TMAnaela_Montalvo_Leon_[2022]

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Laboratorio de Ingeniería de Zeolitas, 
 
 
 
 Instituto de Farmacia y Alimentos 
 Universidad de La Habana 
 
Tesis en opción al título de Máster en Tecnología y Control de 
Medicamentos 
 
Nueva Materia Prima Bentonita-Ácido L-ascórbico: 
Caracterización y aplicaciones dermocosméticas 
 
 
 
 Autora: Lic. 
 
 
Tutores: Dr C. Irela Pérez Sánchez 
Dr C. Aramis Rivera Denis 
 Asesora: MSc. Dayaris Hernández Oliva 
 
 
 Febrero, 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La vida no es fácil, para ninguno de nosotros. Pero… ¡Qué importa! 
Hay que perseverar y, sobre todo, tener confianza en uno mismo. Hay 
que sentirse dotado para realizar alguna cosa y que esa cosa hay que 
alcanzarla, cueste lo que cueste. 
 Marie Curie 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A mi madre, mi luz en la oscuridad, 
la protagonista de mi historia 
Te Amo Mamita. 
 
A mi familia por apoyarme, 
enseñarme lo que realmente importa en la vida y 
creer en mí, 
Gracias por estar.
Resumen 
El cuidado de la piel ha motivado la creación de novedosos sistemas y productos 
encaminados a su protección. En este trabajo se propone la obtención del material 
compuesto Bentonita (BNT) - Ácido L-ascórbico (LAA) y su inclusión como activo 
en formulaciones dermocosméticas. El producto obtenido se caracterizó mediante 
diversas técnicas analíticas, y se realizó el estudio cinético de liberación “in vitro”. 
Luego, se incorporó el material compuesto obtenido BNT-LAA a tres bases 
semisólidas diferentes (hidrosoluble acuosa, emulsionada o/w y polimérica 
acrílica) y se evaluó la liberación “in vitro” del LAA a partir de estas preparaciones. 
Se desarrolló un diseño experimental de mezcla D-optimal cuadrático para la 
optimización de una crema dermocosmética de BNT y de una crema con el 
material compuesto BNT-LAA. Ambas preparaciones fueron caracterizadas desde 
el punto de vista tecnológico. Los resultados obtenidos demostraron que el tiempo 
de contacto, volumen y número de moles de LAA; influyen de forma marcada en 
la cantidad de LAA que se incorpora a la bentonita; mientras el pH del medio de 
interacción mostró menor incidencia. Las técnicas aplicadas constataron la 
presencia del LAA en el producto obtenido y caracterizaron las estructuras de los 
materiales de partida y el compuesto BNT-LAA; mientas el estudio de liberación “in 
vitro” demostró que el compuesto arcilloso obtenido cede el LAA al medio de 
disolución por un mecanismo difusional no Fick. Al evaluar las bases semisólidas 
que contenían el material compuesto BNT-LAA se constató que los componentes 
de la base influyen en la velocidad de liberación del LAA, cuya liberación se ajustó 
a un modelo de doble inverso, siguiendo un proceso difusional tipo Fick. La 
formulación óptima obtenida mediante el diseño estadístico experimental de 
mezcla ensayada permitió elaborar la crema que contiene la Bentonita cubana y la 
crema con el material compuesto obtenido BNT-LAA. Ambas preparaciones 
mostraron propiedades tecnológicas adecuadas para ser utilizadas como 
productos dermocosméticos.
Abstract 
Skin care has motivated the creation of new systems and products aimed at its 
protection. In this work, it is proposed to obtain the composite material Bentonite-L-
ascorbic acid (LAA) and its inclusion as an active ingredient in dermocosmetic 
formulations. The product obtained was characterized by various analytical 
techniques, and the "in vitro" release kinetic study was performed. Then, the BNT-
LAA composite material obtained was incorporated into three different semi-solid 
bases (aqueous water-soluble, o/w emulsified and acrylic polymer) and the "in 
vitro" release of LAA from these preparations was evaluated. A quadratic D-optimal 
mixture experimental design was developed for the optimization of a BNT 
dermocosmetic cream and a cream with the BNT-LAA composite material. Both 
preparations were characterized from the technological point of view. The results 
obtained showed that the contact time, volume and number of moles of LAA; they 
have a marked influence on the amount of LAA that is incorporated into the 
bentonite; while the pH of the interaction medium showed less incidence. The 
applied techniques confirmed the presence of LAA in the product obtained and 
characterized the structures of the starting materials and the BNT-LAA compound; 
while the "in vitro" release study showed that the clay compound obtained releases 
the LAA to the dissolution medium by a non-Fick diffusional mechanism. When 
evaluating the semi-solid bases containing the BNT-LAA composite material, it was 
found that the base components influence the LAA release rate, whose release 
was adjusted to a double inverse model, following a Fick-type diffusional process. 
The optimal formulation obtained by means of the experimental statistical design of 
the tested mixture allowed the elaboration of the cream that contains the Cuban 
Bentonite and the cream with the obtained composite material BNT-LAA. Both 
preparations showed adequate technological properties to be used as 
dermocosmetic products.
 
Índice 
Tabla de contenidos 
Introducción ........................................................................................................... 1 
Revisión Bibliográfica ........................................................................................... 4 
1.1. Arcillas. Características Generales .............................................................. 4 
1.2. Bentonita o Montmorillonita ......................................................................... 6 
1.2.1. Estructura y composición química .......................................................... 7 
1.2.2. Clasificación .......................................................................................................... 8 
1.2.3. Propiedades físico-químicas .............................................................................. 9 
1.2.4. Aplicaciones en la industria farmacéutica y cosmética ............................. 11 
1.3. Material compuesto arcilla- fármaco. Sistemas de liberación controlada .... 13 
1.4. Ácido L-ascórbico .................................................................................................... 15 
1.4.1. Características generales ................................................................................. 15 
1.4.2. Propiedades físico-químicas del LAA ............................................................ 15 
1.4.3. Degradación y estabilidad del LAA ................................................................ 16 
1.4.4. Síntesis, funciones y mecanismo de acción ................................................ 17 
1.4.4.1. El ácido L-ascórbico en la piel ........................................................ 17 
Capítulo 2: Materiales y Métodos ................................................................................... 19 
2.1. Materias primas y reactivos ..................................................................................... 19 
2.2. Evaluación de la linealidad del método de cuantificación UV para el LAA .. 20 
2.3. Incorporación preliminar del ácido L-ascórbico en la bentonita ...................... 21 
2.4. Obtención del material compuesto arcilla-LAA ................................................... 23 
2.5. Caracterización del material compuesto arcilla-fármaco y los materiales de 
partida ............................................................................................................................. 24 
2.5.1. Análisis termogravimétrico (TG/DTG ............................................................ .24 
2.5.2. Potencial zeta (PZ) ............................................................................................24 
2.5.3. Difracción de Rayos X (DRX) ......................................................................... 24 
2.5.4. Espectroscopía de Reflexión Atenuada (ATR) ........................................... 25 
2.6. Ensayos de liberación “in vitro” del material compuesto ................................. 25 
2.6.1. Análisis de la cinética de liberación ............................................................... 26 
2.7. Selección del tipo de base para la presentación del producto compuesto 
BNT-LAA ........................................................................................................................ 27 
2.7.1. Elaboración de las bases ................................................................................. 29 
 
2.7.2. Liberación “in vitro” del ácido L-ascórbico a partir de las diferentes 
bases ..................................................................................................................... 32 
2.8. Diseño de la crema ................................................................................................... 32 
2.8.1. Caracterización tecnológica de las cremas .................................................. 33 
2.8.2. Diseño de optimización ..................................................................................... 34 
2.8.3. Evaluación de los parámetros físico-químicos y tecnológicos para las 
variantes del diseño ........................................................................................... 36 
2.8.4. Procesamiento estadístico y optimización de los resultados del diseño
 ................................................................................................................................ 37 
2.9. Desarrollo de la formulación con el material compuesto BNT- LAA ............. 37 
2.9.1. Caracterización tecnológica ............................................................................. 38 
Capítulo 3: Resultados y Discusión .............................................................................. 39 
3.1. Evaluación de la linealidad del método de cuantificación UV para el 
LAA ............................................................................................................................. 39 
3.2. Desarrollo del material compuesto ............................................................ 40 
3.3. Caracterización del material compuesto arcilla-fármaco y los 
materiales de partida ................................................................................. 41 
3.3.1. Análisis termogravimétrico (TG/DTG) ........................................... 41 
3.3.2. Potencial zeta (PZ) ....................................................................... 43 
3.3.3. Caracterización estructural por difracción de rayos X (DRX) ........ 44 
3.3.4. Espectroscopía de Reflexión Atenuada (ATR) .............................. 45 
3.4. Liberación “in vitro” del ácido L-ascórbico a partir del material 
compuesto BNT- LAA. Análisis de la Cinética de liberación. .................... 48 
3.5. Incorporación del compuesto BNT-LAA a las formulaciones de las 
bases semisólidas ..................................................................................... 51 
3.5.1. Liberación “in vitro” del ácido L-ascórbico a partir de las 
preparaciones semisólidas............................................................. 51 
3.5.2. Análisis de la cinética de liberación del compuesto BNT-LAA ....... 54 
3.6. Diseño Experimental de la crema .................................................... 57 
3.6.1. Evaluación de los parámetros físico-químicos y tecnológicos para 
las formulaciones del diseño .......................................................... 57 
3.7. Procesamiento estadístico de los resultados del diseño .................. 60 
3.8. Diseño de la formulación con el material compuesto BNT-LAA ....... 65 
3.8.1. Caracterización tecnológica ........................................................... 66 
Conclusiones ....................................................................................................... 68 
Recomendaciones ............................................................................................... 69 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
Introducción 
La sociedad moderna muestra una tendencia encaminada reduccir el uso de los 
cosméticos tradicionales creados, con el solo objetivo de embellecer la piel. Líneas 
de trabajo bajo el concepto de la cosmecéutica brindan a los usuarios productos 
de alta protección dermatológica, revitalización y rejuvenecimiento cutáneo, que 
resultan verdaderas innovaciones cosméticas; lo que ha desencadenado una 
“explosión” en la Industria Cosmética. El término "Cosmecéutico" fue acuñado por 
Albert Kligman en 1984 durante la convención de la Sociedad de Químicos 
Cosméticos, refiriéndose a productos aplicados tópicamente capaces de 
proporcionar beneficios a la piel.(1,2) Este concepto ha cambiado con el decursar 
del tiempo, pues ya no solo ayudan al mantenimiento y protección de la piel, sino 
que tratan imperfecciones estéticas adquiridas, trastornos en la pigmentación, el 
eritema permanente, el acné e incluso las arrugas superficiales y profundas. Las 
moléculas bioactivas incorporadas a la formulación son las responsables de los 
efectos antes mencionados. También, se han desarrollado nuevas materias 
primas y procedimientos tecnológicos encaminados a incrementar tanto la 
eficiencia como la eficacia de productos y tratamientos ya conocidos.(3,4) De esa 
forma, surge una amplia gama de productos para el cuidado de la piel y sus 
anejos o anexos que se han vuelto tan extensos como complejos. Debido a los 
probados beneficios que aportan a la piel los activos naturales, la tendencia actual 
va dirigida a la utilización de estos compuestos como fuente viable para el 
desarrollo de nuevas líneas de cosméticos. (5,6) El empleo de recursos naturales, 
como las arcillas, con fines cosméticos no es un hecho novedoso. Esta práctica se 
remonta al surgimiento de la especie humana y se ha mantenido hasta nuestros 
días, debido a su contenido de minerales, poder de hinchamiento e hidratación y la 
capacidad de incorporar otros activos que aportan beneficios a la piel. Esta última 
característica ha tomado mucha vigencia en la actualidad en manos de 
investigadores de varios países. (7) En Cuba contamos con numerosos 
yacimientos de zeolitas y minerales arcillosos, los cuales constituyen una fuente 
 
