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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA FORMULACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE HIDROCOLOIDES DE AMOXICILINA INCLUIDA EN UNA DISPERSIÓN SÓLIDA. TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO PRESENTA: JUAN MIGUEL NIETO FELIPE MÉXICO, D.F. 2012 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Página II JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: PROFESORA: CAROLINA MUÑOZ PADILLA. VOCAL: PROFESOR: LUIS JESÚS GARCÍA AGUIRRE. SECRETARIO: PROFESORA: MARÍA JOSEFA BERNAD BERNAD 1er. SUPLENTE: PROFESORA: TANIA CAMPOS GONZÁLEZ. 2° SUPLENTE: PROFESOR: ABRAHAM FAUSTINO VEGA. SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: FACULTAD DE QUÍMICA. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO ASESOR DEL TEMA: DRA. MARÍA JOSEFA BERNAD BERNAD. ________ SUSTENTANTE: JUAN MIGUEL NIETO FELIPE. ________ Página I DEDICATORIAS. A DIOS. El momento de culminar este proyecto parecía tan lejano e imposible que llegué a pensar que nunca lo podría llevar a cabo, gracias a Dios pude llegar a este momento ya que me brindó la fortaleza y principalmente las oportunidades para no rendirme, por tal motivo esta tesis se la dedico principalmente a Dios debido a que me permitió poder concluirla. A MIS PADRES. Esta tesis se la dedico a mis padres Juan Nieto Duran y Estebana Felipe García. Ustedes me dieron todo su amor, comprensión y apoyo sin condición y fue gracias a ello y a la educación que me brindaron que pude llegar hasta este instante. Gracias, sin ustedes jamás hubiera podido llegar a ser Químico. Los amo y le doy gracias a Dios por haberme permitido ser su hijo. A MI ESPOSA. Esta tesis se la dedico a mi esposa María del Mar De la Cruz Pérez. Gracias por darme todo tu amor, por apoyarme en todo momento, por estar junto a mí en las buenas y en las malas, por darme a mis hijos, sin tu ayuda hubiera sido muy difícil poder concluir este proyecto. Te amo con toda mi alma, gracias a Dios que te puso en mi camino. A MIS HIJOS. Esta tesis se la dedico a mis hijos Juan Andrés Nieto De la Cruz y Sofía Angélica Nieto De la Cruz. Gracias por llegar a mi vida, los amo con todo mi ser, gracias por darme la motivación de terminar este proyecto. Espero que Dios me de permiso poder guiarlos y llegar a verlos convertidos en personas de bien, nuevamente quiero que sepan que los amo. A MI HERMANA. Esta tesis se la dedico a mi hermana Leticia Nieto Roman. Gracias a ti pude concluir esto que parecía interminable, este proyecto fue posible por que siempre me has apoyado. Gracias hermanita, te quiero mucho. Página II AGRADECIMIENTOS. A Dios por haberme dado todo para poder llegar a ser QFB. A mis padres por dodo su apoyo, por guiarme siempre por el camino del bien y por inculcarme el deseo de superarme, gracias por haberme conducido para llegar a este momento y ser la persona que soy. A mi esposa, por su comprensión, por ayudarme a culminar este sueño, por apoyarme en este proyecto y en los demás que deseamos. A mis hijos por motivarme. A la Doctora María Josefa Bernad Bernad por toda su paciencia, por compartir sus conocimientos conmigo, por guiarme en este trabajo, por brindarme sus consejos, por darme su apoyo, por su comprensión. Gracias, sin usted no hubiera sido posible concluir esta tesis. Usted es una de las personas más grandiosas que he conocido, da lo mejor de si a las personas que la rodean y ayuda a los demás sin condición, gracias y que Dios la bendiga a usted y a toda su familia. Gracias por su amistad. A Lorena García por su amistad y por todas las enseñanzas y consejos. A mis amigos y vecinos. Le agradezco a Adán Hernandez Sarmiento y a Victor Hugo Reyes por estar siempre conmigo, por ser unos maravillosos amigos y por el ánimo que me brindaron. A la familia López por su cariño. A la Doctora Patricia Severiano Pérez por ayudarme a realizar estudios TPA a los hidrocoloides sin DS. A el personal técnico de la USAI por realizar los estudios que me permitienon caracterizar mis dispersiones sólidas. Página III A la Doctora Lilia Gutiérrez Olvero por brindarme todas las facilidades para realizar los estudios de actividad antimicrobaina de la amoxicilina. Al Doctor Luis Medina Torres por brindarme asesoría en cuanto a pruebas mecánicas. Al Doctor Carlos Álvarez Gallosso y al Maestro en Odontología Jorge Guerrero Ibarra por su ayuda en la realización de estudios TPA en hidrocoloides con DS. A los profesores Luis Jesús García Aguirre y Carolina Muñoz Padilla por revisar este trabajo, darme sus comentarios, sugerencias y por el tiempo empleado en este proyecto. Gracias a la UNAM y en especial a la Facultad de Química por todos los recursos que me brindaron, por los conocimientos que adquirí dentro de sus muros, por hacer de mi un QFB, es un orgullo decir que soy un Químico egresado de esta universidad y es un honor haber estudiado en esta maravillosa institución, siempre me sentiré orgullosos de ser puma. Gracias, jamás podré pagarte por todo lo que me brindaste. México, pumas, Universidad… Gracias a todos los profesores que me forjaron y me compartieron sus conocimientos. Gracias a la vida. Página IV ÍNDICE. 1. RESUMEN……………………………………………………………………....... 1 2. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………. 5 3. ANTECEDENTES………………………………………………………………… 7 3.1. AMOXICILINA…………………………………………………………….. 7 3.1.1. DESCRIPCIÓN………………………………………………….. 7 3.1.1.1. NOMBRE……………………………………………. 7 3.1.1.2. FORMULA Y PESO MOLECULAR………............ 7 3.1.1.3. ISÓMEROS…………………………………………. 8 3.1.1.4. APARIENCIA, COLOR Y OLOR………………….. 8 3.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS……………………………………… 8 3.1.2.1. ABSORCIÓN ULTRAVIOLETA…………………… 8 3.1.2.2. ESPECTRO IR……………………………………… 9 3.1.2.3. DATOS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X………... 10 3.1.3. ESTABILIDAD…………………………………………………… 10 3.1.4. SOLUBILIDAD…………………………………………………… 11 3.1.5. PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS……………………….. 12 3.1.5.1. DESCRIPCIÓN……………………………………... 12 3.1.5.2. ESPECTRO ANTIBACTERIANO…………………. 12 3.1.5.3. MECANISMO DE ACCIÓN………………………... 13 3.1.5.4. FARMACOCINÉTICA……………………………… 13 3.1.5.5. INDICACIONES Y POSOLOGÍA…………………. 14 3.1.5.6. CONTRAINDICACIONES…………………………. 15 3.1.5.7. INTERACCIONES………………………………….. 16 3.1.5.8. REACCIONES ADVERSAS……………………….. 17 3.1.6. ANTECEDENTES DE AMOXICILINA EN FORMULACIONES DE LIBERACIÓN MODIFICADA………. 18 3.2. SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA………………………….. 20 3.2.1. GENERALIDADES……………………………………………… 20 3.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA……………………………………………………. 22 Página V 3.2.2.1. LIBERACIÓN SOSTENIDA……………………….. 22 3.2.2.2. LIBERACIÓN CONTROLADA…………………….. 23 3.2.2.3. LIBERACIÓN ACELERADA………………………. 23 3.2.2.4. LIBERACIÓN RETARDADA………………………. 23 3.2.3. UTILIZACIÓN DE POLÍMEROS EN LA ELABORACIÓN DE FORMAS FARMACÉUTICAS DE LIBERACIÓNMODIFICADA……………………………………………………. 24 3.2.3.1. DIFUSIÓN CONTROLADA UTILIZANDO MATRICES POLIMÉRICAS COMO SISTEMAS DE LIBERACIÓN DE FÁRMACOS……………….. 24 3.2.4. VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA……………………………………………………. 25 3.2.5. DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA……………………………………………………. 25 3.3. HIDROCOLOIDES……………………………………………………….. 26 3.3.1. GELATINA (GRENETINA)……………………………………... 27 3.3.1.1. QUÍMICA DE LA GELATINA……………………… 28 3.3.1.2. APLICACIONES Y FUNCIONALIDAD DE LA GELATINA…………………………………………... 30 3.3.1.3. USOS FARMACÉUTICOS………………………… 30 3.3.1.4. ANTECEDENTES DE LA GELATINA EN LA ELABORACIÓN DE FORMAS FARMACÉUTICAS………………………………… 31 3.3.2. GOMA XANTANA……………………………………………….. 33 3.3.2.1. SINÓNIMOS……………………………………….. 33 3.3.2.2. NOMBRE QUÍMICO Y NÚMERO DE REGISTRO CAS………………………………….. 33 3.3.2.3. FORMULA EMPÍRICA Y PESO MOLECULAR.. 33 3.3.2.4. FORMULA ESTRUCTURAL…………………….. 33 3.3.2.5. CATEGORIA FUNCIONAL………………………. 34 3.3.2.6. APLICACIONES EN LA FORMULACIÓN FARMACÉUTICA…………………………………. 34 3.3.2.7. DESCRIPCIÓN……………………………………. 35 Página VI 3.3.2.8. PROPIEDADES TÍPICAS………………………... 35 3.3.2.9. ESTABILIDAD Y CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO……………………………... 36 3.3.2.10. SEGURIDAD………………………………………. 36 3.3.2.11. ANTECEDENTES DE FORMAS FARMACÉUTICAS REALIZADAS CON GOMA XANTANA………………………………………….. 36 3.3.2.11.1. TABLETAS………………………… 36 3.3.2.11.2. OTRAS FORMAS FARMACÉUTICAS……………….. 38 3.4. PROPIEDADES MECÁNICAS………………………………………….. 39 3.4.1. ANÁLISIS DE PERFIL DE TEXTURA (TPA)………………… 40 3.5. DISPERSIONES SÓLIDAS……………………………………………… 43 3.5.1. CLASIFICACIÓN DE DISPERSIONES SÓLIDAS…………... 44 3.5.1.1. MEZCLAS EUTÉCTICAS SIMPLES……………. 44 3.5.1.2. SOLUCIONES SÓLIDAS………………………… 44 3.5.1.3. SOLUCIONES AMORFAS………………………. 45 3.5.1.4. COMPUESTOS O FORMACIÓN DE COMPLEJOS……………………………………… 45 3.5.1.5. PRECIPITACIÓN AMORFA……………………... 45 3.5.2. MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE DISPERSIONES SÓLIDAS…………………………………………………………. 46 3.5.2.1 PROCESO DE FUSIÓN………………………….. 46 3.5.2.2. MÉTODO DE DISOLVENTE…………………….. 47 3.5.2.3. MÉTODO DE FUSIÓN-DISOLVENTE…………. 48 3.5.2.4. MÉTODO DE AMASADO………………………... 48 3.5.3. CARACTERIZACIÓN DE DISPERSIONES SÓLIDAS……… 49 3.5.3.1. CALORIMETRÍA DIFERENCIAL DE BARRIDO (DSC)………………………………………………. 50 3.5.3.2. DIFRACCIÓN DE RAYOS X DE POLVOS…….. 50 3.5.3.3. ESPECTROSCOPIA IR………………………….. 51 3.5.4. ACARREADORES EMPLEADOS EN DISPERSIONES SÓLIDAS…………………………………………………………. 51 Página VII 3.5.4.1. POLIETILENGLICOL……………………………... 51 3.5.4.2. POLIVINIL PIRROLIDONA………………………. 52 3.5.4.3. DERIVADOS DE LA CELULOSA……………….. 