ESTADO DEL ARTE

XXXXXXXXXXXXx hay que colocar un párrafo de introducción para no entrar de lleno porque se van a tratar tres temas: materiales, naturaleza y propiedades del fármaco y sistemas de liberación controlada. Al evaluar la porosidad de una material se debe analizar la medida de sus espacios vacíos, o los poros que lo constituyen. Los poros definidos como un pasadizo o camino entre la superficie externa e interna de un sólido permiten el paso de gases o vapores dentro, a través o fuera del propio sistema poroso. La forma o tamaño del poro junto con los átomos o moléculas de la estructura que comprenden los espacios del poro son determinantes en algunos procesos tales como: Adsorción de metales pesados o componentes orgánicos, en aplicaciones tecnológicas medioambientales, la composición molecular de la estructura porosa es muy decisiva, tanto en términos de capacidad como de porosidad.

El tamaño de poro es la característica por la cual se clasifica un material poroso, en la actualidad la IUPAC reconoce tres categorías de poros; microporos con un tamaño de partícula menores a 2 angstrom, mesoporos con una longitud de poro de 20 a 500 Aº, y finalmente la categoría de macroporos con un tamaño superior a 500 Aº.

Materiales mesoporosos.

El descubrimiento de los materiales mesoporosos ordenado se debe a, Kato y col. [1]. los cuales sintetizaron por primera vez de un material mesoporoso ordenado. Así, se obtuvieron complejos de alquiltrimetilamonio-kanemita mediante un tratamiento hidrotermal, en el que los iones sodio del espacio interlaminar de la kanemita se intercambiaban con iones de alquiltrimetilamonio. Incrementando la magnitud de la cadena alquílica en los iones alquiltrimetilamonio se lograban obtener materiales con áreas superficiales sobre 900 m2 g-1 y mesoporosos entre 2- 4 nm. A pesar de que éstos constituyeron el primer tipo de materiales mesoporosos, no fue hasta 1992 cuando tuvo lugar un gran avance en la preparación de estos materiales porosos por la Mobil Research and Development Corporation. Ellos describieron la síntesis de los considerados primeros materiales mesoporosos ordenados, los denominados como M41S. [2]. Tras las primeras patentes de estos materiales [3,4,5]. y sus posteriores publicaciones (Nature [6]. y JACS [2]. en 1992, estos compuestos han despertado un gran interés en el mundo científico. Las características de estas superficies mesoestructuradas permiten solventar las limitaciones en cuanto al tamaño de poro que presentan algunos materiales microporosos como las zeolitas y, proporcionando nuevas oportunidades en aplicaciones catalíticas. Por ello, durante la primera mitad de la década de los 90, la familia de los sólidos porosos M41S ha sido fruto de numerosos estudios, ganando protagonismo en el área de los materiales inorgánicos. Como resultado de estos estudios, el número de estructuras mesoporosas ha crecido de forma exponencial durante los últimos 10 años. Con aproximadamente 12000 citaciones (1992-2008), esas dos primeros artículos establecieron los fundamentos en el campo de los materiales mesoporosos ordenados.

Grupo M41S

Todos los compuestos pertenecientes a la familia M41S pueden clasificarse como materiales ordenados o semicristalinos, intermedio en la clasificación de cristalinidad existente entre los geles porosos y los silicatos laminares

La síntesis de estos silicatos mesoporosos implica un proceso sol-gel bajo condiciones hidrotermales. Generalmente para lograr una estructura mesoporosa ordenada, se debe partir de una solución homogénea de un surfactante disuelto en el medio (agua). Del procedimiento descrito por los investigadores de la Mobil Research and Development Corporation la lo más novedoso es el uso de moléculas de surfactante con cadenas hidrocarbonadas largas como agentes directores de la estructura en lugar de usar las tradicionales especies catiónicas orgánicas simples, ampliamente usadas como “templates” en la formación de estructuras zeolíticas microporosas. Por ello, conocer el comportamiento del surfactante en disolución acuosa es imprescindible para entender la relación entre el surfactante y la formación de la mesoestructura. Dichos surfactantes se caracterizan por ser moléculas grandes, orgánicas y de carácter anfipático, formadas por componentes hidrofílicos (cabeza polar) e hidrofóbicos (cadena hidrocarbonada apolar). Para reducir el contacto entre las cadenas hidrocarbonadas hidrofóbicas del surfactante y el agua, aquéllas se reúnen en el interior formando micelas, mientras que los grupos polares se disponen en la superficie en contacto con el medio acuoso.