2 
 
de recursos naturales viable para la producción de formulaciones de 
medicamentos, productos cosméticos y cosmecéuticos, entre otros. Uno de los 
yacimientos rico en arcilla bentonita, “Managua”, pertenece a la provincia La 
Habana. Esta arcilla posee propiedades beneficiosas para el cuidado de la piel; 
además, facilita la elaboración, administración y estabilidad de preparaciones 
cosméticas. 
Los compuestos antioxidantes son moléculas de naturaleza orgánica que se 
oxidan con relativa facilidad, evitando de este modo la oxidación de otros 
elementos que están en su entorno. Bajo este principio, su aplicación sobre la piel 
proporciona la ventaja de actuar de forma directa sobre el tejido; previenen el 
estrés oxidativo y protegen a las células del cuerpo al neutralizar los radicales 
libres. Entre los antioxidantes de mayor respaldo científico se encuentra el ácido L-
ascórbico o vitamina C. 
El ácido L-ascórbico (LAA), es una vitamina soluble en agua, con una amplia 
variedad de funciones biológicas. Desde el punto de vista dermatológico; 
promueve la biosíntesis de colágeno, proporciona fotoprotección, causa reducción 
de melanina, elimina radicales libres y mejora la inmunidad. (8) Sin embargo, es 
muy inestable al exponerse al aire, la humedad, la luz, el calor y en presencia de 
algunos iones metálicos y de compuestos alcalinos; lo que resulta en la 
descomposición de la vitamina en compuestos biológicamente inactivos (9,10)Por lo tanto, dada la disponibilidad de la arcilla bentonita en nuestro país, los 
beneficios que tiene este mineral para el cuidado de la piel y su capacidad para 
portar sustancias con diversas características fisicoquímicas; desde el año 2017 
un colectivo de profesores, investigadores y estudiantes del Instituto de Ciencia y 
Tecnología de Materiales (IMRE) y el Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL), 
ambos de la Universidad de la Habana, han venido desarrollando un estudio 
dirigido a incorporar el LAA en la arcilla cubana Bentonita para luego utilizar el 
material compuesto arcilla-activo obtenido en la elaboración de preparados 
cosméticos. De esta forma, se busca favorecer la estabilidad de esta vitamina, 
lograr un cierto control sobre la liberación del LAA y mejorar su absorción cutánea. 
(11) 
 
3 
 
Siguiendo los antecedentes expuestos en este trabajo, el Problema Científico 
planteado en la investigación se enfoca en: La continua exposición a factores que 
aceleran el daño cutáneo y estimulan la aparición del envejecimiento prematuro, 
han estimulado la demanda de productos dermocosméticos naturales de alta 
calidad y eficacia que permitan preservar la salud y realzar la belleza. 
Para ello, proponemos como Hipótesis de trabajo: El conocimiento de las 
propiedades de la arcilla bentonita y su capacidad de incorporar activos, permitirá 
obtener una nueva materia prima Bentonita-Ácido L-ascórbico con potencialidades 
para ser incluida en el desarrollo de dermocosméticos. 
Objetivo general: Desarrollar la caracterización del material compuesto 
Bentonita-Ácido L-ascórbico (LAA) para su inclusión como activo en formulaciones 
dermocosméticas. 
Objetivos específicos: 
1. Caracterizar los materiales de partida (BNT y LAA), y el material compuesto 
obtenido (BNT-LAA). 
2. Determinar la influencia de posibles materias primas a emplear en 
formulaciones semisólidas sobre la liberación del material compuesto BNT-
LAA. 
3. Diseñar dos cremas cosméticas faciales teniendo como activo Bentonita 
natural y el material compuesto BNT-LAA. 
4. Evaluar las propiedades tecnológicas de las cremas obtenidas. 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
Revisión Bibliográfica 
1.1. Arcillas. Características Generales 
Las arcillas son rocas sedimentarias, generalmente filosilicatos de diámetro 
pequeño entre 2 y 4 µm. Presentan características coloidales, por lo que suelen 
mostrar propiedades características de este tipo de sistemas. Tienen un 
comportamiento plástico frente a diferentes volúmenes de agua y se dispersan en 
ella con facilidad. (12,13) Científicos especializados en el estudio de los suelos 
han definido las arcillas como: “Sistemas dispersos de los productos coloidales del 
desgaste de las rocas ocasionados por los agentes atmosféricos, en los cuales 
predominan partículas de minerales de dimensiones inferiores a 2 µm”. (14) 
Estos minerales tienen estructuras cristalinas definidas. Mediante técnicas 
avanzadas se ha demostrado que están constituidas, predominantemente, por un 
grupo de sustancias cristalinas denominadas minerales de arcilla y son en esencia 
aluminosilicatos hidratados. En algunos de ellos, el aluminio está parcialmente 
sustituido por magnesio o hierro. Los álcalis y los metales alcalino térreos pueden 
estar presentes como constituyentes esenciales. (15) 
1.1.1. Estructura química de las arcillas 
Las arcillas están constituidas fundamentalmente por Si4+, Al3+ y O2-, que se 
encuentran ordenados en estructuras específicas dando lugar a materiales de alta 
cristalinidad. El apilamiento de capas de sílice o alúmina, que forman idealmente 
las distintas unidades estructurales –tetraédrica y octaédrica– da lugar a láminas, 
separadas entre ellas por un espacio conocido como espacio interlaminar. (16,17) 
Cada tetraedro, consiste en un catión central que puede ser Si4+, Al3+ o Fe3+, 
coordinado a cuatro átomos de oxígeno. La capa tetraédrica se forma por la unión 
de un tetraedro con su tetraedro adyacente, compartiendo los vértices 
denominados oxígenos base (Ob), construyéndose así enrejados bidimensionales 
infinitos donde los tetraedros se distribuyen formando hexágonos a lo largo de las 
direcciones cristalográficas a y b (ver figura 1.1). 
 
5 
 
 
Figura 1.1: (a) Tetraédro; (b) capa tetraédrica donde Oa y Ob son las posiciones 
de oxígenos apicales y basales respectivamente, a y b son parámetros de la celda 
unidad. (14) 
En la capa octaédrica, los octaedros se unen entre sí compartiendo las aristas con 
octaedros vecinos, debido a esto, los bordes en común, forman planos de simetría 
hexagonal o pseudo-hexagonal (ver figura 1.2). Los cationes que ocupan los sitios 
octaédricos generalmente son Al3+, Fe3+, Mg2+, Fe2+, aunque se han encontrado 
otros iones como: Li1+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, V3+, Cr3+, y Ti4+ (14) 
 
 
Figura 1.2: (a) octaedro con orientación cis o trans, donde las posiciones 
aniónicas octaédricas (Ooct) pueden estar ocupadas por grupos OH¯, F¯ o Cl¯ y (b) 
orientación de los sitios cis y trans en la capa octaédrica. Oa representa las 
posiciones de átomos de oxígenos apicales compartidos con la capa tetraédrica, y 
Ooct es el sitio aniónico compartido entre octaedros adyacentes; a y b son los 
parámetros de la celda unidad. (14) 
 
La unión de una capa tetraédrica con una octaédrica se establece por los 
oxígenos apicales tetraédricos (Oa), a estas estructuras comúnmente se les 
 
6 
 
denomina estructuras tipo 1:1. En este tipo de estructuras una superficie laminar 
está compuesta por Ob, provenientes de la capa tetraédrica y la otra está formada 
por grupos hidroxilo (OH-) conocidos como (Ooct). La celda unidad de estas 
arcillas, contiene seis sitios octaédricos (cuatro con orientación cis y dos con 
orientación trans) y cuatro sitios tetraédricos. (17,18) Cuando una capa octaédrica 
se inserta entre dos tetraédricas, la estructura laminar es de tipo 2:1, o estructura 
tipo “sándwich”, como también se conoce. En este tipo de lámina los sitios 
tetraédricos se han invertido y dos tercios de los grupos hidroxilo del octaedro son 
reemplazados por átomos de oxígenos apicales tetraédricos (Figura 1.3). Ambas 
superficies laminares están compuestas por Ob (18) 
 
Figura 1.3: Modelo de arcilla con estructura tipo 1:1 y 2:1 (14) 
 