52 3.5.4.3.1. HIDROXIPROPILMETILCELULOSA. 52 3.5.4.3.2. HIDROXIPROPILCELULOSA…… 53 3.5.4.3.3. CARBOXIMETILETILCELULOSA. 53 3.5.4.4. UREA………………………………………………. 53 3.5.4.5. POLIACRILATOS Y POLIMETACRILATOS…… 53 3.5.5. POLIMETACRILATOS………………………………………….. 54 3.5.5.1. DESCRIPCIÓN……………………………………. 54 3.5.5.2. SINÓNIMOS……………………………………….. 54 3.5.5.3. CATEGORÍA FUNCIONAL………………………. 54 3.5.5.4. APLICACIÓN EN FORMULACIÓN FARMACÉUTICA O TECNOLOGÍA……………. 54 3.5.5.5. ESTABILIDAD Y CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO……………………………... 56 3.5.5.6. INCOMPATIBILIDADES…………………………. 56 3.5.5.7. SEGURIDAD………………………………………. 56 3.5.5.8. ESTADO DE REGULACIÓN…………………….. 57 3.5.5.9. EUDRAGIT E……………………………………… 57 3.5.5.10. EUDRAGIT EPO………………………………….. 57 3.5.5.11. ANTECEDENTES DE EUDRAGIT UTILIZADO EN LA ELABORACIÓN DE SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA…………………….. 58 3.6. ANTIBIOGRAMA…………………………………………………………. 63 3.6.1. MÉTODO DE ELABORACIÓN………………………………… 64 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………….. 65 5. OBJETIVOS………………………………………………………………………. 66 5.1. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………… 66 5.2. OBJETIVOS PARTICULARES………………………………………….. 66 6. REACTIVOS Y METODOLOGÍA……………………………………………….. 67 6.1. REACTIVOS………………………………………………………………. 67 6.2. METODOLOGÍA………………………………………………………….. 67 Página VIII 6.2.1. ELABORACIÓN DE HIDROCOLOIDES……………………… 67 6.2.2. PÉRDIDA DE AGUA……………………………………………. 68 6.2.3. ELABORACIÓN DE DISPERSIONES SÓLIDAS……………. 69 6.2.3.1. MÉTODO DE SOLVENTE……………………….. 69 6.2.3.2. MÉTODO DE AMASADO………………………... 70 6.2.3.3. MÉTODO DE ESPOLVOREADO……………….. 70 6.2.4. CARACTERIZACIÓN DE DISPERSIONES SÓLIDAS……… 71 6.2.4.1. ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (EIR)…….. 71 6.2.4.2. CALORIMETRÍA DIFERENCIAL DE BARRIDO (DSC)………………………………………………. 71 6.2.4.3. DIFRACCIÓN DE RAYOS X DE POLVOS…….. 71 6.2.5. ANÁLISIS DE PERFIL DE TEXTURA (TPA)………………… 72 6.2.6. ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA (EUV)……………….. 72 6.2.7. LIBERACIÓN Y ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LA AMOXICILINA…………………………………………………… 72 6.2.7.1. LIBERACIÓN……………………………………… 72 6.2.7.2. ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA………………… 74 7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………………….. 77 7.1. PÉRDIDA DE AGUA……………………………………………………... 77 7.2. ESTUDIOS TPA EN HIDROCOLOIDES QUE NO CONTIENEN DS. 79 7.3. CARACTERIZACIÓN DE DISPERSIONES SÓLIDAS……………….. 83 7.3.1. ESPECTROSCOPIA INFRARROJA………………………….. 83 7.3.2. CALORIMETRÍA DIFERENCIAL DE BARRIDO (DSC)…….. 89 7.3.3. DIFRACCIÓN DE RAYOS X DE POLVOS…………………... 94 7.4. ESTUDIOS TPA EN HIDROCOLOIDES QUE CONTIENEN DS…… 99 7.5. ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA (UV)………………………….. 101 7.6. ESTUDIOS DE LIBERACIÓN Y ACTIVIDAD DE LA AMOXICILINA.. 102 8. CONCLUSIONES………………………………………………………………… 112 9. REFERENCIAS…………………………………………………………………… 114 Página 1 1. RESUMEN. La amoxicilina es de gran utilidad para tratar infecciones en personas y en animales, en los últimos el mayor problema es la aceptabilidad por lo que se desarrolló una forma farmacéutica sólida con aspecto y sabor agradables para que los perros la coman y de esta forma tomen la dosis completa del antibiótico. Debido a que la estabilidad de la amoxicilina es menor en medios acuosos se requirió realizar una forma farmacéutica sólida, el problema es que los perros no aceptan fácilmente una cápsula o una tableta por lo que, la opción que se dicidió emplear fue hidrocoloides de gelatina con goma xantana debido a que proporcionan características agradables al medicamento. Los hidrocoloides son un grupo de aditivos multifuncionales que fundamentalmente sirven para regular el contenido de agua. La gelatina, un hidrocoloide natural, es un importante ingrediente funcional en muchos productos farmacéuticos y alimenticios, es ampliamente usada como un ingrediente culinario en la preparación de alimentos por lo que se decidió emplearla en la elaboración de la forma farmacéutica para proporcionarle aceptabilidad al darle un sabor y apariencia agradables para los perros. La gelatina se empleó para que una menor cantidad de agua se encontrara libre en la forma farmacéutica y así, afectara menos a la estabilidad de la amoxicilina. La goma xantana es extensamente usada en formulaciones farmacéuticas orales y tópicas, cosméticos y alimentos, debido a las caracteristicas que posee, se empleó para elaborar la forma farmacéutica para proporcionarle mayor capacidad de captación de agua así como mayor resistencia a disolverse debido a incrementos en la temperatura y modificar la liberación del fármaco. Para solucionar el problema de degradación del fármaco debido al agua que posee el hidrocoloide se realizaron dispersiones sólidas de amoxicilina en un polímero que no es soluble a pH neutro pero que si lo es a pH ácido para que el fármaco no se disolviera en el medicamento y se liberara en el estómago del perro. El polímero utilizado para formar la dispersión sólida es un Página 2polimetacrilato llamado eudragit EPO el cual es usado como formador de películas aislantes y es soluble en fluido gástrico por debajo de pH 5. Inicialmente, se eligieron las proporciones de gelatina y goma xantana adecuadas para obtener un hidrocoloide que tuviera propiedades mecánicas convenientes para que no regresara a su forma líquida a causa de incrementos en la temperatura. Para ello se realizaron varios lotes con diferentes proporciones de ambas sustancias y se sometieron a un ambiente con temperatura controlada (25, 35 y 45 ºC) y presión de vacio para observar que cantidad de agua perdían y si volvían a la forma líquida, además se realizaron análisis de perfil de textura (TPA) para observar las características mecánicas de los hidrocoloides y elegir los más adecuados para realizar la forma farmacéutica. De acuerdo a los resultados obtenidos se eligieron los lotes 3 (3.5g de gelatina y 0.05g de goma xantana por cada 20 mL de agua), 4 (2.7g de gelatina y 0.2g de goma xantana por cada 20 mL de agua) y 5 (2.7g de gelatina y 0.1g de goma xantana por cada 20 mL de agua) para realizar los estudios de solubilidad y actividad antibacteriana, esto debido a que fueron más resistentes a disolverse con una temperatura alta y perdieronn una menor cantidad de agua. De acuerdo a los resultados de análisis de perfil de textura (TPA) se pudo detreminar que los lotes que tuvieron mejores características mecánicas fueron los lotes 3, 4 y 5 debido a que, de acuerdo a la dureza, requieren menos fuerza para poder morderlos. En cuanto a la cohesividad todos los hidrocoloides presentaron buenas características ya que su estructura se puede deformar en gran medida antes de romperse y no tienen una dureza excesiva que impida poder fragmentarlos. Según los resultados de elasticidad todos los lotes presentaron valores adecuados de este parámetro aunque, la elasticidad del lote 3 fue un poco más baja lo que indicaría que es más fácil deformarlo para poder tragarlo. La masticabilidad representa la energía requerida para poder fragmentar un alimento sólido y estos lotes tuvieron los valores más bajos de energía necesaria. Página 3 Por otro lado, se realizaron dispersiones sólidas (amoxicilina: eudragit EPO) en proporciones 1:2, 1:6 y 1:10 por tres métodos diferentes (amasado, solvente y espolvoreado), por cada método se llevaron a cabo dispersiones en las tres proporciones antes mencionadas, también fue evaporado el disolvente a dos temperaturas diferentes (60ºC y temperatura ambiente) y de este modo se observó el efecto de la temperatura. Para elegir la dispersión sólida adecuada que se incluyó en el hidrocoloide, se realizó la caracterización de las mismas por medio de técnicas analíticas como calorimetría diferencial de barrido (DSC), espectroscopia infrarroja y difracción de rayos X de polvos. En cuanto a las dispersiones sólidas se pudo observar que el mejor método de elaboración fue el de amasado ya que de acuerdo a los resultados de DSC fue en estas dispersiones donde pudó apreciarse de mejor forma la desaparición del punto de fusión de la amoxicilina y la señal de transición vítrea del eudragit EPO y mostrar solo una señal en el termograma a una temperatura menor que la del punto de fusión de la amoxicilina lo que indica que la amoxicilina se dispersó en el acarreador. El punto de fusión de la mezcla binaria fue igual a la temperatura de fusión del sistema. Según los resultados de espectroscopía infrarroja, las señales de la amoxicilina no desparecieron solo se hicieron menos intensas debido a la inclusión de la amoxicilina en el acarreador lo cual fue más evidente en las dispersiones elaboradas por el método de amasado. En los resultados de difracción de rayos X pudo observarse que el fármaco se dispersó mejor por el método de amasado debido a que las señales de la estructura cristalina de éste desaparecieron, en los métodos de espolvoreado y disolución aún se apreciaban, notablemente, las señales características de la amoxicilina en su forma cristalina lo que indicó que no se incluyó una cantidad grande del fármaco en el polímero. Se empleó la proporción 1:2 en la laboración de la forma farmacéutica debido a que por el método de amasado se logró obtener una dispersión sólida en esta proporción, además se utilizó una menor cantidad de solvente y se evaporó en menor tiempo. Página 4 La mejor temperatura para evaporar el solvente fue a temperatura ambiente debido