El proceso sol-gel mediante el cual se realiza la síntesis de las mesoestructuras inorgánicas ordenadas se basa en la hidrólisis y policondensación de precursores de tipo alcóxido metálico, M(OR)n (siendo R un grupo alquilo, comúnmente metilo o etilo). En el caso de las sílices mesoestructuradas ordenadas, tales como MCM-41, los precursores más ampliamente empleados son Si(OCH3)4 (tetrametoxisilano, TMOS) y Si(OCH2CH3)3 (tetraetoxisilano, TEOS). Debido a su inmiscibilidad en agua, es necesaria la adición de un co-disolvente (alcohol) como agente homogeneizador. Sin embargo, el propio alcohol es generado como un subproducto durante la reacción de hidrólisis de los alcoxisilanos, por lo que es suficiente homogeneizar el sistema inicial de fases separadas para que no sea necesaria la adición del alcohol. Cuando se desea que el proceso de hidrólisis ocurra de forma rápida y completa, es un ácido o una base la que actúa como catalizador del proceso. En ambos casos la reacción ocurre por ataque nucleófilo de un átomo de oxígeno de una molécula de agua al átomo de silicio, como se ilustra en las figuras (1 y 2), respectivamente. [7].

Fig 1 hidrólisis de alcoxilanos catalizados por bases

En la figura 1 muestra un proceso de dos etapas en la que se forma un intermedio pentacoordinado. De acuerdo a un mecanismo tipo SN2, un grupo alcoxi es reemplazado por un grupo hidroxilo con inversión del tetraedro de silicio

La hidrólisis catalizada por ácidos (Figura 2) también se produce probablemente via un mecanismo tipo SN2. En este caso, el grupo alcoxi saliente es previamente protonado de manera que se retira densidad electrónica del átomo de silicio, haciéndolo más electrofílico y, por lo tanto, más susceptible al ataque nucleofílico por el agua.

Fig 2 hidrólisis de alcoxilanos catalizados por acidos.

Posteriormente las moléculas de silano hidrolizadas condensan y forman enlaces siloxano, como ilustra la Figura 3. La condensación también tiene lugar por medio de una reacción entre una molécula de alcoxisilano y un grupo silanol.

Fig 3. Condensación de moléculas de silano mediante la formación de enlaces siloxano.

Es importante mencionar que las etapas de hidrólisis y condensación ocurren de manera simultánea, aunque la velocidad de reacción de ambos procesos tiene una dependencia diferente con el pH, dependiendo de la naturaleza del catalizador lo que determina la estructura del material silícico. [8, 9].

Material MCM 41

La síntesis de la MCM-41 (Mobil Composition of Matter) descrita por Kresge y col. [6]. y Beck y col. [2]. implica el uso de geles de aluminosilicatos en presencia del surfactante cloruro de hexadeciltrimetilamonio (C16H33(CH3)3N+Cl-)(CTAC). El mecanismo por el cual se forman estas mesoestructuras ordenadas se designa como mecanismo del ”liquid-crystal templating”. Aquí, el ion de amonio cuaternario, el cual actúa como agente director de la estructura, forma micelas que se agregan en un cristal líquido. El término “template” se asocia con el cristal líquido porque éste determina la mesoestructura del material sólido. Dependiendo de las condiciones de

síntesis, tales como temperatura de síntesis y relación molar de surfactante/aluminosilicato, la fase cristal líquido puede tener una estructura hexagonal (MCM-41), cúbica (MCM-48) o laminar (MCM-50). En la figura XXXXXXX se representa la formación o síntesis del material MCM-41

fig 4 formation of mesoporous material assisted by a structure-directing agent (a) true liquid-crystal template mechanism; and (b) cooperative liquid-crystal template mechanism.

En primera etapa, el surfactante en medio acuoso, bajo unas determinadas condiciones de temperatura y concentración, forman agregados (micelas en forma de varillas) para originar estructuras hexagonales ordenadas denominadas cristal líquido (“liquid crystal templating”). La existencia de surfactante en esta fase cristal-líquido, previa a la adición de las especies inorgánicas, hace que ella sea la que dirija el crecimiento de las mesoestructuras inorgánicas, al tener lugar la migración y polimerización de las especies de silicio alrededor de la estructura en forma de varillas.