1.2. Bentonita o Montmorillonita 
El nombre Bentonita proviene de Fort Benton, Wyoming, Estados Unidos (EUA), 
donde W. C. Knight descubrió un enorme yacimiento de este tipo de arcilla en 
1896. Por otra parte, la denominación montmorillonita, se debe a que el primer 
yacimiento que se descubrió en Europa está ubicado en la localidad de 
Montmorillón, al sur de Francia. 
Este material pertenece al grupo de las esmectitas dioctaédricas, generalmente 
son verdosas o rojizas, dado al alto contenido de hierro (II) o (III) que poseen, pero 
en estado muy puro pueden llegar a ser blancas. 
Contiene montmorrillonita como mineral arcilloso mayoritario, y sodio como 
principal catión de intercambio, ademas posee proporciones variables de sodio, 
calcio, magnesio y silicio. La presencia de estosionesy el tipo de estructura que 
 
7 
 
presentan, (estructura 2:1) hacen que la arcilla adsorba agua con facilidad y se 
hinche hasta cuatro o cinco veces su volumen en seco. (7,12) La Bentonita tiende 
a fracturarse con el efecto de la temperatura. Por ese motivo no es conveniente 
trabajarla sola o como materia predominante de una masa. En presencia de agua, 
las láminas son capaces de adsorberla e hincharse hasta el punto en que las 
fuerzas que las mantienen unidas se debilitan, y las partículas individuales pueden 
separarse de los agregados. La separación de estos agregados en múltiples 
láminas se llama dispersión. Este incremento en el número de partículas, junto con 
el aumento resultante del área superficial, provoca que la viscosidad de la 
suspensión resultante se incremente. (19) 
1.2.1. Estructuray composición química 
Como se expresó anteriormente la bentonita es una arcilla tipo 2:1 que pertenece 
a la familia de las esmectitas dioctaédricas. Estas arcillas dioctaédricas presentan 
propiedades muy interesantes, derivadas de su estructura laminar, espacio 
interlaminar y carga superficial negativa, como consecuencia de la carga neta 
negativa para lograr la electro-neutralidad del material. (19) 
La composición química general de una arcilla natural puede ser expresada 
mediante la ecuación: 
�M�
� × nH�O
�Al�
�� Mg���
Si���O���OH�� (1) 
Donde M�
� representa un catión de compensación monovalente. 
Posee un núcleo central que contiene Al3+y Mg2+ coordinados en octaedros en 
forma de óxidos e hidróxidos, este núcleo a su vez está enlazado con dos 
láminas externas formadas por óxidos de silicio coordinados tetraédricamente 
(Figura 1.4). (7, 20) 
 
8 
 
 
Figura 1.4. Representación esquemática de una bentonita (17,18) 
1.2.2. Clasificación 
Los criterios de clasificación de la Bentonita utilizados por la industria se basan en 
su comportamiento y propiedades fisicoquímicas; por esta razón, la clasificación 
industrial más acertada establece tipos de bentonitas en función de su capacidad 
de hinchamiento en agua: 
* Bentonitas altamente hinchables o sódicas: Contienen principalmente sodio 
como catión interlaminar. Pueden adsorber grandes cantidades de agua, dando 
lugar a una dispersión de elevada viscosidad. Además, poseen excelentes 
propiedades tixotrópicas, alta resistencia al calor y a la sequedad. 
* Bentonitas poco hinchables o cálcicas: Contienen calcio y magnesio (aunque 
este último generalmente es menos abundante que el primero) como cationes 
interlaminares. Tienen un grado de hinchamiento bajo. Presentan menor 
resistencia al calor y a la sequedad que las sódicas y colapsan con facilidad. 
* Bentonitas con activación alcalina o ácida: Las bentonitas tratadas con 
medios alcalinos se obtienen a partir del intercambio de cationes alcalinos térreos 
por cationes alcalinos en la montmorillonita, mejorando su capacidad de 
hinchamiento. La bentonita tratada con ácidos inorgánicos, promueve la 
disolución de los carbonatos asociados y la del Fe3+, Al3+ y Mg2+, aumenta la 
superficie específica y porosidad, mejora sus propiedades de absorción y 
 
9 
 
adsorción y propicia la remoción de impurezas y el reemplazo de iones 
intercambiables por hidrógeno. (21,22, 25) 
 
1.2.3. Propiedades fisicoquímicas 
Tamaño de Partícula: Relación espesor/radio en el rango de nanómetros y 
relación ancho/longitud menor que unas pocas micras (los agregados pueden 
tener tamaños de hasta mm). (24) 
Superficie específica: La superficie específica o área superficial de una arcilla se 
define como el área de la superficie externa más el área de la superficie interna 
(en el caso de que ésta exista) de las partículas constituyentes, por unidad de 
masa, expresada en m2/g. Las arcillas con estructura tipo 2:1 pueden presentar 
valores de área superficial específica en el rango de los 80-300 m2/g. (12) 
Capacidad de intercambio catiónico: Medida de la capacidad de las arcillas para 
intercambiar iones desde una disolución hacia los sitios de compensación de 
carga. La capacidad de intercambio catiónico se puede definir como la suma de 
todos los cationes de cambio que un mineral puede intercambiar a un determinado 
pH. Es equivalente a la medida del total de cargas negativas del mineral. Estas 
cargas negativas pueden ser generadas de tres formas diferentes: (1) 
sustituciones isomórficas, (2) enlaces insaturados en los bordes y superficies 
externas, y (3) disociación de los grupos hidroxilos accesibles. El valor de 
capacidad de intercambio catiónico para la Bentonita es 80-200 (meq/100 g). 
(12,25) 
Capacidad de adsorción: Una de las propiedades más importantes de las arcillas 
son los fenómenos de adsorción. El pequeño tamaño de partículas de estos 
minerales hace que los mismos exhiban propiedades coloidales, derivadas de la 
naturaleza cargada de sus superficies, lugar donde se produce la adsorción de 
iones. La superficie arcillosa adquiere carga debido a dos causas 
fundamentalmente: 
• Enlaces rotos, debidos a la subdivisión del cristal 
 
10 
 
• Cargas residuales en la red generadas por sustituciones isomórficas 
La primera causa interviene forzosamente en todos los minerales de arcilla, si bien 
con frecuencia no es la más importante. La fractura entre láminas no rompe 
enlaces químicos y es, por tanto, más fácil que la fractura de las láminas 
propiamente dicha. Predomina la primera, que conduce a partículas en forma de 
placas, la segunda trae consigo la ruptura de enlaces y deja a estos insaturados. 
En los puntos en que hay enlaces insaturados o cargas eléctricas, pueden 
adsorberse iones de signo contrario. 
La segunda causa de la existencia de las partículas de arcilla cargadas, es el 
desorden estructural encontrado en las montmorillonitas, donde tienen lugar 
sustituciones isomórficas, lo cual da origen a las correspondientes cargas 
negativas. La sustitución isomórfica ocurre durante la formación de los minerales. 
Un elemento es reemplazado por otro que presenta la misma forma (radio iónico) 
pero diferente carga. Generalmente el Si4+ es sustituido por Al3+. Estos reemplazos 
conllevan a que las capas tengan una carga neta negativa. (12,25) 
Hinchamiento: Incremento en el espesor de las partículas debido a la intercalación 
de agua entre las láminas cristalinas. (24) Una de las propiedades más distintivas 
de la Bentonita es su capacidad de hinchamiento frente a volúmenes apropiados 
de agua, aumentando su viscosidad. Este fenómeno ocurre por la hidratación del 
espacio interlaminar, y depende de la naturaleza del catión interlaminar y de la 
carga de la lámina. A medida que se intercalan capas de agua y la separación 
entre las láminas aumenta, las fuerzas que predominan son de repulsión 
electrostática entre láminas, lo que contribuye a que el proceso de hinchamiento 
pueda llegar a disociar completamente unas láminas de otras. (25) 
Humedad: La arcilla es un material que puede contener una gran cantidad de agua 
y mostrarse aparentemente seca, por lo que debe determinarse el contenido 
exacto de humedad para corregir los pesos y proyectar su comportamiento en 
caso de que sufra un tratamiento térmico.(12) 
 
11 
 
Plasticidad: Define la capacidad de un material arcilloso para ser moldeado sin 
romperse cuando se aplica una tensión, y la capacidad de retener la forma 
después de eliminada la tensión.(24) Esta propiedad se debe a que el agua forma 
una envoltura sobre las partículas laminares produciendo un efecto lubricante que 
facilita el deslizamiento de unas partículas sobre otras cuando se ejerce un 
esfuerzo sobre ellas. (26) 
Tixotropía: Este es un fenómeno que ocurre únicamente en suspensiones 
coloidales. Se dice que una sustancia manifiesta tixotropía, cuando luego de 
aplicar un esfuerzo deformante, se reduce la viscosidad aparente del sistema. Las 
partículas coloidales en estado de reposo forman geles (de apariencia sólida), y 
cuando estos geles se someten a enérgicas agitaciones, se destruyen y forman 
fluidos viscosos. Al detener la agitación la suspensión permanece inmóvil y se 
regeneran las características del gel original (12,27) 
1.2.4. Aplicaciones en la industria farmacéutica y cosmética 
El empleo de las arcillas en la industria farmacéutica ha sido objeto de estudio por 
parte de la comunidad científica desde hace algunos años, basados en sus 
excelentes propiedades estructurales. Se ha podido demostrar su utilidad no solo 
como excipiente sino también como ingrediente farmacéutico activo (IFA) en 
numerosas formulaciones. (28, 29) La Bentonita es un material comúnmente 
utilizado en la industria farmacéutica, debido a su baja toxicidad y escasopoder 
irritante. (30-32) Cuando se usa como excipiente se ha observado que puede 
interactuar con fármacos reduciendo su absorción oral, tales interacciones pueden 
usarse para alcanzar ventajas tecnológicas y biofarmacéuticas. (33,34) Las arcillas 
tipo esmectitas, como la bentonita, son usadas en la industria farmacéutica como 
materiales soportes y de liberación controlada de fármacos. (35-37) Debido a que 
las interacciones arcilla-fármaco pueden tener lugar vía adsorción y/o intercalación 
y a causa de su capacidad de intercambio catiónico, las esmectitas logran una 
fuerte interacción con algunos fármacos modificando su biodisponibilidad, o sea, la 
cantidad y velocidad con la que el IFA llega a la sangre tras su administración oral 
o tópica. No obstante, esta interacción podría ser ventajosa en la formulación de 
sistemas de liberación controlada. (18,38,39) 
 