a que a 60ºC la amoxicilina se degradó, esto se comprobó con la espectroscopía infrarroja debido a que desaparecieron bandas características del fármaco. En los espectros de IR también pudo observarse que no ocurrió reacción entre el fármaco y el Eudragit EPO. Se realizó la liberación del fármaco de la forma farmacéutica en medio ácido y neutro a 37ºC con agitación constante. Se obtuvo el perfil de disolución y se estudió la actividad del fármaco, ésta se llevó a cabo en Bacillus subtilis mediante un antibiograma. La muestra obtenida a un determinado tiempo se colocó en el agar y se midió el halo de inhibición de crecimiento para compararlo con la curva patrón y de este modo se obtuvo la cantidad liberada de amoxicilina activa. Comparando los tres lotes de hidrocoloides con DS tratados en medio ácido se pudo apreciar que los lotes 5 y 3 liberaron y mantuvieron el 100% de amoxicilina activa, estos dos lotes contenían menor cantidad de goma xantana con respecto al lote 4 por lo que ésta además de proporcionar mejores características mecánicas al hidrocoloide también modificó la liberación del fármaco debido a que se liberó una cantidad menor del antibiótico en el lote 4. Con estos resultados se pudo concluir que la forma farmacéutica elaborada fue viable debido a que liberó el fármaco selectivamente en medio ácido (por lo que se espera que libere el fármaco en el estómago) y mantuvo la estabilidad de la amoxicilina. La liberación en medio neutro de la amoxicilina incluida en los hidrocoloides que contienen DS mostró que la inclusión de la amoxicilina en el eudragit EPO evitó la liberación del fármaco en medios que no son ácidos ya que no se alcanzó una actividad del 100% en ninguno de los casos. Los lotes 5 y 3 liberaron más amoxicilina que el lote 4 lo que indicó una vez más que la goma xantana también controló la liberación del fármaco. Página 5 2. INTRODUCCIÓN. En ocasiones las personas tienen problemas en el momento de utilizar alguna forma farmacéutica para tratar de solucionar sus problemas de salud. Muchas veces el problema radica en la incomodidad de la vía de administración, por ejemplo, con las formas farmacéuticas inyectables. En ocasiones no tienen cuidado con el horario de administración, en estos casos el problema es que no se mantienen los niveles requeridos del fármaco en el organismo por lo que éste no surte el efecto deseado. Los problemas antes mencionados también se presentan en los animales con la diferencia de que las personas saben que es necesario utilizar un medicamento y en el caso de los animales es difícil administrarles una forma farmacéutica ya que no las aceptan fácilmente. Debido a lo difícil que es administrar medicamentos en veterinaria y para asegurar que la dosis del principio activo sea tomada completamente por los animales es necesario el surgimiento de formas farmacéuticas de uso veterinario eficientes, de fácil administración y gran aceptación para asegurar que la dosis de fármaco entre por completo al organismo. Para lograr resolver este problema se pueden desarrollar nuevos medicamentos o modificar los existentes de forma adecuada para lograr un uso óptimo. Un problema presente en personas así como en animales son las infeccionesbacterianas, por lo que es necesario desarrollar formas farmacéuticas con antibióticos que sean viables y eficientes. En el presente trabajo se pretende resolver el problema de administración en perros de formas farmacéuticas orales que contienen amoxicilina. El antibiótico β-lactámico amoxicilina es un antibacteriano de amplio espectro que es útil en infecciones causadas por bacterias Gram + y Gram -, para los animales lo más común es suministrarles suspensiones de este fármaco, sin embargo, los inconvenientes que se presentan son la administración y la estabilidad del principio activo en medio acuoso. Debido a Página 6 estos problemas se busca obtener una forma farmacéutica sólida con sabor y apariencia agradables para que los perros la ingieran sin problema alguno y así tomen toda la dosis. Para ello se empleó el uso de hidrocoloides de gelatina con goma xantana que son excipientes de uso culinario con lo cual se elaboró una forma farmacéutica comestible de fácil administración y aceptación. Además de esto se pretende que el fármaco sea estable en la forma farmacéutica de liberación modificada, para lograrlo se empleó la inclusión en el hidrocoloide de una dispersión sólida de amoxicilina en eudragit EPO para que el polímero que es soluble en pH ácido proteja al fármaco de la degradación al mantenerlo protegido del agua que posee el medicamento, además al disolverse a pH por debajo de 5 se espera que el fármaco sea liberado selectivamente en el estómago de los perros en donde se absorbe el 80% de la dosis. Página 7 3. ANTECEDENTES. 3.1. AMOXICILINA. 3.1.1. DESCRIPCIÓN. La amoxicilina es una antibiótico de amplio espectro, es una aminopenicilina que se encuentra comercialmente disponible en forma trihidratada para administración por vía oral y la sal sódica de amoxicilina para aplicación parenteral. Es un polvo cristalino, como base es poco soluble en agua, pero soluble como sal. Estructuralmente difiere de la ampicilina porque tiene un grupo hidroxilo adicional. Se debe mantener en lugares con una temperatura de 15-30°C y una vez reconstituida se debe refrigerar y si no se utiliza, desecharse en menos de 14 días. En el caso de la amoxicilina inyectable en polvo, puede permanecer estable hasta por 12 meses en refrigeración. (Gutiérrez Olvero Lilia 2011) 3.1.1.1. NOMBRE. Resúmenes químicos designan a la amoxicilina por su nombre químico completo; el cual es: 4-tio-1-azabiciclo [3.2.0] heptano-2-ácido carboxílico, 6- [(amino 4-hidroxifenil acetil) amino]-3,3-dimetil-7-oxo-[2S-[2α, 5α, 6β (S)]]. La amoxicilina es generalmente referida como ácido 6-[D (-)-α-amino-p- hidroxifenil acetamido] penicilánico trihidratado y en los primeros estudios fue llamada hidroxiampicilina. (Florey Klaus 1978.) 3.1.1.2. FORMULA Y PESO MOLECULAR. (Florey Klaus 1978.) P.M: 419.46 g/mol Figura 1. Estructura de la amoxicilina Página 8 3.1.1.3. ISÓMEROS. En penicilinas, la configuración absoluta de los carbonos 2, 5, 6, es S, R, R respectivamente. Además el carbono de la posición 10 adyacente al anillo aromático tiene la configuración R anteriormente llamada D-(-). Como en la ampicilina, el epímero S en el carbono 10 fue también sintetizado y tiene una actividad antibacterial inferior. La síntesis fue extendida para incluir isómeros en el carbono 10 (6 en total), con orto, meta y para-hidroxi en el anillo aromático, y los dos más activos in vitro tenían la configuración R en el carbono 10 y fueron compuestos meta y para- hidroxi sustituidos. In vivo el isómero R p- hidroxi resultó tener los niveles más altos en sangre, y, como resultado, este ha sido la amoxicilina activa. (Florey Klaus 1978.) 3.1.1.4. APARIENCIA, COLOR Y OLOR. La amoxicilina trihidratada, es un polvo cristalino de color blanco o grisáceo de libre flujo. La amoxicilina similar a otras penicilinas también tiene el típico olor a penicilina descrito como tipo sulfuro. (Florey Klaus 1978.) 3.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS. 3.1.2.1. ABSORCIÓN ULTRAVIOLETA. El espectro ultravioleta de la amoxicilina trihidratada, que fue registrado en un espectrofotómetro Cary modelo 14, es mostrado en las siguientes figuras. El espectro representa un cromóforo tipo fenólico. (Florey Klaus 1978.) Tabla 1: Datos del espectro ultravioleta. Etanol λ (nm) 230 (max) 274 (max) Ε 10850 1400 0.1 N HCl λ (nm) 229 (max) 272 (max) Ε 9500 1080 0.1 N KOH λ (nm) 248 (max) 291 (max) Ε 2200 3000 Página 9 Figura 2. Espectro UV de amoxicilina trihidratada en HCl 0.1N y KOH 0.1N respectivamente. Figura 3. Espectro de UV de amoxicilina trihidratada en etanol. 3.1.2.2. ESPECTRO IR. El espectro de infrarrojo de la amoxicilina trihidratada fue obtenido en el espectrofotómetro de doble rayo modelo Perkin Elmer 621como una pastilla de bromuro de potasio. Las frecuencias y asignaciones se dan en la tabla 2 y en la figura 4. (Florey Klaus 1978.) Tabla 2: Datos del espectro IR Asignaciones Frecuencia (cm-1) OH estiramiento 3550-3400 NH3+ 3200-2500 C=O β-lactámico estiramiento 1776 C=O Amida I estiramiento 1688 COO- estiramiento asimétrico 1582 Anillo aromático 1519 Página 10 Figura 4. Espectro de infrarrojo de la amoxicilina trihidratada. 