dieron entre el polímero y el fármaco, por efecto de la temperatura.
La evaluación de las propiedades farmacotécnicas de los complejos mostró valores de densidad, voluminosidad, fluidez y compresibilidad diferentes, en comparación con los obtenidos para el fármaco libre, tanto en su forma ácida como su sal sódica. Es así como la densidad fue mayor, por consiguiente la voluminosidad menor, para los complejos que para el fármaco; los resultados de ángulo de reposo fueron mayores para el diclofenac que para los complejos y la compresibilidad mejoró para los complejos respecto al fármaco libre. Estas características permitirían un mejor desempeño tecnológico de los complejos frente al diclofenac a la hora de formular un producto.
No se evidenció relación entre el valor de las propiedades farmacotécnicas derivadas como densidad, voluminosidad y fluidez con el grado de neutralización con el diclofenac o con el HCl, de manera independiente. En los complejos neutralizados con el HCl además del diclofenac se presentaron densidades menores y por consiguiente mayores voluminosidades, en comparación de aquellos que sólo estaban neutralizados con el fármaco, lo que pudo deberse al incremento en la carga superficial de las partículas.
El comportamiento evidenciado en las isotermas de sorción, permitió clasificar algunos complejos evaluados como materiales no higroscópicos y a otros como ligeramente higroscópicos. La neutralización parcial con HCl, le confirió al complejo un mayor grado de hidrofilicidad y por tanto un aumento en la higroscopicidad, mientras que un incremento en el grado de neutralización con el diclofenac, hizo que la higroscopicidad del material fuera menor.
A partir de las gráficas de velocidad de sorción, fue posible definir aquellas condiciones de humedad relativa para almacenamiento más adecuadas, que fueron de 45% para los
complejos derivados de EuE y cuando los polímeros fueron ERL y ERS estos valores fueron particulares para cada uno.
La solubilidad en agua, fue variable según el tipo de complejo. Aquellos, derivados del EuE fueron los más versátiles en este sentido, puesto que presentaron una gama de comportamientos desde prácticamente insolubles hasta solubles, de acuerdo al grado y al tipo de neutralización presentada. La neutralización con cloruros confirió una mayor hidrofilidad al complejo en comparación con la neutralización con el diclofenac, reflejándose en mayores valores de solubilidad en el primer caso. Los complejos resultantes a partir de los polímeros EuRL y EuRS, fueron clasificados como insolubles, independiente del método de obtención empleado y del grado de neutralización.
La influencia del grado de neutralización de los complejos derivados de EuE sobre el pH, mostró que en la medida que aumentaba el porcentaje de neutralización con HCl, el pH disminuía, mientras que cuando se incrementaba el porcentaje de diclofenac, el pH aumentaba. Este comportamiento se asocia con la naturaleza química del contraión que entra a formar parte del par iónico.
El efecto de la adición de una sal, como el cloruro de sodio, a las dispersiones de los complejos EuD50Cl25 y EuD50Cl35 evidenció una dependencia con el pH, debido al intercambio iónico generado entre el ión cloruro y el anión del fármaco, favorecido por la naturaleza acídica débil del diclofenac.
Los resultados de la solubilidad cuantitativa mostraron un incremento de la solubilidad
aparente de los complejos EuD50Cl25 y EuD50Cl35 en medio acuoso de 431 y 1498 veces
la solubilidad del diclofenac ácido. Cuando el medio era SF, el incremento fue de 3674 y 10412 veces, para los complejos EuD50Cl25 y EuD50Cl35, respectivamente. Se formaron complejos prácticamente insolubles en presencia de los iones fosfato cuando el solvente fue el buffer pH 6,8.
Los resultados del porcentaje de fármaco complejado, para EuD50Cl25 y EuD50Cl35 por la
metodología evaluada, mostraron que el diclofenac se encuentra en más de un 96%, haciendo parte de los pares iónicos.