Analizar la movilización de un fármaco en redes poliméricas

RESUMEN

En la actualidad el uso de biomateriales para la liberación de fármacos es una alternativa muy atractiva ya que permite que el medicamento se libere en el lugar, tiempo y concentración adecuada. teniendo en cuenta esto, este trabajo describe el procedimiento que se llevó a cabo para la elaboración de un biomaterial polimérico que permitiera la absorción, retención y liberación de un fármaco biológico (factor de crecimiento). el desarrollo de la práctica se dividió en tres etapas, cálculos de reactivos, preparación del hidrogel compuesto por agarosa y evaluación de liberación del fármaco biológico. Como resultado se obtuvo un hidrogel que posee buenas propiedades mecánicas como flexibilidad, baja resistencia a la tensión, ductilidad etc. Además se pudo observar que la porosidad del biomaterial va depender de la concentración de agarosa.

ABSTRACT

Palabras Clave

[Palabras clave son aquellas, seleccionadas por usted y que mejor describen su práctica acorde a los resultados y análisis. Incluya entre 3 y 5 palabras].

1. INTRODUCCIÓN

Los avances biomédicos de los últimos años han hecho posible el estudio de nuevos sistemas de liberación de fármacos, basados en polímeros inteligentes como es el caso de los hidrogeles que es una red tridimensional conformada por cadenas flexibles de polímeros entrecruzados, estos polímeros son elásticos, hidrófilos, blandos e insolubles en agua, una característica muy importante del hidrogel es que tienen la capacidad de absorber cantidades de agua considerables. Estos materiales son muy apropiados para estas aplicaciones biomédicas ya que tienen buenas propiedades como biocompatibilidad, es inerte lo que permite que las células no se adhieren, además su característica de hinchamiento en medio líquido aporta propiedades como absorber, retener y liberar bajo condiciones controladas algunas sustancias como fármacos[1].

Los hidrogeles inteligentes son capaces de reaccionar frente a estímulos como el pH, la luz, la temperatura, la radiación, o el reconocimiento molecular etc. Estos estímulos pueden generar en el material un cambio en sus propiedades fisicoquímicas y por lo tanto dan lugar a la liberación del fármaco en el lugar, tiempo y a la velocidad deseada.

Las matrices poliméricas se destacan en la industria de liberación de fármacos controlados. Esto debido a sus propiedades físicas y estructurales, las ventajas del uso de estas matrices poliméricas son la facilidad para ser preparadas y mezcladas, con el fin de producir un material con la dureza, solubilidad, permeabilidad, cristalinidad y porosidad adecuada, con la facilidad de que estos parámetros pueden ser moldeados según la aplicación[2]. Es importante tener a consideración el coeficiente de difusión del polímero al momento de seleccionar el material, esto con el objetivo de que el fármaco o sustancia activa pueda difundirse a través del material para ser liberado.

2. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

Analizar la movilización de un fármaco en redes poliméricas.

3. METODOLOGÍA

El desarrollo de la práctica se llevó a cabo en en 3 etapas: Cálculo de los reactivos, preparación del liberador y evaluación de liberación de fármacos.

A. Cálculo de los reactivos:

En este caso se necesitaran 2 componentes principales la agarosa y los factores de crecimiento, además del solvente que fue Disolución tampón formada por Tris, borato y EDTA (TBE 1x). Se requiere preparar una solución con una concentración de 2%p/v de agarosa y un 1.5%v/v, para esto se implementaran las siguientes fórmulas.

Para el cálculo de la agarosa:

Pa=Va*Rp (1)

Donde Pa es el peso necesario de agarosa en gramos, Va el volumen de la solución en mL y Rp la relación porcentual de la concentración en g/mL.

Con respecto a los factores de crecimiento se tiene que:

Vc=Va*Rf (2)

Donde Vc es el volumen necesario de factores de crecimiento en mL, Va el volumen de la solución en mL y Rf la relación porcentual de la concentración en mL/mL.

De acuerdo a las fórmulas expuestas anteriormente se calculan las cantidades necesarias de cada reactivo.

B. Preparación del gel liberador de fármacos.

Teniendo en cuenta que las concentraciones del gel que se preparó eran de 2%p/v para la agarosa y 1.5%v/v para los factores de crecimiento en una solución de 3 mL, se lleva a cabo el siguiente proceso de preparación.

Una vez, pesada la agarosa se agrega a un Erlenmeyer de 25 mL, en el cual se prepara la solución. Posteriormente se agrega la cantidad necesaria de TBE 1x al recipiente, teniendo en cuenta que no debe ser exactamente el volumen máximo porque los factores de crecimiento aumentaron la cantidad de solución, afectando la concentración de los solutos. Antes de agregar los factores la solución de agarosa y TBE se deja reposar a temperatura ambiente durante 10 minutos. Seguidamente, se coloca el Erlenmeyer en un horno microondas, configurándolo a un 80% de potencia, durante un periodo de tiempo de 1 min. En intervalos de 5-10 sg, se retira el recipiente del microondas y se agita suavemente con el fin de facilitar que la agarosa se disuelva en la solución.

Cuando el tiempo concluya, se retira del microondas y se deja reposar durante 2 minutos a temperatura ambiente, no es recomendable más tiempo, ya que la gelificación se da relativamente rápido debido a la concentración de agarosa.. Finalmente se agrega el volumen necesario de factores de crecimiento a la solución. Una vez realizado el paso anterior se procede con transferir 14 muestras de 200 uL de solución a un plato con multipozos, en donde se dejarán reposar por 60 minutos a temperatura ambiente.

Figura 1. materiales e instrumentos de medición utilizados

Figura 2. Solvente (TBE)

Figura 3. Soluto(Agarosa)

Figura 4. Agarosa disuelta en TBE

Figura 5. Farmaco Biologico (Factores de crecimiento)

C. Evaluación de la liberación de fármacos.

Cuando los geles están funcionalizados se transfieren del plato multipozos a tubos eppendorf en donde se les agrega 0.5 mL de solución de digestión. Se dejarán reposar durante 15 días y posteriormente se medirá la concentración de factores de crecimiento que están fuera del gel.

4. RESULTADOS.

En esta sección se exponen resultados visuales y analíticos de la práctica. Partiendo de las cantidades de agarosa necesaria para la preparación

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