3.1.2.3. DATOS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X. Los datos de difracción de rayos X de polvos son mostrados en la siguiente tabla. Se utilizó un difractómetro XRD-6 modelo GE. (Florey Klaus 1978.) Tabla 3: Resultados de difracción de rayos X 2Θ (oº) d(Aº) I/I1 12.20 7.26 0.63 14.72 6.02 0.24 15.13 5.86 0.54 16.25 5.45 0.16 18.05 4.91 1.00 19.34 4.59 0.75 19.77 4.49 0.24 20.20 4.40 0.12 25.76 3.46 0.42 26.68 3.34 0.51 28.71 3.11 0.55 I/I1 = Intensidad relativa 3.1.3. ESTABILIDAD. La degradación de la amoxicilina es típica de todas las penicilinas que se hidrolizan. En medio alcalino la descomposición ocurre primero por la apertura de la lactama para formar ácido peniciloico. Esta es la base para el ensayo de absorción de yodo así como la reacción de hidroxilamina. El ácido peniciloico en última instancia pierde CO2 y forma ácido peniloico. La amoxicilina en ácido, otra vez similar a otras penicilinas, se hidroliza para formar primero ácido amoxicilina penicilénico que absorbe a 320 nm. Esta hidrólisis ha sido la base para la determinación de ampicilina y amoxicilina. Ni Página 11 el ácido 6-aminopenicilanico ni el ácido peniciloico forman ácido penicilénico. Un desglose adicional de productos ácidos son: ácido penilico, ácido penaldico, penicilamina y últimamente peniloaldehído. Aunque las penicilinas semisintéticas son hechas de ácido 6-amino penicilánico, (6-APA), este no se encuentra como producto de degradación. Hay numerosas patentes en la fabricación de (6-APA) proveniente de penicilinas usando penicilina amidasas. La amoxicilina en formas de dosificación oral por lo regular se presentan en forma de emulsiónes en concentraciones de 125 y 250 mg/5mL. Estas tienen por lo menos 90% de amoxicilina intacta después de dos semanas a temperatura ambiente o a 4 ºC. Sin embargo, la solubilidad en agua a pH 6 es solo 4.2 mg/mL (21 mg/ 5mL); de las soluciones mantenidas por 7 días a temperatura ambiente, solo el 50% sigue siendo amoxicilina intacta y 100% a 4ºC. La amoxicilina no disuelta es más estable que si se encuentra disuelta, la estabilidad de las formas de dosificación oral son dependientes de la solubilidad. Amoxicilina a granel seca, cápsulas, y polvos de dosificación oral secos han retenido toda la actividad por tiempo prolongado, aproximadamente 5 años. Sin embargo, las fechas de expiración son usualmentede tres años. (Florey Klaus 1978.) 3.1.4. SOLUBILIDAD. Los datos de solubilidad son los siguientes. Tabla 4: Solubilidad de Amoxicilina Solvente mg/mL Agua Aproximadamente 4 Metanol 7.5 Etanol (absoluto) 3.4 Acetona 1.3 Dioxano 0.8 Etil acetato Insoluble Hexano Insoluble Acetonitrilo Insoluble Benceno Insoluble La solubilidad en agua depende del pH. Sin embargo, a pH de 4-8 esta varía de 4.2 a 9.0 mg/mL. (Florey Klaus 1978.) Página 12 3.1.5. PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS. 3.1.5.1. DESCRIPCIÓN. La amoxicilina es una penicilina semisintética similar a la ampicilina, con una mejor biodisponibilidad por vía oral que ésta última. Debido a su mejor absorción gastrointestinal, la amoxicilina ocasiona mayores niveles de antibiótico en sangre y unos menores efectos gastrointestinales (en particular, diarrea) que la ampicilina. La amoxicilina tiene un espectro de actividad antibacteriana superior al de la penicilina, aunque no es estable frente a las beta-lactamasas.(http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/a051.htm) 3.1.5.2. ESPECTRO ANTIBACTERIANO. Contra bacterias Gram-, Gram+, anaerobios, actinomicosis, ántrax, espiroquetosis, clostridiasis, abscesos, mastitis, leptospirosis, listeriosis, nocardiosis, enfermedades respiratorias, infecciones del tracto gastrointestinal (TGI) como salmonelosis y shigelosis, vibriosis, tétanos, enfermedades urinarias. (Gutiérrez Olvero Lilia 2011) Los siguientes microorganismos son considerados susceptibles a la amoxicilina: Actinomyces sp.; Bacillus anthracis; Prevotella melaninogenica; Bifidobacterium sp.; Bordetella pertussis; Borrelia burgdorferi; Brucella sp.; Clostridium perfringens; Clostridium tetani; Corynebacterium diphtheriae; Eikenella corrodens; Enterococcus faecalis; Erysipelothrix rhusiopathiae; Escherichia coli; Eubacterium sp.; Haemophilus influenzae (beta-lactamasa negativa); Helicobacter pylori; Lactobacillus sp.; Listeria monocytogenes; Neisseria meningitidis; Peptococcus sp.; Peptostreptococcus sp.; Propionibacterium sp.; Proteus mirabilis; Salmonella enteritidis; Salmonella sp.; Salmonella typhi; Shigella sp.; Staphylococcus sp. (sólo beta-lactamasa negativa y sensible a meticilina/oxacilina); Streptococcus agalactiae (estreptococos del grupo B); Streptococcus dysgalactiae; Streptococcus pneumoniae; Streptococcus pyogenes (grupo A beta-hemolíticos); Treponema pallidum; Vibrio cholerae; estreptococos del grupo viridians. (http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/a051.htm) Página 13 3.1.5.3. MECANISMO DE ACCIÓN. Bloquea la síntesis de la pared bacteriana o polimerización de las unidades Park y bloquea al ácido lipotecóico, produciendo bacteriólisis. Los antibióticos betalactámicos como la amoxicilina son bactericidas. Actúan inhibiendo la última etapa de la síntesis de la pared celular bacteriana uniéndose a unas proteínas específicas llamadas PBPs (Penicillin-Binding Proteins) localizadas en la pared celular. Al impedir que la pared celular se construya correctamente, la amoxicilina ocasiona, en último término, la lisis de la bacteria y su muerte. La amoxicilina no resiste la acción hidrolítica de las betalactamasas de muchos estafilococos, por lo que no se usa en el tratamiento de estafilococias. Aunque la amoxicilina es activa frente a los estreptococos, muchas cepas se están volviendo resistentes mediante mecanismos diferentes de la inducción de betalactamasas, por lo que la adición de ácido clavulánico no aumenta la actividad de la amoxicilina frente a estas cepas resistentes. Dado que muchos otros gérmenes se están volviendo resistentes a la amoxicilina, se recomienda realizar un antibiograma antes de instaurar un tratamiento con amoxicilina, siempre que ello sea posible. (http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/ a051.htm) 3.1.5.4. FARMACOCINÉTICA. Se absorbe rápidamente (70-80% de biodisponibilidad) y se difunde en todo el organismo. No se concentra en líquido cefalorraquídeo (LCR), ni atraviesa la barrera placentaria, se elimina por orina y bilis. Sufre ciclo enterohepático. En gatos, perros, cerdos y becerros, cuando se administra por vía oral (VO), se une en un gran porcentaje a proteínas plasmáticas. En becerros de 2 semanas de edad a una dosis 10 a 20 mg/kg, la combinación de amoxicilina con ácido clavulánico, se absorbe del 34-36%. (Gutiérrez Olvero Lilia 2011) La amoxicilina es estable en medio ácido en presencia de jugos gástricos y puede ser administrada por vía oral sin tener en cuenta el ritmo de las comidas. Se absorbe rápidamente después de la administración oral, alcanzando los niveles máximos entre 1 y 2.5 horas en humanos. Difunde adecuadamente en la mayor parte de los tejidos y líquidos orgánicos. No difunde a través de tejido cerebral ni líquido cefalorraquídeo, salvo cuando están las meninges Página 14 inflamadas. En humanos el 75% aproximadamente de la dosis de amoxicilina administrada se excreta por la orina sin cambios mediante excreción tubular y filtración glomerular; esta excreción puede ser retardada administrando probenecid, y también es mas lenta en los pacientes con insuficiencia renal que requieren un reajuste de las dosis. En humanos la amoxicilina no se liga a las proteínas en proporción elevada (17%). La administración en humanos de una dosis de 500 mg de amoxicilina alcanza, como promedio, unos niveles séricos pico de 7,5 μg/ml y todavía puede detectarse amoxicilina en suero 8 horas después de su administración. La presencia de alimentos en el estómago no interfiere significativamente la absorción de la amoxicilina. (http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/a051.htm) 3.1.5.5. INDICACIONES Y POSOLOGÍA. La amoxicilina está indicada en el tratamiento de infecciones sistémicas o localizadas causadas por microorganismos gram-positivos y gram-negativos sensibles, en el aparato respiratorio, tracto gastrointestinal o genitourinario, de piel y tejidos blandos, neurológicas y odontoestomatológicas. También está indicado en la enfermedad o borreliosis de Lyme, en el tratamiento de la infección precoz localizada (primer estadio o eritema migratorio localizado) y en la infección diseminada o segundo estadio. Tratamiento de erradicación de H. pylori en asociación con un inhibidor de la bomba de protones y en su caso a otros antibióticos: úlcera péptica, linfoma gástrico tipo MALT, de bajo grado. Prevención de endocarditis bacterianas (producidas por bacteriemias postmanipulación/ extracción dental). Tratamiento de infecciones moderadas a severas por gérmenes sensibles: Administración oral: Adultos, adolescentes y niños de más de 40 kg: las dosis recomendadas son de 500 mg cada 12 horas o 250 mg cada 8 horas. En el caso de infecciones muy severas o causadas por gérmenes menos susceptibles, las dosis pueden aumentarse a 500 mg cada 8 horas. Lactantes y niños de < 40 kg: para infecciones moderadas, las dosis recomendadas son de 20 mg/kg/día divididos en dosis cada 8 horas o 25 mg/kg/día en dosis cada 12 horas. Estas dosis se pueden aumentar hasta 40 Página 15 mg/kg/día en tres administraciones o a 45 mg/kg/día en dos administraciones. Neonatos y lactantes de < 3 meses de edad: la máxima dosis recomendada es de 30 mg/kg/día en dos dosis al día. (http://www.iqb.es/cbasicas/farma/ farma04/a051.htm) En animales se tienen dosis de 11-22 mg/kg intramuscular (IM) cada 8 h por 5-7 días. Sólo la amoxicilina trihidratada se puede administrar por vía oral y es resistente al ácido gástrico. Perros y gatos: en forma de amoxicilina trihidratada: 10-22 mg/kg/8 h por vía oral (VO) ó subcutánea (SC). Amoxicilina sódica inyectable: 5.5-11 mg/kg/8 h por vía intramuscular (IM) o SC. Bovinos: 6-11 mg/kg/24 h por vía SC o IM. Caballos: 20-30mg/kg/6 h por VO. Cerdos: Amoxicilina sódica inyectable: 5.5 - 11 mg/kg/8 h por vía IM ó SC. Aves: 100 mg/kg/8 h por VO ó IM. (Gutiérrez Olvero Lilia 2011) 3.1.5.6. CONTRAINDICACIONES. La amoxicilina está contraindicada en pacientes con alergias a las penicilinas, cefalosporinas o al imipenem. La incidencia de hipersensibilidad cruzada es del 3 al 5%. Los pacientes con alergias, asma o fiebre del heno son