12 
 
Tanto la industria farmacéutica, como la cosmética aprovechan algunas 
propiedades de la bentonita para su empleo en preparaciones de uso tópico u oral, 
de forma pura o mezclada con otros ingredientes, como adsorbente, estabilizante, 
espesante, suspensor, cicatrizante, regenerativo y modificador de la viscosidad. 
Entre las propiedades más importantes se encuentran: (14, 40-42) 
 
1. Nutrición de la piel: Presenta abundantes oligoelementos, que remineralizan 
la piel 
2. Absorción: Puede retener todo tipo de líquidos, por lo que suele utilizarse 
como drenador, para absorber edemas, olores desagradables y colores (útil 
para decolorar). Su pequeño tamaño de partícula, le confiere una gran 
superficie específica y una gran capacidad de absorción, muy eficaz para el 
tratamiento de pieles grasas, acnéicas y con impurezas. 
2. Adsorción: Permite la fijación y neutralización de toxinas y alcaloides. Por 
esta propiedad se emplea para clarificar líquidos turbios. Puede flocular en 
presencia de cargas positivas. En una suspensión oral su naturaleza 
adsorbente puede enmascarar el sabor de otros ingredientes, o puede 
ralentizar la liberación de ciertos fármacos. 
3. Antibacteriano: Es eficaz para destruir bacterias “in vitro”. Presenta actividad 
bactericida contra Escherichia coli (E. coli) resistentes. E. coli, S. entérica 
serovarty phimurium, Pseudomon asaeruginosa, así como M. marinum, y 
reduce significativamente el crecimiento de S. Aureus resistente. (41) 
3. Poder cicatrizante y regenerador de tejidos: debido a su poder de absorción 
neutraliza y drena las impurezas de los tejidos favoreciendo la cicatrización y 
regeneración de los mismos. 
4. Acción tonificante - vigorizante: Por su alto contenido en calcio y hierro, 
tonifica y mejora tanto la textura como el aspecto de la piel. 
5. Acción oclusiva: Al aplicarla humectada sobre la piel aumenta la temperatura 
corporal y permite una mejor asimilación de los principios activos. 
6. Agentes estabilizantes: En dispersiones acuosas adquiere propiedades 
coloidales. Tiene la capacidad de estabilizar emulsiones de aceite en agua 
 
13 
 
(O/W) a bajas concentraciones. Esta estructura coloidal mantiene las 
gotículas de la fase interna suspendida y separadas. Dado que la viscosidad 
de las esmectitas no se ve afectada por el calor, la bentonita reduce la 
tendencia de las emulsiones a diluirse y romperse a temperaturas elevadas. 
7. Efecto exfoliante: Permite al frotarse sobre la piel, eliminar las células 
muertas, la suciedad y la grasa de los poros (43) 
1.3. Material compuesto arcilla-fármaco: sistemas de liberación controlada 
Las posibles interacciones arcilla-fármaco pueden proporcionar ventajas desde el 
punto de vista tecnológico y biofarmacéutico, mejorando la solubilidad y/o 
modificando el perfil de liberación del fármaco. El uso de estos materiales como 
soportes de moléculas orgánicas depende de propiedades como: gran área 
superficial específica y capacidad de interactuar con las moléculas de fármaco, ya 
sea por reacciones de intercambio, adsorción o ambos procesos. (44-46) 
El principio de liberación controlada de fármacos se basa en propiedades 
fisicoquímicas y farmacocinéticas de los fármacos. (47) En las formas 
convencionales, las dosificaciones están basadas en la liberación inmediata del 
IFA, con poco o ningún control sobre la liberación en el tiempo. El término 
liberación modificada define a las formas farmacéuticas que se han diseñado con 
el fin de modificar el lugar o la velocidad a la que será liberado el ingrediente 
farmacéutico activo. (48,49) Numerosas son las investigaciones donde se emplean 
las arcillas como sistema soporte en la liberación de fármacos. Para estos 
estudios los autores han considerado la evaluación de parámetros físico-químicos 
que intervienen en el proceso como; el tiempo, temperatura, pH y concentración 
del fármaco, con vistas a favorecer o mejorar la incorporación del activo en la 
estructura arcillosa. (35) En este sentido, Joshi y col. ha reportado la intercalación 
de vitamina B1 en montmorillonita, y demostrado el empleo de esta arcilla como 
sistema soporte en la liberación de dicha vitamina. (49-50) 
De igual manera se reportó el uso de montmorillonita como soporte en la 
incorporación de ibuprofeno, (34) y tramadol (52,53) lográndose un control 
adecuado de la liberación del fármaco en los diferentes medios de disolución 
ensayados. Además también ha sido intercalado el naproxeno en montmorillonita, 
 
14 
 
en la misma se investigó la estabilidad térmica y las propiedades estructurales del 
compuesto naproxeno-bentonita, mediante difracción de rayos x (DRX), análisis 
térmico (TG/DTG/DSC), espectroscopía mediante FT-IR haciendo énfasis en 
interpretar la naturaleza de la interacción entre el fármaco y la arcilla. (56)También 
se ha estudiado la intercalación de fármacos como la ciprofloxacina en la arcilla 
natural Bentonita con el objetivo de ser empleada como soporte en la liberación 
controlada de fármacos, en esta investigación se realizó un estudio comparativo 
entre arcillas naturales y sintéticas, además de la evaluación de la incorporación 
de diversos fármacos(Trimetoprim, Vancomicina, Ciprofloxacina y Sulfametoxazol) 
(55-57) 
Recientemente en el año 2021 S. A. Martín y col. emplearon la arcilla bentonita 
como soporte para la liberación controlada de la Vancomicina, demostrando la 
capacidad de la arcilla para adsorber y liberar eficientemente el activo mediante 
estudios “in vivo”. (58) 
Además existen investigaciones relacionadas con el empleo de arcillas tipo 
bentonita como soporte para la incorporación de vitaminas, un ejemplo de ello es 
Chen y col. que estudiaron el empleo de la arcilla montmorillonita para mejorar la 
estabilidad del ácido L-ascórbico (LAA). Estos investigadores lograron incorporar 
el LAA en la estructura de la montmorillonita, evaluaron la toxicidad del material 
compuesto montmorillonita-LAA y estudiaron la estabilidad de la estructura 
química del compuesto montmorillonita-LAA. Para ello emplearon el análisis 
mediante difracción por rayos X y espectroscopía mediante FT-IR. Analizaron el 
proceso de liberación del LAA en función del pH. (9, 59) Estas investigaciones en 
las que emplean las arcillas como soporte de moléculas orgánicas con interés 
farmacéutico avalan su uso y aplicación. En este trabajo se empleará un material 
de origen natural con el objetivo de obtener materiales compuestos arcilla-fármaco 
para la liberación controlada de fármacos. 
 
 
 
 
 
15 
 
1.4. Ácido L- ascórbico 
1.4.1 Características generales 
El enantiómero L del ácido ascórbico (LAA), cuyo nombre químico es: (R)-3,4-
dihidroxi-5-((S)-1,2-dihidroxietil) furano-2(5H)-ona, según la IUPAC (del inglés 
“International Union of Pure and Applied Chemistry”), es la forma enólica de una 
cetolactona alfa. La estructura molecular contiene dos átomos de hidrógeno 
enólicos ionizables que confieren su carácter ácido al compuesto (figura 1.5). 
 
Figura 1.5.Representación molecular del ácido L-ascórbico 
El LAA se absorbe rápidamente en el duodeno y pasa con facilidad a los tejidos de 
las glándulas suprarrenales, riñones, hígado y bazo. Las cantidades ingeridas 
superiores al nivel de saturación se eliminan por la orina como ácido oxálico. (60) 
1.4.2 Propiedades fisicoquímicas del LAA 
El ácido ascórbico es un cristal inodoro, de color blanco-amarillento. Es un ácido 
orgánico, sólido soluble en agua con un sabor ácido. Su fórmula general es 
C6H8O6. La temperatura de fusión: 189-192 °C y su solubilidad en agua es de 33 
g·100 mL-1. El LAA tiene estructura de lactona, un grupo alcohol primario y otro 
secundario, así como dos grupos hidroxilos enólicos los cuales le aportan la 
facilidad para oxidarse debido a ello resulta un excelente grupo antioxidante. Se 
comporta como un ácido carboxílico vinílogo. El doble enlace ("vinilo") transmite 
pares de electrones entre los grupos hidroxilo y carbonilo. Esto da lugar a dos 
estructuras de resonancia para la forma desprotonada. (61) 
 
 
 
 
16 
 
1.4.3 Degradación y estabilidad del LAA 
La degradación del LAA se lleva a cabo mediante procesos oxidativos que 
resultan de la transferencia de dos electrones. Primero se origina el monoanión 
ascorbato (AH-), el cual con la pérdida adicional de un segundo electrón forma 
ácido dehidroascórbico (ADA), altamente inestable y susceptible a la hidrólisis del 
anillo lactona, que se hidroliza para formar ácido 2,3- dicetogulónico (DCG); este 
último, posteriormente se degrada por descarboxilación. Hay tres vías de 
degradación del LAA, la vía oxidativa catalizada, la vía oxidativa no catalizada y la 
vía bajo condiciones anaeróbicas. Durante su degradación el ácido ascórbico se 
encuentra en estado prooxidante o aceptor de electrones. Existen algunos factores 
fisicoquímicos que también influyen en su degradación como la temperatura, la 
concentración de sales y azúcares, presencia de oxígeno, enzimas, catalizadores 
metálicos, aminoácidos, oxidantes y reductores inorgánicos. (60, 62) 
El LAA al ser incluido dentro de una formulación farmacéutica, o cosmética, suele 
ser muy inestable. Se destruye fácilmente por oxidación, en particular en 
presencia de calor, al contacto con el aire y en medios alcalinos, como se ha 
expresado anteriormente. Cuando esto ocurre, adquiere coloración amarilla o 
parda en dependencia del avance del proceso oxidativo y por eso muchos 
fabricantes colorean el producto para disimular este efecto. Esta oxidación hace 
que pierda eficacia, se convierte en pro-oxidante, otorgando un efecto contrario a 
lo que inicialmente constituyó motivo de uso. En este estado contribuye al 
envejecimiento porque incrementa la producción de los radicales libres. Aunque 
con el aire se puede oxidar rápidamente, factores relacionados con el 
almacenamiento (temperatura y el tiempo transcurrido hasta que el producto se 
aplica en la piel), puede ser la causa de que se encuentre oxidado antes de su 
uso. Para lograr su estabilización se ha sugerido su uso en forma de 
microcápsula, mediante el control del pH, la concentración de electrolitos y el uso 
de estabilizantes como ácido cítrico. Hay que tener en cuenta que la efectividad no 
depende solo del nivel de concentración del producto, sino, de la buena 
penetración que tenga este activo en la piel para alcanzar el sitio de acción en la 
concentración adecuada. (63) 
 