En la siguiente etapa, la presencia de especies inorgánicas en la mezcla de síntesis inicia la formación de la fase cristal líquido y facilita la propia formación de las mesoestructuras inorgánicas.

En general, dependiendo de las condiciones de reacción, pueden estar implicadas dos etapas:

Cuando la concentración del surfactante es suficientemente elevada, la fase cristal líquido se forma sin requerir la presencia del precursor inorgánico. Éste es descrito como mecanismo “True Liquid-Crystal Templating”, Cuando la concentración del surfactante es insuficiente, la formación de la fase cristal líquido puede ser promovida por el precursor inorgánico. En este caso, el mecanismo es de tipo “Cooperative Self-Assembly”. No obstante, sólo pueden obtenerse cuando el surfactante y el precursor inorgánico interaccionan. En los materiales estudiados por los investigadores de la Mobil, bajo condiciones de reacción básicas, la interacción se logra por la carga negativa de las especies inorgánicas y la carga positiva de los grupos amonio del surfactante. Sin embargo, considerando que las concentraciones de surfactante usadas en algunas condiciones para la síntesis de MCM-41 están muy por debajo de la concentración micelar crítica (CMC) requerida para la formación de la

fase cristal líquido hexagonal, ya que algunos materiales MCM-41 pueden ser formados a concentraciones de surfactante por debajo del 1 %, el primer mecanismo postulado no parece muy exacto. [10 ,11]. Por otro lado, Davis y col. [10]. mediante medidas de 14N RMN realizadas in situ en el medio de síntesis concluyeron que la fase líquida cristalina no está presente en el medio de síntesis durante la formación de la MCM-41.

Funcionalización de sílice mesoporosa

La funcionalización de los materiales de sílice consiste en la modificación de su estructura interna de la sílice mediante grupos orgánicos, dicho proceso implica generalmente la condensación de organosilanos del tipo (R´O)3 SiR (R= grupo orgánico) o menos frecuentemente clorosilanos (ClSiR3) o silazanos HN(SiR3)3 , con los grupos silanoles libres presentes en la superficie de los poros, como se demuestra en la Figura 5. Los materiales resultantes poseen una estructura silícica con una capa orgánica enlazada a su superficie. En principio, podría realizarse la funcionalización de la estructura silícica con una amplia variedad de grupos orgánicos tan sólo variando la naturaleza de R. Sin embargo, la cantidad de grupos orgánicos quedaría limitada por el número de grupos silanoles superficiales.

La funcionalización de la sílice tienes varias ventajas;

Dependiendo de la cantidad de organosilano enlazado, la mesoestructura inicial del material silícico se conserva. Debido al enorme número de organosilanos disponibles, se puede desarrollar un amplio rango de sílices funcionalizadas orgánicamente con diferentes propiedades químicas y físicas, simplemente variando el grupo orgánico R. Igualmente si se emplean organosilanos voluminosos, estos pueden ser enlazados selectivamente en los poros, conduciendo a un completo cierre de los mismos y precintando el aire dentro, lo que resulta de gran interés para obtener materiales de baja constante dieléctrica. COMO SE OBSERVA EN LA FIGURA

Fig 5 organic modification of mesoporous pure silica phases by grafting (postsynthetic functionalization) with terminal organosilanes of the type (R´O)3 SiR, with R=organic functional group.

POTENCIALES APLICACIONES

La importancia de los materiales mesoporosos radica en sus potenciales aplicaciones como adsorbentes, mallas moleculares, membranas, soportes o catalizadores, debido a sus estructuras altamente ordenadas, poros de mayor tamaño y gran superficie.

Pero sin lugar a duda un tema naciente de investigación que ha cobrado importancia, es la aplicación de dichos materiales mesoporosos en encapsulación de medicamentos farmacéuticos, proteínas y otras moléculas biogénicas, debido a la estabilidad, estructura y propiedades de superficie bien definida que presentan.

Liberación controlada de fármacos

Los sistemas de liberación controlada de fármacos tiene por objeto optimizar la eficiencia de drogas al mismo tiempo reducir los efectos adversos colaterales ya que pueden mantener la concentración del medicamento en los lugares precisos del cuerpo en el rango óptimo y bajo el umbral de toxicidad, con lo cual se mejora la eficacia terapéutica.