más susceptibles a desarrollar reacciones alérgicas a las penicilinas. En los pacientes con insuficiencia renal se deben ajustar las dosis de amoxicilina. La amoxicilina está clasificada en la categoría B de riesgo para el embarazo. Los datos en animales indican que el fármaco no es teratogénico y, en general, las penicilinas son consideradas como fármacos seguros durante el embarazo. La amoxicilina se excreta en la leche materna en pequeñas cantidades y puede producir rash, diarrea o superinfecciones en los lactantes. Se deberán considerar estos riesgos para el lactante cuando se prescriba un tratamiento con amoxicilina a la madre. La amoxicilina se debe usar con precaución en pacientes con leucemia linfática que son más susceptibles a los rash. Lo mismo ocurre en los pacientes con SIDA, otras infecciones virales y especialmente en los pacientes con mononucleosis. (http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/a051.htm) Página 16 3.1.5.7. INTERACCIONES. La administración de amiloride antes de la amoxicilina reduce la biodisponibilidad del antibiótico en un 27% y la Cmax en un 25%. No se observaron variaciones en el aclaramiento renal de la amoxicilina. Aunque se desconoce la significancia clínica de esta interacción se recomienda no administrar ambos fármacos simultáneamente, dejando transcurrir unas dos horas como mínimo entre uno y otro fármaco. El probenecid inhibe la excreción tubular de la amoxicilina, aumentando los niveles plasmáticos del antibiótico. En la práctica clínica estos dos fármacos se suelen asociar para el tratamiento de la gonorrea. Por regla general, esta interacción no ocasiona problemas clínicos excepto en pacientes con insuficiencia renal. La amoxicilina en grandes dosis inhibe la excreción tubular renal de metotrexato, aumentando las concentraciones plasmáticas de este último y, por consiguiente, su potencial toxicidad. De igual forma, se ha observado que la administración concomitante de amoxicilina y alopurinol aumenta la incidencia del rash inducido por este último. La bromelaína aumenta la absorción de la amoxicilina. Se observó que 80 mg de bromelaina administrados conjuntamente con la amoxicilina aumentaba los niveles plasmáticos del antibiótico, aunque se desconoce el mecanismo de esta interacción. En muchas ocasiones, los antibióticos aminoglucósidos se muestran sinérgicos con la amoxicilina frente a enterococos y estreptococos del grupo B. Sin embargo, por existir una incompatibilidad química, ambos tipos de antibióticos no se deben mezclar ni administrar al mismo tiempo. Algunas penicilinas inactivan los antibióticos aminoglucósidos cuando se mezclan en infusiones intravenosas. La neomicina inhibe parcialmente la absorción oral de la amoxicilina. (http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/a051.htm) Página 17 Sinergia: aminoglicósidos, cefalosporinas administradas por separado. Junto con cloranfenicol es sinérgico contra Salmonella. Antagonismo: eritromicina, tetraciclinas, cloruro de amonio, acidificantes urinarios, sulfonamidas y antiácidos. El ácido acetilsalicílico aumenta la producción de salicilato libre. Con alopurinol aumenta la urticaria. Proteus sp y Pseudomona sp son resistentes a la amoxicilina, sin embargo, el efecto conjunto de inhibidores de β-lactamasas con amoxicilina, resulta en una mezcla de alta eficacia antibacteriana, incluso contra los géneros mencionados como resistentes. La combinación de amoxicilina con sulbactam o ácido clavulánico, es eficaz contra infecciones causadas por bacterias Gram- y Gram+, a nivel respiratorio, digestivo y en casos de mastitis (400-500 mg de amoxicilina + 100 mg de ácido clavulánico). Existen preparaciones de gran potencia y amplio espectro, que eran consideradas como químicamente antagónicos. Tal es el caso de la mezcla de amoxicilina con gentamicina, con una interfase que evita su reacción (p. ej., inclusión en liposomas), resultando un excelente antimicrobiano una vez que se inyecta al organismo. Su actividad in vitro será nula pues el principio activo se encuentra dentro del liposoma. No todas las preparaciones de este tipo han logrado la estabilidad de sus componentes. (Gutiérrez Olvero Lilia 2011) 3.1.5.8. REACCIONES ADVERSAS. Los efectos secundarios más frecuentes son los asociados a reacciones de hipersensibilidad y pueden ir desde rash sin importancia a serias reacciones anafilácticas. Se ha descrito eritema multiforme, dermatitis exfoliativa, rash maculopapular con eritema, necrolisis epidérmica tóxica, síndrome de Stevens- Johnson, vasculitis y urticaria. En alguna rara ocasión se observado nefritis intersticial con necrosis tubular renal y síndrome nefrótico. Los efectos secundarios más comunes, asociados al tracto digestivo son similares a los de otros antibióticos y se deben a la reducción de la flora: Naúsea/vómitos, anorexia, diarrea, gastritis, y dolor abdominal. En algún caso Página 18 bastante raro puede producirse colitis pseudomembranosa durante el tratamiento o después de éste. Pueden producirse superinfecciones durante un tratamiento con amoxicilina, en particular si es de larga duración. Se han comunicado candidiasis orales y vaginales. Los efectos adversos sobre el sistema nervioso central incluyen cefaleas, agitación, insomnio, y confusión, aunque no son muy frecuentes. Se han comunicado convulsiones en pacientes con insuficiencia renal a los que se administraron penicilinas en grandes dosis y por lo tanto las dosis de amoxicilina deben reajustarse convenientemente en estos pacientes. Los efectos hematológicos son poco frecuentes y suelen ir asociados a reacciones de hipersensibilidad: se han descrito eosinofilia y anemia (incluyendo anemia hemolítica), púrpura trombocitopénica, neutropenia, agranulocitosis, y leucopenia. Estas reacciones adversas son reversibles al discontinuar el tratamiento.(http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/ a051.htm) 3.1.6. ANTECEDENTES DE AMOXICILINA EN FORMULACIONES DE LIBERACIÓN MODIFICADA. A lo largo del tiempo se han realizado avances en investigación y desarrollo de formas farmacéuticas de liberación modificada que contienen amoxicilina, el surgimiento de este tipo de formulaciones se debe a la necesidad de proveer ventajas en el efecto terapéutico del fármaco con respecto a las formas de liberación convencionales, en algunos casos el uso de sistemas de liberación modificada ayudan a mantener un nivel terapéutico adecuado del fármaco en plasma por mayor tiempo disminuyendo la fluctuación de ésta debido a la administración de sistemas de liberación convencionales, también se puede obtener una liberación de un fármaco en un tejido específico lo cual ayudaría a aumentar el efecto terapéutico o a disminuir la degradación del principio activo debido a las diferentes etapas del metabolismo por las que tiene que pasar el Página 19 fármaco antes de llegar al sitio donde tiene que efectuar su acción terapéutica, esto representa utilizar menos dosis y disminuir la frecuencia de administración. Diversas formulaciones se han desarrollado involucrando diversos campos de aplicación, por ejemplo, un dispositivo biodegradable intrabucal periodontal, el cual tiene como propósito utilizar películas poliméricas de poli polímero (L- láctido-co-glucósido)biodegradables que contienen amoxicilina y metronidazol y que pueden ser fácilmente colocadas dentro de la cavidad bucal, estas películas son capaces de liberar concentraciones terapéuticas de ambos fármacos por un periodo prolongado de tiempo (16 días) y en menor dosis con respecto a formas farmacéuticas convencionales, y por lo tanto menores efectos adversos. (Ahuja, A., J. Ali, et al. 2006. Pharmazie 61(1): 25-29) Otra forma farmacéutica elaborada para el tratamiento de infecciones periodontales fue el dispositivo retentivo de fibras de nylon que contienen amoxicilina, este sistema de liberación controlada emplea bajas dosis del fármaco y utiliza al nylon como núcleo donde se incluye el fármaco, las fibras de nylon se impregnan con una solución de amoxicilina y polivinil acetato cinco veces para maximizar la carga del fármaco en el polímero. Se pudo observar que este sistema mantiene niveles sostenidos del fármaco por encima de la concentración mínima inhibitoria (1.5 μg/ml) durante 11 días lo que implicaría menor frecuencia de dosificación y menor fluctuación de la concentración del fármaco en el organismo. (Ahuja, A., J. Ali, et al. (2006). Indian Journal of Pharmaceutical Sciences 68(4): 442-447) Además de películas poliméricas, también se han empleado esferas de polímeros para elaborar sistemas de liberación controlada, se han elaborado macro esferas de goma gelana que incluyen el fármaco poco soluble amoxicilina con el fin de controlar la liberación para obtener niveles terapéuticos adecuados del fármaco por más tiempo y por lo tanto modificar la frecuencia de administración. (Babu, R. J., S. Sathigari, et al. 2010) También se han desarrollado microemulsiones de amoxicilina en glicéridos y ácidos grasos de cadena media como el ácido caprílico (C8) y ácido cáprico Página 20 (C10) con las cuales se ha logrado mejorar el tiempo de liberación y los niveles del la concentración mínima inhibitoria del fármaco se alcanzan con una dosis menor (80 mg) comparado con una forma de dosificación convencional (500mg), además no alteran las membranas intestinales. (Badawi, A. A., H. M. El-Laithy, et al. 2008) Los sistemas de liberación que son sensibles