17 
 
1.4.4 Síntesis, funciones y mecanismo de acción 
El LAA es una vitamina hidrosoluble esencial para el ser humano, y un importante 
agente antioxidante. Se sintetiza a partir de la glucosa, mediante una serie de 
reacciones enzimáticas, siendo la L-gulono-γ-lactona oxidasa (GLO) la última 
enzima involucrada en el proceso. Los seres humanos, al igual que otras 
especies animales, manifiestan incapacidad para sintetizar LAA debido a la 
ausencia de la enzima GLO. 
A pesar de ser una vitamina hidrosoluble puede acumularse en algunas zonas del 
cuerpo. Los tejidos que acumulan esta sustancia son muchos: las glándulas 
salivales, adrenales y pituitarias. También el timo, la retina, el plasma del cerebro, 
bazo, pulmón, los testículos, los nódulos linfáticos, la mucosa del intestino 
delgado, los leucocitos, el páncreas y el riñón. 
El ácido L-ascórbico es una molécula capaz de contrarrestar la acción nociva de 
oxidantes como los radicales libres. Participa en múltiples funciones como 
coenzima o cofactor debido a la propiedad de reductor biológico reversible. Un 
ejemplo del lo anterior es el bloqueo que ejerce esta vitamina en la degradación de 
la ferritina a hemosiderina, asegurando un suministro más disponible en forma de 
ferritina, facilitando así la absorción de hierro.(63) Ayuda al desarrollo de dientes, 
encías, huesos y cartílagos; así como a la absorción del hierro, al crecimiento, 
reparación del tejido conectivo, a la producción de colágeno, metabolización de 
grasas y cicatrización de heridas. También juega un papel en el metabolismo del 
hierro, en la transformación de dopamina en noradrenalina y en la biosíntesis de 
carnitina. Bajo su forma oxidada, atraviesa la barrera hematoencefálica para 
acceder al cerebro y a varios órganos. (64) 
 
1.4.4.1. El ácido L-ascórbico en la piel 
La piel es el órgano más grande y extenso de nuestro cuerpo. Constituye una 
compleja y eficiente barrera contra la penetración de agentes patógenos y 
sustancias extrañas. Además, protege de agresiones o lesiones físicas, así como 
de la pérdida excesiva de agua y otros componentes esenciales del organismo. 
(65) 
 
18 
 
El LAA ejerce su acción en la piel a través de diferentes mecanismos: 
• Sistema del colágeno: interviene en el proceso de transformación de la 
prolina en hidróxidoprolina, constituyente esencial del colágeno. El aumento 
local de esta vitamina significa, por tanto, favorecer de forma sustancial la 
producción del colágeno. Por consiguiente, se verifica una mejora en la 
elasticidad cutánea y una mayor resistencia de la pared de los vasos 
capilares. 
• Neutraliza los radicales libres y regenera la vitamina E: ambas acciones 
conducen a una disminución en la formación de los lipoperóxidos, 
sustancias que originan el envejecimiento cutáneo. Además, aplicada 
localmente previene la formación de posibles tumores cutáneos debidos a 
los daños provocados en el ADN por los rayos ultravioletas. (66) 
• El LAA es un poderoso antioxidante que protege el ambiente extracelular 
neutralizando el radical hidroxilo (OH). La única manera de obtener grandes 
cantidades en la piel es mediante su administración tópica, ya que por vía 
oral los mecanismos de control biológico restringen su absorción y posterior 
transporte a la piel. Para optimizar su absorción percutánea, la formulación 
del vehículo del LAA debe tener un pH inferior a 3,5. (67-72) 
• Para que sea efectivo por vía cutánea hay que tomar en cuenta algunas 
consideraciones, además del pH antes mencionado. 
• Estabilización del producto: es muy inestable y puede fácilmente ser 
oxidada antes de llegar a su blanco. 
• Formulación adecuada: para que sea absorbida por la piel y permanezca el 
tiempo suficiente para realizar el efecto deseado. 
• Concentración necesaria: para lograr actividad biológica.(68, 69) 
 
 
 
 
 
19 
 
Capítulo II. Materiales y Métodos. 
2.1. Materias primas y reactivos 
 
� Materias primas 
Para la realización de la presente investigación se utilizó como material de partida 
la Bentonita (BNT), arcilla natural cubana extraída del yacimiento de Managua, 
provincia de La Habana; y suministrada por el Centro de Investigaciones para la 
Industria Minero Metalúrgica (CIPIMM). Este material fue sometido a un proceso 
de lavado para eliminar el hierro y otras impurezas. Luego se realizó una molienda 
hasta obtener un tamaño de partícula inferior a 180 µm. El Ácido L- ascórbico 
(LAA) o vitamina C, de Sigma-Aldrich, fueutilizado como ingrediente farmacéutico 
activo (IFA). Además, otros reactivos y materias primas se utilizaron, y referidos a 
continuación: 
Reactivos y materias primas 
Hidróxido de sodio (NaOH)ZZZZZZZZZZZZZZZZ...Fluka 
Ácido clorhídrico 36 % (HCl)..........................................................Fluka 
Cloruro de sodio (NaCl)ZZZZZZZZZZZZZZZZZ..UNI-CHEM 
Dihidrógeno fosfato de sodio (NaH2PO4...............................UNI-CHEM 
Carboximetil Celulosa (CMC)ZZZZZZZLaboratorios Medilip 
Salcare SC 91ZZZZZZZZZZZZZ..Suchel Regalo 
Cera de AbejasZZZZZZZZZZZZZ.APICUBA 
Aceite de SésamoZZZZZZZZZZZ....LABIOFAM 
Ácido EsteáricoZZZZZZZZZZZZZAcidchen. Malaria 
Alcohol CetílicoZZZZZZZZZZZZZ.Ecogreen. España 
 
20 
 
GlicerinaZZZZZZZZZZZZZZZZLABIOFAM 
Benzoato de sodioZZZZZZZZZZZZCasablanca (India) 
Metabisulfito de sodioZZZZZZZZZZ..Laboratorio “Roberto Escudero” 
Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA)ZZ. Casablanca (India) 
Todas las materias primas y los reactivos utilizados fueron de calidad farmacéutica 
y analítica respectivamente. 
 
� Equipos 
La tabla II muestra la relación de equipos empleados para la realización de cada 
uno de los ensayos realizados en el presente trabajo 
Tabla I. Relación de equipos empleados en el desarrollo de la investigación. 
Equipos Procedencia 
Plancha – agitador Ikatherm HCT 
 
 
China 
Centrifuga Rotofix 
pH metro HANNA Instruments 8520 
Espectrofotómetro UV-visible Rayleing UV-106 
Estufa Hinotek 
Zaranda-Incubadora Hinotek TH2-100 
Analizador térmico Perkin Elmer STA 6000 
Analizador Malverninstrument, Zetasizer Nano ZS 
Balanza analítica Sartorios CP 12001s Alemana 
 
2.2. Evaluación de la linealidad del método de cuantificación UV para 
el LAA 
La linealidad del método, se demostró a partir del análisis de una curva de 
calibración. Para ello se pesó 9 mg de LAA que se disolvieron en 100 mL de agua 
 
21 
 
destilada. A partir de la disolución obtenida se tomaron alícuotas para obtener 
diferentes diluciones con las concentraciones (0,05; 0,1; 0,3; 0,4; 0,5 mg/mL) 
Se construyó una curva de calibración de respuesta analítica (Y) vs concentración 
teórica expresada en mg/mL (X). Los resultados se procesaron estadísticamente a 
través del paquete OriginPro 8 (opción regresión lineal múltiple) y se determinó: r 
(coeficiente de correlación lineal), r2 (coeficiente de determinación), a (intercepto) y 
b (pendiente), para el 95% de confianza. Además se calcularon los factores de 
respuesta (f), el valor medio (f)̅ y el CV�. 
Criterios de aceptación 
- Ecuación de la recta: y=b X + a 
- r ≥ 0,99 
- r2 ≥ 0,98 
- Prueba de proporcionalidad del método analítico o hipótesis nula de la 
ordenada en el origen a=0 
- Se empleó la prueba de estadística t de Student para n-2 grados de libertad, 
siendo n el número total de valores donde : texp<ttab 
- Prueba de la hipótesis nula de la pendiente: b=0. Se determinó a partir de 
una prueba ANOVA de la regresión, mediante la probabilidad asociada al 
valor de la pendiente, es decir, si la p < 0,05, el valor de b difiere 
significativamente de cero. 
- Se calcularon los factores de respuesta (f) según la expresión: f = �
�
 
Dónde: 
y: respuesta analítica 
x: cantidad de analito 
El coeficiente de variación debe ser menor que 5 % 
 
2.3. Incorporación preliminar de ácido L-ascórbico en la bentonita 
 
22 
 
En los ensayos de interacción arcilla-fármaco en fase líquida, se siguió la 
metodología planteada en el esquema de trabajo descrito en la figura 2.1. Para la 
interacción se pusieron en contacto inicialmente 100 mg de BNT con 10 mL de 
disolución acuosa de LAA a una concentración inicial de 9 mg/mL, bajo agitación 
magnética constante y a temperatura ambiente 25 ± 5 oC durante 4 h. Las 
suspensiones resultantes de la interacción fueron centrifugadas por 3 min a 1000 
rpm para separar el sólido obtenido (material compuesto) del medio acuoso. La 
disolución sobrenadante se analizó mediante espectroscopía UV, a una longitud 
de onda de 243 nm. 
 