En el año 2001 empleando MCM-41 como nuevo sistema de administración de fármacos, una gran cantidad de investigaciones se han realizado en este ámbito, el desarrollo de diferentes tipos de materiales mesoporosos con diferente estructura porosa y la funcionalidad de las drogas de liberación sostenida en libertad y los estímulos de respuesta. Sin embargo, factores menos estudiados son el tamaño de partícula, la morfología y funcionalización de del material mesoporoso. Con la morfología se determina la extensión de la interfaz entre la partícula portadora del fármaco y los fluidos corporales, y por lo tanto podría afectar a la cinética de liberación de fármacos.

Los materiales utilizados para la encapsulación de fármacos deben ser biocompatibles y bioreabsorbibles (degradados en fragmentos y después metabolizados o eliminados por una ruta normal de excreción). Por ejemplo, el esqueleto inorgánico de sílice estructurada y de los vidrios bioactivos dispone de grupos silanoles que se pueden funcionalizar con una enorme variedad de moléculas orgánicas, tanto polares como no-polares. La sílice mesoporosa es biodegradable y puede ser bioactiva dependiendo de las terminaciones superficiales que posea, por ejemplo, del número de grupos silanoles. Generalmente, los materiales usados para administración de fármacos son muy variables: diversos polímeros, estructuras porosas de óxidos, semiconductores, etc.

Al emplear estructuras mesoporosas también es posible aumentar la biodisponibilidad de ciertos medicamentos [12]. Esta es una de las grandes ventajas de la utilización materiales nanoestructurados en administración de fármacos. Dependiendo de los parámetros químicos y morfológicos del material y del fármaco se pueden obtener los resultados óptimos en la liberación. Al decir soluciones óptimas implica que se puede aumentar o disminuir la solubilidad del medicamento según convenga. Por ejemplo la simple carga del medicamento en un material nanoestructurado permite aumentar la solubilidad de grandes moléculas del mismo que eran poco solubles [13, 14, 15, 16]. Debido a que las moléculas de medicamento son sólo un poco mayores que el tamaño de poro de las nanopartículas, la formación de material cristalino está limitada al espacio confinado entre los poros por lo que los

medicamentos se mantienen en su forma amorfa. La forma no cristalina se sabe que presenta velocidades de disolución mayores que la cristalina, especialmente cuando la solubilidad está limitada por una alta energía de formación del cristal [17]. Sin embargo cuando se quiere se puede regular la solubilidad de ciertos fármacos utilizando algún material nanoestructurado para su encapsulamiento, la encapsulación también permite la liberación controlada del fármaco en el tiempo debido a que el medicamento se difunde a través del material en el que está contenido o con el que está recubierto. La utilización de nanomateriales en lugar de micropartículas permite mayor área superficial y cambia las propiedades estructurales mejorando la solubilidad.

Hay que poner una introducción como para poder hablar del fármaco además el párrafo está muy corto, ahí hay que hablar de la dosis, de la naturaleza química de la estructura, hay que presentarla, hay que hablar del proceso de absorción, de la variación del pH en el tracto gastrointestinal etc etcClorhidrato de propanolol

El clorhidrato de propanolol un no-antagonista selectivo del receptor β-adrenérgico, empleado en pacientes con hipertensión arterial, por vía oral experimenta efecto de primer paso y presenta baja absorción [18, 19]. Esto ha llevado a que las dosis orales de este fármaco sean altas ya que solo una pequeña cantidad de la dosis suministrada sea aprovechada por el organismo, el resto se degrada durante su paso por el tracto gastrointestinal [20]. es por esta razón el empleo de un materia mesoporoso como la MCM-41, en la encapsulación de este fármaco seria una solución efectiva para evitar el extenso metabolismo de primer paso que presenta este fármaco.

Cinética de liberación

El proceso de liberación se realiza colocando el material mesoporoso cargado con el medicamento en una disolución con propiedades similares al fluido corporal. Haciendo el seguimiento a lo largo del tiempo de prueba. La selección de la carga de disolvente tendrá un efecto sobre la cantidad de fármaco cargado y este depende de la naturaleza orgánica del fármaco, es así como en el caso de la amoxicilina o gentamicina que poseen en su estructura moléculas polares [21, 22] un disolvente polar como el agua se utiliza para mejorar la concentración de estos fármacos en los poros. El alendronato sódico [23, 24]. Es una sal soluble en agua, por lo que una disolución acuosa salina tamponada a pH 4,8 se utiliza para cargar medicamento en matrices mesoporosas. Por otro lado, cuando se tiene un medicamento no polar como el ibuprofeno, el disolvente elegido debe ser no polar por ejemplo hexano. También se pueden encontrar casos intermedios como la eritromicina [25]. Que tiene que ser cargado con acetonitrilo. La carga de fármaco en la matriz mesoporosa está controlada por la naturaleza química de las paredes de los poros.