a cambios del medio, como el pH, pueden tener una gran utilidad para mejorar los tratamientos con los fármacos, como ejemplo de esto se tiene que se han elaborado nanopartículas de quitosan/poli-γ-ácido glutámico con amoxicilina incorporadas en hidrogeles sensibles a los cambios de pH para el tratamiento de infecciones causadas por Helicobacter pylori, los hidrogeles son resistentes a pH ácidos por lo que este sistema mostró proteger a la amoxicilina del jugo gástrico, además permite que las nanopartículas puedan infiltrarse en el espacio intercelular y liberar en este sitio a la Amoxicilina con lo cual se consigue combatir de una forma más eficiente a H. pylori. (Chang, C. H., Y. H. Lin, et al. 2010) Otras estrategias de liberación de fármacos empleadas para proporcionar beneficios a los tratamientos de enfermedades es el empleo de dispersiones sólidas, en este caso se realizaron dispersiones sólidas de amoxicilina en polietilen glicol 1500, polivinil pirrolidona 10000 y β-coclidextrinas. Estas dispersiones sólidas (DS) incrementan la solubilidad y la velocidad de disolución de la amoxicilina en una proporción de 2-2.7. Estudios fisicoquímicos realizados a las dispersiones sólidas muestran que la mejora en la liberación, disolución y velocidad de disolución ocurren como resultado del decremento de la cistalinidad del fármaco y la formación de complejos intermoleculares. (Krasnyuk Jr. 2009) 3.2. SISTEMAS DE LIBEARCIÓN MODIFICADA. 3.2.1. GENERALIDADES. Por muchas décadas los tratamientos de enfermedades agudas o enfermedades crónicas han sido en su mayoría realizados por liberación de Página 21 fármacos a pacientes usando varias formas de dosificación farmacéuticas, incluyendo tabletas, cápsulas, pastillas, supositorios, cremas, ungüentos, líquidos, aerosoles, e inyectables, como acarreadores de fármacos. Incluso hoy esos sistemas de liberación de fármacos convencionales son los primeros productos farmacéuticos que comúnmente se observan en la prescripción y ocupan los mostradores del mercado de medicamentos. Es sabido que este tipo de sistemas de liberación de fármacos proporcionan una pronta liberación del fármaco. Por lo tanto, para lograr, así como para mantener la concentración del fármaco dentro del rango terapéutico efectivo necesario para el tratamiento, es a menudo necesario tomar este tipo de sistemas de liberación de fármacos varias veces al día. Esto resulta en una fluctuación significante en los niveles del fármaco. Recientemente, se han realizado varios avances para solucionar la problemática antes mencionada. Éstos han resultado en el desarrollo de nuevas técnicas para la liberación de fármacos. Estas técnicas son capaces de controlar la velocidad de la liberación del fármaco, sostener la duración de la actividad terapéutica y/o enfocar la liberación del fármaco en un tejido. Estos avances han llevado al desarrollo de varios sistemas novedosos de liberación de fármacos que pueden revolucionar el método de medicación y proveer varios beneficios terapéuticos. (Chien Yie W. 1992) Actualmente, es conocido que modificando tiempos y tipos de liberación de los medicamentos, podemos aumentar su eficacia y, a la vez reducir la dosis del principio activo. Se han estudiado formas de liberación en las que los sistemas que regulan la liberación del principio activo garantizan diversas cinéticas de cesión del fármaco. Se trata, según los casos, de mantener constantes los niveles plasmáticos durante largos periodos de tiempo, retardar o prolongar la liberación (o también acelerarla) y alcanzar los mismos efectos con una dosis menor. El desarrollo experimentado por la ciencia de los polímeros (los materiales más empleados en este campo), la tecnología farmacéutica y la biología han contribuido al rápido avance de nuevos sistemas de liberación modificada. Página 22 Los sistemas de liberación modificada se consideran como todos aquellos cuya liberación del fármaco no es igual al de una forma farmacéutica convencional. El término liberación modificada define a las especialidades farmacéuticas que se han diseñado de tal forma que se ha modificado el lugar o la velocidad de liberación del principio activo. Bajo la denominación sistemas de liberación modificada (SLM) se agrupan diferentes sistemas. Las formas farmacéuticas de liberación modificada intentan desarrollar un esquema de entrega de fármacos al organismo que produzcan un nivel terapéutico efectivo de la manera más rápida posible y que luego esta concentración se mantenga durante un tiempo prolongado de manera reproducible. Para la elaboración de estos sistemas es necesario contar con materias primas adecuadas que garanticen esta función. En la mayoría de los SLM, el fármaco, se introduce en el interior de lo que se denomina matriz, siendo ésta normalmente un material polimérico. (García Martínez M. I. 2011) 3.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA. 3.2.2.1. LIBERACIÓN SOSTENIDA. Es sabido que este tipo de sistemas ha tenido existencia en la literatura médica y farmacéutica por muchas décadas. Éste ha sido usado constantemente para describir una forma de dosificación farmacéutica formulada para retardar la liberación de un agente terapéutico de tal manera que su aparición en la circulación sistémica es retrasada y/o prolongada y su perfil plasmático es de duración sostenida. El comienzo de su acción farmacológica es a menudo retrasado, y la duración de su efecto terapéutico es sostenido. (Chien Yie W. 1992)El fármaco es liberado lentamente a una velocidad regulada por el sistema. La velocidad de disolución o de difusión del principio activo a partir de tal forma, en condiciones experimentales dadas, debe ser inferior a la del principio activo a partir de una forma de liberación convencional. Desde el punto de vista de la biodisponibilidad, tiene como finalidad la prolongación de la duración de absorción del principio activo. Generalmente contiene una cantidad de principio activo superior a la de la forma convencional y tiene como objetivo la Página 23 prolongación de su acción, la modificación de la frecuencia de administración y, en la eventualidad, la reducción de los efectos indeseables. (García M. 2011) 3.2.2.2. LIBERACIÓN CONTROLADA. Por otro lado, este tipo de sistemas tiene un significado que va más allá del alcance de la acción sostenida del fármaco. Esto también implica una previsibilidad y reproducibilidad en la cinética de liberación del fármaco, lo que significa que la liberación del fármaco de un sistema de liberación controlada beneficia al perfil de velocidad que no solo es predecible cinéticamente, también es reproducible de una unidad a otra. (Chien Yie W.1992) El fármaco se libera a una tasa constante y las concentraciones plasmáticas después de la administración no varían de forma significativa con el tiempo. (García Martínez M. I. 2011) 3.2.2.3. LIBERACIÓN ACELERADA. La velocidad de liberación del fármaco es más rápida que la de una forma de liberación convencional destinada a la misma vía. La velocidad de disolución o de difusión del fármaco a partir de una forma de liberación acelerada, en condiciones experimentales dadas, debe ser superior a la del principio activo de la forma convencional. (García Martínez M. I. 2011) 3.2.2.4. LIBERACIÓN RETARDADA. La liberación del fármaco se encuentra retardada en el organismo mediante un método de fabricación apropiado. En condiciones experimentales determinadas (por ejemplo: bajo la influencia del pH), una forma de liberación retardada libera el fármaco después que una forma de liberación convencional. En ocasiones, el objetivo es liberar el principio activo en un sitio dado del organismo, para evitar una interacción entre el principio activo y los tejidos que no son el blanco del fármaco. (García Martínez M. I. 2011) Página 24 3.2.3. UTILIZACIÓN DE POLÍMEROS EN LA ELABORACIÓN DE FORMAS FARMACÉUTICAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA. Los polímeros son extensamente utilizados como excipientes para lograr la formulación de SLM, diferentes estrategias para lograr la modificación de la liberación de principios activos mediante polímeros se presentan de forma resumida en la figura 5. (García Martínez M. I. 2011) Figura 5. Diferentes estrategias para lograr el control de liberación de fármacos 3.2.3.1. DIFUSIÓN CONTROLADA UTILIZANDO MATRICES POLIMÉRICAS COMO SISTEMAS DE LIBERACIÓN DE FÁRMACOS. En este tipo de sistemas preprogramados de liberación de fármacos el reservorio del principio activo es preparado por una dispersión homogénea de partículas de fármaco en una matriz polimérica que controla la velocidad, ésta es fabricada con polímeros hidrofílicos o lipofílicos. La dispersión del fármaco en la matriz polimérica se logra por la mezcla de la dosis terapéutica en forma de partículas finamente molidas con un líquido polimérico o una base polimérica altamente viscosa, seguido de la reticulación de las cadenas del polímero, o mezclando el fármaco sólido con un polímero gomoso a una temperatura elevada. La dispersión resultante fármaco-polímero es entonces SISTEMAS POLIMÉRICOS A TRAVÉS DE MEMBRANAS MATRICIALES OSMÓTICOS BIOADHESIVOS VÍA PARENTERAL IMPLANTES TRANSDÉRMICOS ORALES VÍA RECTAL VÍA ORAL VÍA OFTÁLMICA VÍA VAGINAL Y UTERINA OTRAS VÍAS MEMBRANA POLIMÉRICA DISPERSIÓN ADHESIVA MATRIZ DE DIFUSIÓN DISOLUCIÓN DE MICRORESERVORIO LIPÍDICAS HIDRÓFILAS H INERTES NASAL TÓPICA Página 25 moldeada o extruida para formar un