El análisis cuantitativo del IFA se realizó mediante la aplicación de la ley de 
Lambert-Beer utilizando el método de la curva de calibración y empleando la 
siguiente ecuación: 
 
q = � 
��
!
× V (2) 
Donde: 
q se refiere a la masa de fármaco en mg incorporada por gramo de arcilla (mg/g), 
Co es la concentración inicial de la disolución acuosa de fármaco, Cf es la 
concentración final de fármaco en la disolución (mg/mL) luego de la interacción 
con la arcilla, V es el volumen de la disolución (mL) y m es la masa de arcilla 
usada en el proceso de interacción (g). 
 
Se prepararon cinco patrones de LAA a partir de una disolución madre del IFA de 
concentración 9 mg/mL en 25 mL de HCl 0,1 mol/L. Se tomaron varias alícuotas 
de dicha solución y se diluyeron hasta lograr las concentraciones 0,018; 0,036; 
0,072; 0,108 y 0,144 mg/mL, respectivamente, utilizando como medio de 
disolución un disolvente similar al de la solución madre de origen. 
 
23 
 
 
Figura. 2.1. Esquema de trabajo propuesto para la obtención del material 
compuesto BNT-LAA, *ajuste de parámetros (tiempo de contacto, pH del medio, 
temperatura y tiempo de secado y relación sólido-líquido). 
Las muestras fueron preparadas en volumétricos de 25 mL tomando 0,5 mL del 
sobrenadante. Se empleó para las lecturas HCl (0,1 mol/L) para evitar los 
desplazamientos batocrómicos de los espectros de absorción molecular debido a 
ligeras variaciones del pH del medio, garantizando un máximo de absorción a 243 
nm (73) Todos los estudios se realizaron por triplicado con el objetivo de verificar 
la reproducibilidad del proceso, y los resultados fueron procesados en el software 
estadístico OriginPro 8. 
2.4. Obtención del material compuesto arcilla-LAA. 
Una vez analizada la influencia de varios parámetros fisicoquímicos que influirían 
de manera notable en el proceso de incorporación, se procedió a obtener el 
material compuesto mediante una relación de 500 mg de BNT en 50 ml de 
disolución de LAA, teniendo en cuenta el ajuste de las siguientes condiciones 
 
24 
 
experimentales: pH = 3,5, temperatura ambiente (25 ± 5 °C), concentración inicial 
de LAA 9 mg/mL y 24 h de tiempo de contacto. 
Luego de obtenido el material compuesto BNT-LAA, se sometió a un proceso de 
secado en placas de vidrio a 80 °C durante 1 h en una estufa Hinotek modelo 
DHG-9055ª. Posteriormente, el sólido resultante se caracterizó a través de 
técnicas de análisis químico-físicas. 
2.5. Caracterización del material compuesto arcilla-fármaco y los 
materiales de partida 
2.5.1. Análisis termogravimétrico (TG/DTG) 
Con el objetivo de analizar la estabilidad térmica del material compuesto y los 
materiales de partida se realizó el análisis termogravimétrico (TG/DTG) para BNT, 
LAA y el material compuesto BNT-LAA. Este análisis permitió verificar la presencia 
del fármaco en el material compuesto resultante. Para ello se empleó un 
analizador térmico Perkin Elmer STA 6000, con un flujo de dinitrógeno de 20 
mL/min y una velocidad de calentamiento de 10 ºC/min, en un intervalo de 
temperaturas desde 30 hasta 800 ºC. La masa de muestra utilizada para las 
mediciones fue de 15 mg. La sensibilidad de la termobalanza en todos los casos 
fue de ±1 µg. 
2.5.2. Potencial zeta (PZ) 
La carga superficial de las partículas de BNT y el material compuesto obtenido se 
estudió empleando un analizador Malverninstrument, Zetasizer Nano ZS.Para la 
preparación de las muestras se tomó 1 mg de sólido, el cual se dispersó en 2 mL 
de disolución 1·10-3 mol/l de KCl, con ayuda de un baño ultrasónico durante 15 
min. El rango de pH estudiado fue de 2 a 10, y el ajuste de pH se realizó 
empleando HCl 10 mol/L y NaOH 2 mol/L. 
2.5.3. Difracción de Rayos X (DRX) 
El análisis cualitativo a través de DRX de las muestras sólidas permitió conocer 
acerca dela estabilidad estructural de las muestras, o sea, si la estructura 
 
25 
 
cristalina del material arcilloso se afectó como resultado del proceso de interacción 
con el fármaco objeto de estudio. También se evaluó la posible incorporación de 
los fármacos a nivel superficial o en el espacio interlaminar de la arcilla. Los 
patrones de difracción de las muestras en forma de polvos se obtuvieron utilizando 
un difractómetro Philips Xpert, con radiación de la línea Kα del Cu (λ = 1.54 Å). El 
intervalo angular barrido fue de 2o< 2θ < 10o, con una velocidad de 0.6 o/min. 
2.5.4. Espectroscopía de Reflexión Total Atenuada (ATR) 
Los espectros IR tanto del material compuesto BNT-LAA como para los materiales 
de partida fueron obtenidos por espectroscopía de reflexión total atenuada (ATR, 
del inglés Attenuated total reflection).Para ello se empleó un FTIR Perkin Elmer 
UATR Two, con una presión de 85 N, en el rango de 400-4000 cm-1 y un error de 
2 cm-1 .Esta técnica brindó información relacionada con la estabilidad del material 
compuesto y la fortaleza de las interacciones involucradas con su formación. 
2.6. Ensayos de liberación “in vitro” del material compuesto 
Los ensayos de liberación del LAA, a partir del material compuesto seleccionado, 
se realizaron tomando como punto de partida los estándares farmacéuticos. (76) 
El estudio fue hecho a 37 ± 0.5 °C y 100 rpm, utilizando una zaranda – 
incubadora marca Hinotek, modelo TH2-100. Se empleó la técnica de membrana 
de diálisis utilizando para ello una membrana Spectra/Por 4 30 m x 32 mm, 
MWCO 12-14 kD. Teniendo en cuenta que la finalidad del material compuesto 
arcilla-LAA es utilizarlo como componente activo en productos para administración 
tópica, se empleó como medio de disolución el jugo combinado artificial (JCA, 
pH=5.5) – jugo gástrico e intestinal artificial – en ausencia de enzimas; el cual fue 
preparado bajo los estándares farmacéuticos. (74) Este estudio tuvo como objetivo 
simular muy gruesamente las condiciones fisiológicas del organismo humano (pH 
de la piel aproximadamente 5,5), y sobre todo, entender el mecanismo de 
liberación del LAA en este medio de disolución. 
Para estos ensayos se pusieron en contacto alrededor de 2 g de material 
compuesto arcilla-fármaco (equivalente a 200 mg de LAA determinado por 
espectroscopia UV-vis) con 50 mL del medio de disolución. Las tomas de 
 
26 
 
muestras (2 mL) se realizaron a intervalos de tiempo programados de 15 min 
durante 2 h y luego cada 30 min hasta completar las 4 h del experimento 
remplazando los volúmenes de disolución tomados con igual cantidad (2 mL) de 
JCA. Las concentraciones de LAA en estudio en función del tiempo fueron 
obtenidas mediante el análisis por espectroscopía UV de las muestras, según se 
describió en el epígrafe 2.3. Con el objetivo de comprobar la reproducibilidad de 
los resultados, los ensayos de liberación fueron realizados por triplicado, y los 
resultados se procesaron en el software estadístico OriginPro 8. (56) 
 
2.6.1. Análisis de la cinética de liberación 
A partir de los resultados obtenidos de los perfiles de liberación del material 
compuesto se determinó el orden cinético de liberación del IFA estudiado. Para 
ello se realizaron análisis de regresión lineal utilizando el programa estadístico 
Startgraphics 5.1 Plus. El estudio de la pendiente y el intercepto se realizó 
mediante una prueba t de Student mientras que la linealidad del modelo se 
evaluó a través de un análisis de varianza (ANOVA). La tabla II resume los 
órdenes estudiados. 
Tabla II Modelos cinéticos estudiados 
Modelos 
matemático 
Ecuación 
C : concentración inicial del IFA 
C: concentración del IFA en un tiempo t 
k: constante de velocidad 
1/C: inverso de la concentración del IFA en 
el medio 
C&' : concentración de IFA no disuelto en el 
medio 
M(: masa del IFA disuelto en un tiempo t 
M): masa inicial del IFA 
Orden cero C = C − kt 
Doble Inverso 1/C
= C − k/t 
Higuchi 
M(
M)
= kt
�
� 
Hixon-Crowell √Ccd	/ 	= kt 
Kosmeyer y Mt
M∞
= kt1 
 
27 
 
Peppas Exponente 
de liberación 
(n) 
Mecanismo de 
transporte del IFA 
n≤0,45 Difusión tipo Fick 
0,45<n<0,89 Difusión no Fick 
n=0,89 Caso II 
n>0,89 Súper caso II 
 
 
 
También se analizaron los siguientes parámetros estadísticos para α = 0.05: 
• Pendiente significativa 
• Intercepto no significativo 
• Coeficientes de correlación y de determinación deben ser mayores que 
0.90 
• Prueba de Durbin - Watson no significativo 
 
2.7. Selección del tipo de base para la presentación del producto 
compuesto BNT-LAA 
Se realizó un estudio para evaluar la posible incorporación del compuesto BNT-
LAA a tres tipos de base semisólidas (dos bases hidrosolubles acuosas (jalea y 
polimérica acrílica) y una base emulsionada aceite/agua). La tabla III muestra las 
diferentes bases semisólidas evaluadas. 
Tabla III. Componentes de las bases semisólidas estudiadas 
 
Componentes 
Cantidad (%) 
Hidrosoluble 
acuosa 
Emulsionada O/W Polimérica 
Acrílica 
Material compuesto 
BNT-LAA 
4 4 4 
Carboximetil Celulosa 
(CMC) 
1,5 - - 
 
28 
 
Salcare SC 91 - - 10 
Cera de Abejas - 4 - 
Aceite de Sésamo - 10 - 
Ácido Esteárico - 1,56 - 
Alcohol Cetílico - 0,56 - 
Glicerina 10 10 10 
Benzoato de sodio 0,8 0,8 0,8 
Hidróxido de Sodio 
(10%) 
- 0,1 - 
Metabisulfito de sodio 0,4 0,4 0,4 
Ácido 
Etilendiaminotetraacético 
(EDTA) 
0,5 0,5 0,5 
Agua purificada csp 100 % 100% 100% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
 
2.7.1. Elaboración de las bases 
Para la elaboración de las tres bases semisólidas evaluadas se siguió el 
procedimiento descrito en las figuras 2.2, 2.3 y 2.4 teniendo en cuenta las 
características específicas de cada base elaborada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.2. Esquema general de trabajo correspondiente a la elaboración de la 
base hidrosoluble acuosa. 
Vaso de 
precipitado con 
el 100% de H2O 
Calentar≈900C 
Disolver 
Arcilla-LAA 
Material 
Compuesto 
 Enfriar 
Glicerina 
Benzoato de 
sodio 
Hinchar la CMC 
Agitar hasta 
enfriar 
Metabisulfito 
de sodio 
Agitar 
EDTA 
Levigar 
 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.3. Esquema general de trabajo correspondiente a la elaboración de la 
base emulsionada aceite en agua. 
 