El proceso de liberación se realiza colocando el material mesoporoso cargado con el medicamento en una disolución con propiedades similares al fluido corporal. Haciendo el seguimiento a lo largo del tiempo de prueba. La selección de la carga de disolvente tendrá un efecto sobre la cantidad de fármaco cargado. En el caso de la amoxicilina o gentamicina que posee en su estructura moléculas polares [26, 27]. Un solvente polar como el agua se utiliza para mejorar la concentración de fármaco en los poros. El alendronato sódico [28, 29]. Es una sal soluble en agua, por lo que una solución acuosa salina tamponada a pH 4,8 se utiliza para cargar medicamento en matrices mesoporosas. Por otro lado, cuando se tiene un medicamento no polar como el ibuprofeno, el solvente elegido debe ser no polar por ejemplo hexano. También se pueden encontrar casos intermedios como la eritromicina [30]. Que tiene que ser

cargado con acetonitrilo. La carga de fármaco en la matriz mesoporosa está controlada por la naturaleza química de las paredes de los poros. La red inorgánica ordenada de los materiales mesoporosos de silice, poseen grupos silanol (Si-OH) que interactúan con los grupos funcionales del fármaco. Dependiendo de la fuerza de atracción de esta interacción, la retención de la droga será modulada. Por ejemplo, el ibuprofeno que tiene un grupo ácido carboxílico forma enlaces de hidrógeno con los grupos silanol y por lo tanto las moléculas del fármaco se mantienen en los mesoporos [31].

METODOLOGIA

La sílice mesoporosa tipo MCM41 en forma de nanoesferas nanométricas, tanto pura funcionalizada se lleva a cabo mediante el método de post-síntesis similar al descrito por Vallet-Regí y col. [32], que a su vez es una adaptación del método de Stöber [33, 34 ]

Síntesis de MCM-41

Para la síntesis de la MCM41 en forma de nanoesferas monodispersas, se disuelven 1.81 g de bromuro de cetil trimetil amonio (CTAB, 99%,) en 313 ml agua. A esta disolución se añaden 545 ml de etanol (96%,) y 135 ml de NH3 (25%). Después de agitar la mezcla durante 15 minutos a 300 rpm, se adicionan 7.5 ml de tetraetil ortosilicato (TEOS, 98%) como fuente de silicio. La mezcla se mantiene en agitación constante durante 2 horas a 500 rpm. La temperatura de síntesis se debe mantener a 35ºC. La composición nominal del gel de síntesis debe ser: 2 TEOS: 0.3 CTAB: 11 NH3: 58 EtOH: 144 H2O. El producto así obtenido se filtra, luego se lava, primero con agua destilada y después con etanol y se deja secar en un desecador. Para eliminar el agente tensoactivo, se termoliza el sólido obtenido en la síntesis, durante 3 h a 550ºC en corriente de nitrógeno y, seguidamente, se calcina a 550ºC por tres horas.

Para la funcionalización de la sílice mesoporosa tipo MCM-41 se pueden seguir dos métodos el de post-sintesis y el de co-condensacion.

Método de post-síntesis

Funcionalización de la muestra MCM-41 con grupos amino (-NH2)

Para funcionalizar la superficie de la muestra MCM-41 con grupos amino se lleva a cabo la sililación de sus grupos silanol con el alcoxisilano 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTMS, 97%). Inicialmente se deshidrata 1 g de la muestra MCM-41 durante 2 h a unos 80ºC bajo un flujo de nitrógeno. Despues de ese tiempo, se añaden al sólido 40 ml de tolueno (99.5%) y 0.70 ml de APTMS (5 mmol APTMS/g SiO2) y se refluye suavemente la mezcla durante 24 h en atmósfera de nitrógeno. El producto resultante se filtra y se lava con una mezcla (1:1) de dietil éter y diclorometano. Finalmente se seca en un desecador.