dispositivo de liberación de fármaco de varias formas y tamaños diseñados para aplicaciones específicas. Éstas pueden también ser fabricadas por la disolución del fármaco y el polímero en un solvente común, seguido de la evaporación del solvente a una temperatura elevada y/o bajo vacío. La velocidad de liberación del fármaco de la matriz polimérica de difusión controlada en el sistema de liberación de fármaco es dependiente del tiempo en el estado estacionario. La liberación de las moléculas de fármaco de este tipo de sistemas de liberación controlada de fármacos es controlada a una velocidad preprogramada por la carga de la dosis, solubilidad del fármaco en el polímero, y su difusividad en la matriz polimérica. (Chien Yie W.1992) 3.2.4. VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA. (García Martínez M. I. 2011) Las ventajas teóricas de estas nuevas formas farmacéuticas según el tipo son: Disminución de la frecuencia de administración por aumento del intervalo posológico. Menor incidencia de reacciones adversas por la reducción de las fluctuaciones en las concentraciones plasmáticas Facilidad en la administración de algunos SLM. 3.2.5. DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE LIBERACIÓN MODIFICADA. (García Martínez M. I. 2011) Los sistemas de liberación modificada también tienen algunos inconvenientes: Sobredosificación por manipulación incorrecta del medicamento. Agravamiento o peor control de situaciones de sobredosis, de aparición de reacciones adversas o alérgicas. Interacciones de farmacéuticas y farmacocinéticas Mayor precio. Mayor complejidad en el proceso de manufactura. Página 26 3.3. HIDROCOLOIDES. El tipo más simple de sistema coloidal consiste de una sola fase de partículas dispersa en una segunda fase continua llamada el medio de dispersión. Por la palabra fase, nos referimos a una región del sistema, ya sea espacialmente conectada o discontinua, en la que se pueden medir variables como densidad, presión, constante dieléctrica, etc. Un sistema de partículas sólidas menores de 1µm de diámetro suspendidas en un medio líquido es llamado dispersión coloidal (o sol). Si las partículas son poliméricas, el coloide es un látex (latices en plural). Si el medio de dispersión es acuoso, el coloide es una dispersión hidrocoloidal (hidrosol). Mientras que generalmente las partículas dispersas son mucho más grandes que las moléculas del medio de dispersión, las partículas en una dispersión coloidal son lo suficientemente pequeñas para ejecutar un vigoroso movimiento Browniano. Un sistema de partículas más grandes que 1 µm y que es propenso a precipitar debido a la fuerza de gravedad es usualmente referido como una suspensión. Una dispersión o suspensión de gotas de líquido en una fase líquida continua es llamada una emulsión. (Dickinson Eric 1992) El término hidrocolides se refiere a una serie de polisacáridos y proteínas que son hoy en día extensamente usadas en una variedad de sectores industriales para realizar un número de funciones incluyendo engrosamiento y gelación en soluciones acuosas, estabilización de espumas, emulsiones y dispersiones, inhibición de formación de cristales y la liberación controlada de sustancias. Los hidrocoloides comercialmente importantes y sus orígenes son mostrados en la tabla 5. (Phillips G. O. 2000) Tabla 5. Fuente de Hidrocoloides importantes comercialmente. Área Organismo Hidrocoloide Botánica Árboles Celulosa Exudados de gomas de árboles Goma arábiga Plantas Almidón, Pectina, Celulosa Semillas Goma Guar, Goma de tamarindo. Tubérculos Konjac Mannan Algas Alga marina roja Agar, Carragenina Algamarina café Alginato Microbios Goma xantana, Celulosa Animal Gelatina, Quitosan, Caseinato Página 27 Los hidrocoloides ejercen propiedades funcionales en sistemas farmacéuticos y alimenticios bajo condiciones específicas. Algunas de sus funciones son espesar, suspender, estabilizar y gelificar. Los hidrocoloides son un grupo de aditivos multifuncionales que fundamentalmente sirven para regular el agua presente, ya que son polímeros cuya capacidad es la de absorber grandes cantidades de agua. Algunas de las propiedades que poseen son las siguientes: (http://www.amcointernacional.com/gomas-e- hidrocoloides.html) Agente encapsulante. Protegen al producto de las condiciones del medio ambiente como pueden ser la humedad o bien el oxígeno. Agente de suspensión. Al incrementar la viscosidad del medio, pueden mantener durante un tiempo más prolongado las partículas suspendidas, evitando que se precipiten. Agente emulsificante. Los hidrocoloides actúan sobre la tensión superficial. Agente gelificante. Numerosos hidrocoloides actúan formando geles al atrapar el agua disponible en un sistema formando redes tridimensionales que al interactuar entre sí forman un complejo que mantiene atrapada toda el agua en el sistema. Agente inhibidor de sinéresis (separación espontánea de líquido en un gel). 3.3.1. GELATINA (GRENETINA). La gelatina es un importante ingrediente funcional en muchos productos farmacéuticos, y es ampliamente usado como un ingrediente culinario en la preparación de alimentos. La gelatina, un hidrocoloide natural, es una proteína que posee un número único de propiedades funcionales. Es obtenido de tejidos animales ricos en colágeno, tal como piel, tendón y hueso, por una hidrólisis controlada del colágeno que permite la extracción en agua caliente. Las fuentes de colágeno http://www.amcointernacional.com/gomas-e-hidrocoloides.html) http://www.amcointernacional.com/gomas-e-hidrocoloides.html) Página 28 generalmente usadas para la manufactura de gelatina son piel de ganado vacuno y cerdos, y hueso de res. (Katsuyoshi Nishinari 1993) 3.3.1.1. QUÍMICA DE LA GELATINA. El nombre gelatina realmente se refiere a una familia de moléculas de proteínas solubles en agua, de tipo estructural similar, que son relacionadas en estructura a la proteína colágeno de la cual la gelatina se deriva. Debido a que todas las gelatinas son derivados del colágeno es pertinente describir la estructura de esa macromolécula. El monómero de colágeno (tropocolágeno) es una triple hélice de alrededor de 300nm de largo y 1.5nm de diámetro y de peso molecular de cerca de 300000. En calentamiento leve (40ºC) la hélice se despliega para dar una mezcla de cadenas α (peso molecular cerca de 100000), cadenas β que consisten de dos enlaces covalentes entre cadenas α y unidades γ que consisten de tres cadenas α. (Phillips G. O. 2000) La gelatina es caracterizada por una composición única y secuencia de aminoácidos. Rasgos característicos de la gelatina son el alto contenido de los aminoácidos glicina, prolina e hidroxiprolina, la composición característica es: glicina 27%, prolina e hidroxiprolina 25%, alanina 9%, ácido glutámico 10%, arginina 8%, ácido aspártico 6%, otros aminoácidos 15%. (Katsuyoshi Nishinari 1993) La comparación entre el colágeno y la gelatina se muestran en la tabla 6. (Phillips G. O. 2000) Página 29 Tabla 6. Composición de aminoácidos de colágeno y gelatina. (residuos por cada 1000 residuos) Aminoácidos Colágeno tipo I (bovino) Gelatina tipo A (a) Gelatina tipo B (b) Alanina 114 112 117 Arginina 51 49 48 Aspargina 16 16 - Ácido aspártico 29 29 46 Glutamina 48 48 - Ácido glutámico 25 25 72 Glicina 332 330 335 Histidina 4 4 4 4-Hidroxiprolina 104 91 93 ε-Hidroxilisina 5 6 4 Isoleucina 11 10 11 Leucina 24 24 24 Lisina 28 27 28 Metionina 6 4 4 Fenilalanina 13 14 14 Prolina 115 132 124 Serina 35 35 33 Treonina 17 18 18 Tirosina 4 3 1 Valina 22 26 22 Gelatina tipo A: Gelatina de piel de cerdo pretratada en medio ácido. Gelatina tipo B: Gelatina de hueso pretratada en medio alcalino. El perfil de peso molecular de la gelatina es bastante complejo y es esencialmente diferente para cada tipo y grado de gelatina. Una considerable cantidad de investigacion ha sido conducida hacia estudiar los perfiles de peso molecular para los diferentes tipos de gelatinas como una manera de obtener una mejor comprensión de la composición y del funcionamiento de la gelatina. Por ejemplo, ahora hay evidencia de que el perfil de peso molecular tiene una relación significativa con las propiedades físicas de la gelatina, tales como la fuerza de gelificación que es medida comercialmente como el “BLOOM”, y también en la viscosidad. Para las gelatinas típicas comerciales la distribución de peso molecular es muy compleja, sin embargo es aparente que para gelatinas de alto grado, con alto Bloom y viscosidad, hay un cambio en el peso molecular promedio con valores más altos comparado con las gelatinas de calidades inferiores. Los geles de gelatina son termorreversibles y tienen puntos de fusión típicos en el rango de 25 a 32ºC. Por encima de los 40ºC se asume que la gelatina se encuentra como bobinas en desorden y, al enfriar, se considera que Página 30 ocurre alguna reformación en los pliegues del colágeno, como dobles o triples hélices, dando lugar a las zonas de unión. Esas zonas de unión de la configuración helicoidal, que se forman entre las cadenas, inmovilizan agua por puentes de hidrógeno para formar un gel. (Katsuyoshi Nishinari 1993) 3.3.1.2. APLICACIONES Y FUNCIONALIDAD DE LA GELATINA. La naturaleza anfotérica de la gelatina, su habilidad para formar geles termorreversibles, su contribución a la viscosidad, su protección coloidal y propiedades de actividad superficial, todas imparten propiedades funcionales importantes a los sistemas farmacéuticos y alimenticios. Estas