 
 
Calentar≈700C 
Fundir 
Arcilla-LAA 
Material 
Compuesto 
Levigar 
Glicerina 
NaOH 
10% 
Cápsula de 
porcelana 
Vaso de 
precipitado con 
la fase acuosa 
Calentar≈900C 
Enfriar≈700C 
Disolver 
Benzoato de sodio 
EDTA 
Metabisulfito 
de sodio 
Alcohol cetílico 
Cera de abejas 
Ácido esteárico 
Agitación 
constante 
Aceite de sésamo 
Agitar 
 
31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.4. Esquema general de trabajo correspondiente a la elaboración de la 
base polimérica acrílica 
 
 
 
Vaso de 
precipitado con 
el 30% de H2O 
Calentar ≈900C 
Enfriar 
Salcare 
Arcilla-LAA 
Material 
Compuesto 
Levigar 
Agitar a 3000 rpm 
Completar el 
volumen con H2O 
Disolver 
Disolver 
Glicerina 
Vaso de 
precipitado 
EDTA 
Benzoato de 
sodio 
Metabisulfito 
de sodio 
 
32 
 
2.7.2. Liberación “in vitro” del ácido L-ascórbico a partir de las 
diferentes bases 
Los estudios de liberación del LAA desde el material compuesto a patir de las 
diferentes bases semisólidas se realizaron siguiendo la metodologia descrita en el 
epígrafe 2.7. Para estos ensayos se pusieron en contacto 2 g de la formulación 
semisólida (equivalente a 8 mg de LAA determinado por espectroscopia UV-vis) 
con 50 mL del medio de disolución. Las tomas de muestras (2 mL) se realizaron a 
intervalos de tiempo programados de 15 min durante 2 h y a partir de ahí cada 30 
min hasta completar las 4 h del experimento remplazando los volúmenes de 
disolución tomados con igualcantidad (2 mL) del medio de disolución empleado 
fresco y atemperado. Las concentraciones de LAA en estudio en función del 
tiempo fueron obtenidas mediante el análisis por espectroscopía UV de las 
muestras, según se describe en el epígrafe 2.3. Los estudios fueron realizados por 
triplicado y los resultados procesados en el "software" estadístico OriginPro8. (56) 
A partir de los resultados obtenidos se efectúo el análisis de la cinética de 
liberación, siguiendo la metodología descrita en el epígrafe 2.6.1. También se 
analizó la velocidad de liberación del LAA a partir de las bases semisólidas 
preparadas utilizando el método gráfico, al representar la primera derivada de la 
liberación de la concentración de LAA en función del tiempo. A partir de las 
pendientes de las curvas obtenidas se determinaron las constantes de velocidad 
de liberación del LAA en cada una de las preparaciones elaboradas. 
 
2.8. Diseño de la crema 
Para realizar el diseño de la formulación semisólida se utilizó la bentonita natural 
como ingrediente activo y una base emulsionada O/W, cuyos componentes se 
presentan en la tabla IV y el procedimiento experimental para su elaboración se 
refleja en el esquema de trabajo de la figura 2.2. 
 
 
33 
 
 
 
Tabla IV. Formulación utilizada para realizar el diseño experimental con la base 
emulsionada O/W 
Componentes 
Cantidad 
(%) 
Función 
Bentonita 4,0 IFA 
Cera de abeja 4,0 Fase oleosa 
Aceite de sésamo 10,0 Fase oleosa 
Ácido esteárico 4,0 Emulgente 
Alcohol cetílico 0,56 Emulgente 
Glicerina 10,0 Humectante 
Benzoato de Sodio 0,4 Preservo 
Hidróxido de Sodio (10%) 1,0 Medio alcalino 
Metabisulfito de sodio 0,4 Antioxidante 
Ácido Etilendiaminotetraacético 
(EDTA) 
0,5 Quelante 
Agua purificada csp 100 Vehículo 
2.8.1. Caracterización tecnológica de las cremas 
a. Propiedades organolépticas 
Para este análisis se consideró el olor, color, brillo, textura, presencia de grumos, 
arenosidad y la apariencia de las cremas (al inicio, 21 días y bajo condiciones de 
estrés: durante 72 h a una temperatura de almacenamiento de 40 °C). 
b. Determinación del área de extensibilidad 
La determinación del área de extensibilidad se realizó al inicio del estudio (48 h 
posteriores a la preparación de las muestras). Se pesaron 2 g de cada 
formulación y se colocaron en el centro de una lámina de vidrio que tiene en su 
parte inferior un papel milimetrado adherido, de tal forma que el punto de 
aplicación del semisólido coincide con los ejes de las coordenadas trazadas sobre 
 
34 
 
el mismo. A continuación, se colocó sobre el semisólido una placa de vidrio de 
380 g que se fue acercando de forma paralela al plano de la lámina que contiene 
la muestra, hasta una distancia aproximada de 13 mm y posteriormente se liberó. 
Transcurridos 5 min se determinó las longitudes de los radios, desde el punto de 
aplicación en 8 direcciones, correspondientes a la elipse formada por la muestra, 
luego se retiró la placa superior. (75) 
Se calculó la medida de los radios por la ecuación: 
rp = (∑ r n)/ 8 (4) 
Donde: 
rn: Radios de la circunferencia (cm). 
rp: Radio promedio (cm). 
y se calculó el área total de extensión, mediante la siguiente ecuación: 
A= E= π (rp)² (5) 
Donde: 
A: Área de la elipse. 
E: Extensibilidad del producto expresada en cm² 
El ensayo se realizó a 25 °C por triplicado, determinándose los valores promedio 
y la desviación estándar utilizando el programa Origin pro 8. 
c. Determinación de pH 
Para la medición de pH se tomaron muestras de 10 g de cada una de las 
formulaciones, se le realizaron las mediciones por triplicado a cada una de las 
muestras utilizándose un pHmetro HANNA calibrado con soluciones buffer pH 
4,01 y 7. Se reporta el valor promedio de las mediciones. 
2.8.2. Diseño de optimización 
Para este estudio se empleó un diseño de experimentos de mezcla D-optimal 
 
35 
 
cuadrático con el objetivo de evaluar la influencia de los siguientes componentes: 
cera de abeja, alcohol cetílico, aceite de sésamo y agua en la calidad de la 
formulación, el porciento de mezcla a variar fue de un 81.1 %; para ello se 
desarrollaron 14 variantes de la formulación. Los niveles ensayados para cada 
una de las variables independientes del diseño se muestran en la tabla V. 
Tabla V. Niveles ensayados para las variables independientes en el diseño de las 
formulaciones 
Componentes Límite inferior (%) Límite superior (%) 
Cera de abejas 2,00 4,00 
Alcohol cetílico 0,30 1,00 
Aceite de sésamo 5,00 10,00 
Agua 68,00 71,10 
 
En la tabla VI se muestra la matriz del diseño. Los porcientos del resto de los 
componentes de la formulación que no fueron ensayados se mantuvieron 
constantes (Ver Tabla IV). El orden de elaboración de las variantes de 
formulaciones fue aleatorio. Las variables dependientes o respuestas a modelar 
fueron el pH, área de extensibilidad y cantidad de aceite separado luego de 
efectuar la centrifugación de la preparación. 
Tabla VI. Formulaciones desarrolladas en el diseño de experimentos. 
Componentes y cantidades (g) 
Variantes Cera de abeja Alcohol cetílico Aceite de sésamo Agua 
I 2,872 0,648 6,480 71,100 
II 2,000 0,300 7,700 71,100 
III 2,000 0,550 9,375 69,175 
IV 4,000 1,000 5,000 71,100 
V 2,000 1,000 7,000 71,100 
VI 4,000 0,679 8,421 68,000 
VII 3,275 1,000 7,484 69,341 
 
36 
 
VIII 2,870 1,000 8,653 68,577 
IX 4,000 0,300 6,225 70,575 
X 2,100 1,000 10,000 68,000 
XI 2,487 0,385 8,299 69,929 
XII 2,873 0,300 8,299 68,000 
XIII 2,000 0,550 9,375 69,175 
XIV 2,872 0,648 6,480 71,100 
Para la elaboración de las cremas se siguió el procedimiento descrito en el 
esquema de trabajo de la figura 2.2. Se prepararon 50 g de cada formulación. 
2.8.3. Evaluación de los parámetros físico-químicos y tecnológicos para las 
variantes del diseño. 
Luego de realizadas las 14 formulaciones se procedió a la evaluación de las 
mismas por un período de 21 días. Se tomaron muestras a los tiempos 0, 15 y 21 
días y se les determinaron las propiedades organolépticas, pH, área de 
extensibilidad y cantidad de aceite separado luego de realizar centrifugación, este 
último ensayo sólo se realizó a los 21 días de elaboradas las cremas. 
a. Determinación de las propiedades organolépticas 
Para este análisis se tomó en cuenta el olor, color, brillo, textura, presencia de 
grumos, o arenosidad y la apariencia de las cremas al inicio, al final y bajo 
condiciones de estrés durante tres ciclos de congelación- descongelación (-4 °C- 
40 °C). 
b. Determinación del pH 
Se determinó el pH de cada una de las muestras utilizando un pH-metro 
(HANNA). siguiendo el procedimiento descrito en el epígrafe 2.8.1.Al inicio del 
estudio (tiempo cero), se realizó un ajuste del pH de las cremas con una 
disolución de ácido cítrico al 20 % en agua destilada, para obtener un pH lo más 
cercano posible al de la piel (5,5 ± 1,0). Luego de 15 días se realizó una última 
medición para observar si ocurrían variaciones en los valores de pH ajustados. 
c. Determinación del área de extensibilidad 
 
37 
 
Las determinaciones se realizaron a tiempo 0, 14 y 21 días. El procedimiento 
seguido fue similar al descrito en el epígrafe 2.8.2 
d. Determinación de la cantidad de aceite separado 
Para determinar y cuantificar la cantidad de aceite separado se realizó una 
centrifugación durante 15 min a una velocidad de 1500 rpm en una centrífuga 
Rotofix. Se evalúo la posible separación de fases luego de centrifugar las 
muestras y el volumen de aceite que se separó de la preparación. 
 