Funcionalización de la muestra MCM41 con grupos carboxilo (-COOH)

La funcionalización de la muestra de MCM-41 con grupos carboxilo se lleva a cabo en dos etapas. Inicialmente se sigue un procedimiento similar al descrito para la funcionalización de la muestra con grupos amino con la diferencia de que se añade

3-propanonitrilo trietoxisilano (NPTES, 97%) como agente sililante, obteniéndose una muestra funcionalizada con el grupo nitrilo (-CN). A partir de la muestra funcionalizada con el grupo nitrilo se obtiene el funcionalizado con el grupo carboxilo mediante oxidación con H2O2. Para esto se adiciona 0.5 g del sólido MCM-41-CN a 4 ml de una disolución 0.1 M de NaOH (99%,). A esta mezcla se le añade 4 ml de H2O2 (35%) y se deja 30 min en agitación constante en un baño maría a 70ºC. Finalmente el sólido obtenido se filtra, se lava con agua y se deja secar en un desecador.

Método de Co-condensación.

MCM-41

La sílice mesoporosa tipo MCM-41 se obtiene siguiendo el método inicial de síntesis, obviando la parte en la cual se termoliza el producto obtenido y luego se calcina para eliminar el agente tensoactivo. Para la funcionalización mediante Co-condensación el agente tensoactivo se elimina mediante extracción con disolvente. Para esto se coloca a reflujo el sólido en una disolución 0.1 M de nitrato amónico en etanol durante dos horas, posteriormente se filtra el sólido. Este procedimiento se hace por triplicado.

El método para la síntesis de nanoesferas monodispersas de sílice mesoporosa tipo MCM41 funcionalizadas con grupos amino y carboxilo mediante Co-condensación de TEOS con un alcoxisilano, fue una adaptación personal del método para la síntesis de nanoesferas monodispersas de sílice mesoporosa pura.

MCM-41 funcionalizada con grupos amino (-NH2)

Para la funcionalización de la MCM-41 con grupos amino, se disuelven 1.81 g de CTAB en 313 ml de agua. Después de disolver el surfactante se añaden 545 ml de etanol (96%) y 135 ml de NH3 (25%). La mezcla se mantiene en agitación durante 15 minutos a 300 rpm, después se añaden 5.62 ml de TEOS (98%). Después de 15 minutos, se adicionan 1.48 ml de APTMS (97%), la mezcla obtenida se deja en agitación durante 2 horas a 500 rpm. De debe tener en cuenta que la temperatura de síntesis es de 35 ºC. La composición nominal del gel de síntesis en este caso fue: 1.5 TEOS: 0.5 APTMS: 0.3 CTAB: 11 NH3: 58 EtOH: 144 H2O. El producto obtenido se filtra, se lava; con agua destilada y posteriormente con etanol. Se deja secar en un desecador. Finalmente, el tensoactivo de la muestra obtenida se elimina mediante extracción con una disolución etanólica, siguiendo el método de extracción descrito anteriormente.

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TITULO

SINTESIS, FUNCIONALIZACION Y CARACTERIZACION DE UN MATERIAL MESOPOROSO TIPO MCM-41 PARA EL TRANSPORTE DE PROPANOLOL Y REALIZACION DE SU CINETICA DE CARGA Y DESCARGA.

OBJETIVOS

Objetivo General

Sintetizar, funcionalizar y caracterizar nanoesferas de sílice mesoporosa tipo MCM-41 para el transporte de propanolol y efectuar su cinética de carga.

Objetivos Específicos

Sintetizar nanoesferas se sílice mesoporosa tipo MCM-41

Funcionalizar la sílice mesoporosa tipo MCM-41 para el transporte de propanolol

Caracterizar el material funcionalizado mediante técnicas espectroscópicas.

Efectuar la cinética de carga y descarga de propanolol simulando condiciones fisiológicas.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El clorhidrato de propanolol es un agente bloqueante β-adrenérgico no selectivo, utilizado en el tratamiento de la hipertensión arterial particularmente en pacientes crónicos, Debido a su liposolubilidad, el propanolol se absorbe en forma completa en el tracto gastrointestinal sufriendo un efecto inactivador de primer paso hepático. Debido a esto, su biodisponibilidad por vía oral es del 25%, la dosis fluctúa de 160 a 320 mg al día, una cantidad muy alta comparada con la dosis por vía subcutánea la cual es de 10 mg, es por esto que la dosis por vía oral se asocia generalmente a diversos efectos colaterales que posiblemente afectan la salud del paciente que recibe un tratamiento a largo plazo con este medicamento.