incluyen: gelación, retención de agua, emulsificación, adhesión, formación de películas, control de la cristalización, estabilización y espesante, generación de espuma, clarificación de bebidas, formación de esmalte. (Katsuyoshi Nishinari 1993) 3.3.1.3. USOS FARMACÉUTICOS. La gelatina es ingrediente de tabletas, pastas y supositorios de glicerol, soluciones isotópicas conteniendo 0.5-0.77 de gelatina y un adecuado bactericida pueden ser usadas como lágrimas artificiales. Sin embargo, usos únicos para el campo medicinal se mencionan a continuación: Cápsulas. Uno de sus mayores usos en el campo de la salud/medicina es como el principal constituyente de conchas de cápsulas duras y suaves (flexibles). Las cápsulas de gelatina dura es una forma de dosificación sòlida. Ésta consiste de dos piezas, una tapa y un cuerpo, que tienen la forma de cilindros cerrados y que se ajusta una sobre la otra. Esponjas de gelatina. La gelatina es usualmente usada como la base para cubos de espuma usadas por dentistas para absorber sangre durante en tratamiento y ayuda a detener el sangrado. Los geles de gelatina tienen una alta capacidad de absorción en el aireado y la buena compatibilidad de la gelatina con tejidos humanos descarta en alto grado reacciones alérgicas. Substitutos sanguíneos. Para contrarrestar altas pérdidas de sangre, son usados substitutos sanguíneos, que tienen un óptimo periodo de estancia en el torrente sanguíneo y así permiten que el volumen sanguíneo sea regulado. Aquí las terapias de infusión que usan soluciones de gelatina adecuadas son importantes, las soluciones son diseñadas para tener una viscosidad similar a Página 31 la de la sangre y la gelatina tiene entre otras ventajas el hecho de queno se almacena en el cuerpo y es completamente descompuesta. Obviamente la alta pureza es esencial para estos casos. (Phillips G. O. 2000) 3.3.1.4. ANTECEDENTES DE LA GELATINA EN LA ELABORACIÓN DE FORMAS FARMACÉUTICAS. La gelatina es de gran utilidad en sistemas farmacéuticos, gracias a ella se han podido desarrollar diferentes sistemas de liberación de fármacos que les confieren ventajas en los tratamientos contra padecimientos que afectan la calidad de vida de los pacientes, algunos ejemplos de investigaciones realizadas en el campo de la farmacia con gelatina son los siguientes: Se han preparado películas delgadas de gelatina entrecruzada con genipina (un excelente entrecruzador natural de proteínas encontrado en el extracto de los frutos de Gardenia jasminoides) para realizar una forma farmacéutica de liberación controlada del fármaco marcador 4,4’-bis(2- sulfostiril) bifenil (DSBP), la aplicación de esta formulación es como parches transdérmicos para la liberación del fármaco. Para realizar las nano-películas delgadas se utilizó un método simple que consiste en sumergir el sustrato en una solución de deposición seguido de la centrifugación del sustrato. El efecto de la concentración de genipina en la liberación de las moléculas de fármaco así como el proceso de hinchamiento se modeló usando la segunda ley de Fick. Este sistema controla la difusión de las moléculas a través de la matriz de gelatina entrecruzada con genepina. (Abbasi, A., M. Eslamian, et al. 2008. Pharmaceutical Development and Technology 13(6): 549-557) Para controlar la liberación de cafeína se han utilizado geles. Se emplearon hidrogeles de gelatina-maltodextrosa y gelatina hinchable entrecruzada, la investigación de este grupo de formulaciones han llevado recientemente a desarrollar geles de gelatina entrecruzada con genipina que pueden ser usados como una matriz de liberación controlada para compuestos bioactivos. Se llevó a cabo un modelo que simula la liberación de la cafeína atrapada en el hidrogel y el ingreso de agua al mismo, para ello se uso la segunda ley de Fick de difusión, y para validar el modelo, se llevó a cabo la Página 32 liberación experimental de la cafeína. Los perfiles de liberación del principio activo previstos tienen muy buena correlación con los datos experimentales obtenidos con diferentes composiciones del gel. (Abbasi, A., M. Eslamian, et al. 2008. Drug Delivery 15(7): 455-463) La disolución del fármaco es muy importante para tener una buena biodisponibilidad por lo que es necesario poder modificar esta característica de los fármacos. Para aumentar la disolución de la espironolactona se realizaron dispersiones sólidas por el método de amasado del fármaco con quitosan y gelatina de bajo peso melocular, la interacción de los polímeros con el fármaco en solución acuosa y estado sólido fue examinada por análisis de solubilidad, calorimetría diferencial de barrido (DSC) y difracción de rayos X de polvos. Se encontró que ambos polímeros incrementan significantemente la disolución de la espironolactona comparado con el fármaco solo. (Acarturk, F., A. Sencan, et al. 1993) Para aumentar la disolución de ibuprofeno, se realizaron dispersiones sólidas con gelatina de bajo peso molecular por varios métodos y se estudio la influencia del método de preparación en las características de disolución. Las mezclas sólidas fueron preparadas en una proporción de peso de 1:2 fármaco- gelatina por los métodos de amasado, molienda y coprecipotado, la disolución de esas mezclas fue llevada a cabo. La interacción de ibuprofeno con gelatina de bajo peso molecular en solución acuosa y estado sólido fue examinada por análisis de solubilidad, difracción de rayos X de polvos y calorimetría diferencial de barrido. También se midió la tensión superficial de las muestras. Se encontró que los métodos de amasado y molienda fueron útiles en el incremento de la solubilidad del ibuprofeno. (Acarturk, F., S. Takka, et al. 1993) Para el tratamiento de enfermedades neoplásicas se realizaron microesferas de gelatina que contienen epirubicina, estas fueron evaluadas in vitro/in vivo como un sistema de liberación del fármaco. Las propiedades físicas de las esferas, contenido de fármaco en las microesferas y características de liberación in vitro, dependen de la manipulación de la formulación. La Página 33 farmacocinética de la epirubicina atrapada en microesferas fue analizada en ratas después de un bolo único intravenoso. Los datos de concentración del fármaco en plasma, pulmones y corazón con respecto al tiempo, fueron analizados por un análisis compartimental. Los parámetros farmacocinéticos sugieren que la administración de microesferas es conveniente para la terapia local pulmonar, reduciendo la acumulación en el corazón por lo tanto un bajo riesgo de cordiotoxicidad. Una mejor eficacia y toxicidad reducida fue obtenida después de una inyección intratumoral de epirubicina cargada en microesferas en ascitis de Erlich en ratones portadores de carcinoma. Un mayor número de supervivientes, una toxicidad citostática reducida y una activación de macrófagos peritoneales fueron obtenidos con microesferas comparado con epirubicina libre. Esos resultados sugieren que las microesferas de gelatina que contienen epirubicina tienen potencial para ser utilizadas como un sistema de liberación de fármacos. (Achim, M., R. Risca, et al. 2002) 3.3.2. GOMA XANTANA. 3.3.2.1. SINÓNIMOS. Goma de azúcar de maíz; E415; Keltrol; Polisacárido B-1459;Rhodigel; Vanzan NF; Xantural. (Rowe Raymond C. 2006) 3.3.2.2. NOMBRE QUÍMICO Y NÚMERO DE REGISTRO CAS. Goma xantana [11138-66-2]. (Rowe Raymond C. 2006) 3.3.2.3. FÓRMULA EMPÍRICA Y PESO MOLECULAR. (C35H49O29)n Aproximadamente 2 x 10 6 La USP 23 describe a la goma xantana como un polisacárido gomoso de alto peso molecular. Este contiene D-glucosa y D-manosa como la unidad de hexosa dominante, junto con ácido D-glucurónico, y es preparado como la sal de sodio, potasio, o calcio. (Rowe Raymond C. 2006) 3.3.2.4. FORMULA ESTRUCTURAL. Cada goma xantana repite unidades que contienen cinco residuos de azúcar: dos glucosas, dos manosas, y un ácido glucurónico. La columna del Página 34 polímero consiste de cuatro unidades de β-D-glucosa unidas por las posiciones 1 y 4, y es por lo tanto idéntico en estructura a la celulosa. Las cadenas laterales de trisacárido alternando unidades de anhidroglucosa distinguen a la goma xantana de la celulosa. Cada cadena lateral comprende un residuo de ácido glucurónico entre dos unidades de manosa. En la mayoría de las terminales de las unidades de manosa hay un residuo de piruvato; la manosa más cercana a la cadena principal lleva un solo grupo en el C-6. La cadena polimérica rígida resultante puede existir en solución como una hélice simple, doble o triple que interactúa con otras moléculas de goma xantana para formar el complejo, redes poco ligadas. (Rowe Raymond C. 2006) 3.3.2.5. CATEGORÍA FUNCIONAL. Agente estabilizante; agente que favorece la suspensión; agente que incrementa la viscosidad. (Rowe Raymond C. 2006) 3.3.2.6. APLICACIONES EN LA FORMULACIÓN FARMACÉUTICA. La goma xantana es extensamente usada en formulaciones farmacéuticas orales y tópicas, cosméticos, y alimentos como un agente de suspensión y agente estabilizante. También es utilizada como un agente espesante y agente emulsificante. No es tóxica, es compatible con la mayoría de los demás ingrediente farmacéuticos, y tiene buenas propiedades de estabilidad y viscosidad en un amplio rango de pH y temperatura. La goma xantana en geles muestra un comportamiento pseudoplástico, el corte por cizallamiento es directamente proporcional a la velocidad
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