2.8.4. Procesamiento estadístico y optimización de los resultados del diseño. 
La obtención de las medias se efectuó mediante el programa estadístico 
Statgraphics 5.1 ; el cual fue utilizado además, para el análisis de varianza de los 
resultados obtenidos al día 21 de elaboradas las formulaciones diseñadas. 
Para llevar a cabo el procesamientoestadístico de los resultados obtenidos para 
las variantes del diseño de experimentos, en cuanto a los parámetros estudiados 
(extensibilidad, pH y cantidad de aceite separado), al igual que para la 
optimización y con esto la selección de la preparación más adecuada, se utilizó el 
Software Design-Expert, versión 8. Se evaluó la adecuación del modelo y los 
gráficos diagnósticos, así como los gráficos de trazas para cada variable 
dependiente. 
Posteriormente, se efectuó la optimización numérica del diseño. Para ello se 
mantuvieron las variables independientes en el rango de valores estudiados, con 
una importancia media (3). La variable dependiente área de extensibilidad se 
mantuvo en el nivel máximo y alta importancia (5). Para la determinación de la 
formulación óptima se consideró un máximo de deseabilidad (mayor que 0,75). 
De la formulación óptima se realizaron tres réplicas para comprobar los resultados 
de la optimización. 
2.9. Desarrollo de la formulación con el material compuesto BNT- LAA 
Partiendo de la formulación óptima dada por el diseño anterior se procedió a 
elaborar la crema con el compuesto BNT- LAA siguiendo la misma metodología de 
 
38 
 
preparación planteada en el epígrafe 2.8 (figura 2.2), manteniendo similar 
composición para 25 g de crema los cuales contienen alrededor de 100 mg de 
LAA. La única variación que se introdujo fue incorporar el tampón citrato pH= 6. 
Para ello se desarrollaron dos variantes durante el proceso de elaboración 
I: Se sustituyó el 50 % del agua de la formulación por el tampón citrato pH= 6. 
II: Se incorporó el volumen mínimo necesario de tampón citrato para alcanzar un 
valor de pH= 6. 
En ambas variantes este regulador se incorporó luego de formar la base y antes 
de incorporar el material compuesto BNT- LAA. 
2.9.1. Caracterización tecnológica 
Se analizaron las propiedades psicofisiológicas, la apariencia, el pH y la 
extensibilidad de la crema obtenido recién preparada (72 h posterior a la 
elaboración) siguiendo la metodología descrita en el epígrafe 2.8.1 
 
 
39 
 
Capítulo III. Resultados y Discusión 
Antes de iniciar el trabajo investigativo se procedió a evaluar la linealidad del 
método analítico por espectrofotometría UV –VIS a utilizar en la cuantificación del 
LAA. Ello permitió garantizar el cumplimiento de la ley de Lambert-Beer, y con 
ello la linealidad del procedimiento aplicado; así como la confiabilidad de los 
resultados obtenidos. 
3.1. Evaluación de la linealidad del método de cuantificación UV para el LAA 
Linealidad 
Los resultados de la linealidad del método se muestran en la tabla VII y la figura 
3.1. El análisis estadístico realizado permitió demostrar que existe una relación 
lineal entre la concentración de la muestra y la absorbancia que manifiesta la 
misma. La pendiente resultó significativa y el intercepto no significativo, para un 95 
% de confianza. Por otra parte, el coeficiente de correlación lineal fue superior a 
0,99 y la regresión obtenida permitió explicar el 99,12 % de los errores del 
sistema. Todos estos resultados satisfacen las exigencias establecidas, por tanto 
se puede afirmar que el método propuesto es lineal en el rango de 
concentraciones estudiadas. 
Tabla VII Resultados del análisis de la linealidad del método 
Parámetro Método empleado Criterios 
Linealidad y=1,82448x-0,010933 
r =0,9992 r2 =0,9984 
texp (1,34)< ttab(2,060) 
para (a=0,05; n=27) 
b=4,89 t=124,78 
p=0,0000 CVf = 2,3458% 
y=bx+a 
r ≥ 0,990 r2 ≥ 0,980 
texp < ttab: no significativo 
 
pendiente significativa 
p ≤ 0,05 CVf ≤ 5% 
 
 
40 
 
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
 
 
A
b
so
rb
a
n
ci
a
Concentracion Teorica (mg.mL-1)
 
Figura 3.1: Curva de calibración correspondiente a la linealidad del método 
3.2. Desarrollo del material compuesto 
El material compuesto BNT-LAA seleccionado para la caracterización, se obtuvo 
poniendo en contacto 500 mg de arcilla con 50 mL de disolución de LAA de 
concentración 9 mg/mL, a el pH de interacción de aproximadamente 3,5 durante 
24 h a temperatura ambiente, bajo agitación magnética constante. Para prevenir la 
posible oxidación del LAA por la acción de la luz, los recipientes de la interacción 
fueron protegidos empleando papel aluminio. Se realizaron 10 réplicas del 
experimento descrito con anterioridad para un rendimiento total de 4,52 g. 
Al incrementar proporcionalmente la cantidad de materia prima en el proceso de 
interacción se produjo una disminución de la carga de LAA incorporada en la BNT 
del orden de 230 mg/g, que representa un decrecimiento del 51% en la carga total 
esperada (450 mg/g). Este comportamiento puede ser entendido sobre la base de 
cambios importantes en otros factores a considerar en una etapa de pre-escalado 
del proceso. Variaciones en factores antes constantes como la forma del 
y=1,82448x-0,010933 
r =0,9992 r2 =0,9984 
 
41 
 
recipiente, la velocidad y forma de agitación, impactan directamente en la 
homogeneidad del sistema disperso y con ello el nivel de interacción física entre la 
arcilla y el ingrediente activo. 
3.3. Caracterización del material compuesto arcilla-fármaco y los materiales 
de partida 
3.3.1. Análisis termogravimétrico (TG/DTG) 
El gráfico de la figura 3.2 muestra las curvas TG/DTG correspondientes a las 
muestras LAA, BNT y el material compuesto BNT-LAA. El comportamiento térmico 
observado para el LAA indicó que el proceso de descomposición se puede dividir 
en tres etapas, donde se identificaron los principales picos de pérdida de masa a 
230, 311 y 520 °C, como se aprecia en el diagrama de TG. La primera etapa 
ocurrió alrededor de 183 a 261 °C, con un porcentaje de pérdida de peso de 37 %. 
La pérdida de masa en este paso se debe a reacciones de deshidratación y 
descarboxilación. La segunda etapa fue de 261 a 420 °C, con una pérdida de peso 
del 32 % mediante un proceso de descarboxilación y descarbonilación de las 
moléculas orgánicas. La tercera etapa tuvo lugar en el intervalo de 420-610 °C 
con una pérdida de peso de 31 % y en la cual se produjo la carbonización del LAA. 
(78) En el termograma de la BNT se observa que a partir de los 30 °C y hasta los 
200 °C comienza a ocurrir una pérdida de peso del 10.6 %. Este primer paso se 
acentúa a los 85 °C según la curva DTG y se relaciona con la desorción del agua 
superficial. Luego, tiene lugar desde 360 °C hasta 616 °C una pérdida de peso de 
4.8 %, que en la curva DTG se sitúa a 485 °C aproximadamente, y pudiera estar 
relacionada con la pérdida del agua estructural. La última pérdida de peso de 0.8 
% ocurre de acuerdo con la curva TG desde 616 °C hasta 707 °C, con centro 
alrededor de 675 °C aproximadamente; este último paso de descomposición es 
parte del proceso conocido como deshidroxilación que consiste en la eliminación 
de grupos hidroxilos de la estructura laminar en forma de agua, lo cual puede 
ocasionar cambios irreversibles en la estructura. 
 
42 
 
0
5
10
12
13
14
15
200 400 600 800
-0,10
-0,05
0,00
200 400 600 800
13
14
15
16
BNT-LAA
BNT
LAA
 
 
LAA
 
 
 
Temperatura (oC)
d
m
/d
T
 d
m
/d
T
Temperatura (oC)
 
 
P
ér
d
id
a 
d
e 
m
as
a 
(m
g
)
P
ér
d
id
a 
d
e 
m
as
a 
(m
g
)
-0,03
-0,02
-0,01
0,00
0,01
-0,014
-0,007
0,000
 
Figura 3.2. Diagramas TG/DTG para el LAA, la BNT y el material compuesto BNT-
LAA. 
En las curvas TG/DTG de la muestra BNT-LAA, se observan tres etapas pérdidas 
de peso identificadas según el diagrama DTG a 90,244 y 480 °C. La primera de 30 
°C hasta 197 °C corresponde con la pérdida de agua superficial e intercalada, 
siendo muy similares los termogramas registrados para la BNT y el material 
compuesto en esta primera etapa. La segunda tiene lugar desde 197 °C hasta 366 
°C, aproximadamente (ver curva DTG) y se atribuye a la presencia de LAA en el 
material compuesto. Resulta importante notar