Aunque la vía intravenosa es la mejor opción para el tratamiento de la hipertensión arterial, no es prescrita por los médicos debido a su elevado costo por lo tanto es por via oral el tratamiento mayormente empleado en la de administración del fármaco en pacientes crónicos ambulatorios. Una alternativa de solución para reducir la dosis por vía oral es minimizar el efecto de primer paso que sufre el clorhidrato de propanolol mediante el empleo de materiales para la liberación controlada los cuales revisten menos costos, son inocuos, y tienen la ventaja de transportar el fármaco al lugar de interés durante su paso por el tracto gastrointestinal. Dentro de la industria farmacéutica las arcillas en general se han ido empleando como excipiente debido a que no son tóxicas, ni irritantes, y a que no pueden ser absorbidas por el cuerpo humano. Cuando se usa como parte de una preparación oral, su naturaleza adsorbente puede enmascarar el sabor de otros ingredientes, o puede ralentizar la liberación de ciertos fármacos y es esta propiedad la que hace que las arcillas sean un material potencial para el transporte de fármacos que presentan efecto de primer paso hepático, por lo tanto con el objeto de aumentar la biodisponibilidad del fármaco y con esto reducir la dosis, se plantea un sistema de liberación controlada que permitiría suministrar selectivamente el fármaco en el órgano o tejido requerido para evitar que la dosis administrada se absorba durante su paso por el tracto gastrointestinal.

Por todo lo anterior se plantea como pregunta de investigación

¿Es una alternativa viable el empleo de la bentonita tipo Valle del Cauca funcionalizada para efectuar el transporte y liberación de clorhidrato de propanolol

JUSTIFICACION

Actualmente el clorhidrato de propanol es uno de los fármacos mayormente empleados en el tratamiento de la hipertensión arterial, el gran problema de este es que presenta efecto de primer paso por lo cual la dosis de administración por vía oral es muy alta en comparación con la dosis por vía subcutánea, puesto que el principio activo presenta efecto inactivador de primer paso hepático. La síntesis del material mesoporoso MCM-41, como material encapsulante del fármaco constituye la innovación de este trabajo de investigación, con lo cual se espera reducir la absorción que presenta la dosis por vía oral en su paso por el tracto gastrointestinal

El material MCM- 41 se convierte en el material idóneo para el transporte del fármaco debido a su estructura regular con lo cual se facilita la carga y descarga del farmaco. A su vez este material presenta habilidad para interaccionar con átomos, iones y Moléculas lo que ha dado lugar a una amplia aplicabilidad de estos materiales en diferentes Campos como: adsorción, catálisis, separación (cromatografía), intercambio iónico, Tecnología medioambiental, etc.

Igualmente dentro del grupo de investigación en materiales funcionales y catálisis esta es una línea nueva que se han desarrollado diferentes trabajos en los cuales ha sido previamente modificada mediante procesos químicos y físicos para potencializar sus propiedades obteniendo buenos resultados. Igualmente al ser un material inerte y no toxico se puede emplear para la encapsulación del fármaco sin posibilidad de efectos adversos para la salud humana.

Introducción.

Las arcillas se han convertido en un material importante en la industria farmacéutica, al inicio se empleaba únicamente como excipiente en la elaboración de preparaciones farmacológicas tanto de uso tópico como oral ya que no son toxicas ni irritantes, como una ventaja adicional este tipo de materiales no pueden ser absorbidas por el cuerpo humano. Particularmente la bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de las esméctitas y es de su composición estructural que se derivan las diferentes propiedades fisicoquímicas como; superficie especifica, capacidad de intercambio catiónico, capacidad de absorción, hidratación e hinchamiento entre otras.

Como característica importante de estos materiales es que son de fácil consecución y el costo en el mercado es bajo ya que la extracción se realiza mediante un proceso que emplea medios mecánicos convencionales. Hoy en día debido a las características que presentan las arcillas y a los procesos de modificación que se han sometido para mejorar las diferentes propiedades, son empleadas en diferentes áreas de investigación como es el caso de la encapsulación de fármacos que presentan efecto de primer paso, lo cual se constituye en un sistema de liberación controlada, asegurando que los niveles plasmáticos sean constantes, sin picos ni acumulación de fármaco, la velocidad del principio activo puede ser controlada a través de las características del material encapsulante, con esto se evita que el fármaco se degrade antes de llegar al sitio de interés con lo cual se previene en la medida de lo posible efectos adversos en la salud del paciente por un aumento de la dosis por vía oral y por ende mejorar la actividad terapéutica.