autor yasmany orfe sardiñas tutoras: msc. vivian ruz
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FACULTAD DE QUIMICA-FARMACIA DEPARTAMENTO DE FARMACIA
Tesis en opción al Título de Licenciado en Ciencias Farmacéuticas
Estudio de compatibilidad G0/excipientes mediante
métodos isotérmicos y no isotérmicos
Autor: Yasmany Orfe Sardiñas Tutoras: MSc. Vivian Ruz Sanjuan Dra. Mirtha Mayra González Bedia
Santa Clara – 2014
Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad
Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de
la especialidad de Ciencias Farmacéutica, autorizando a que el mismo sea
utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma
parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni
publicados sin autorización de la Universidad.
Firma del Autor
Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según
acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos
que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.
Firma del Tutor Firma del Jefe de Departamento donde se
defiende el trabajo
Firma del Responsable de Información Científico-Técnica
Me gusta el espíritu científico, el estar seguro, pero no demasiado seguro, la disposición para abandonar ideas cuando la evidencia está contra ellas. Esto es en esencia hermoso. Le da siempre al hombre, a la vida, la posibilidad de comenzar de nuevo tras una conjetura herrada.
Walt Whitman
A mi abuela Dolores Margarita Eugelles y a mis hermanos Ricardito, Nayális, Grislany y José Manuel .
A mis tías y tíos. A mi mamá A mis tutoras. A mis amigos de siempre: Grisel Torres Pla, Bárbara Danay Rivero González, Marcia y especialmente a Dianelys. A mi familia en general por haber contribuido de una manera u otra en la realización de mis estudios y por haberme apoyado en todas mi decisiones, a mis amistades en general.
Resumen
RESUMEN
El propósito del presente trabajo fue evaluar la compatibilidad del 2-(2-nitrovinil)
furano (G-0), ingrediente farmacéutico activo (IFA) con actividad farmacológica
como antiprotozoario en fase preclínica, con excipientes farmacéuticos de uso
común en formas sólidas (Lactopress, Manitol, Dextrosa, Avicel PH102, Almidón
de trigo, Sacarosa, Cloruro de sodio y DI-CAFOS), así como con excipientes
empleados como agentes solubilizantes y estabilizantes, como la Dimetil-beta-
ciclodextrina, Hidroxipropil-beta-ciclodextrina, Sulfobutil éter-beta-ciclodextrina y
Sílica mesoporosa ordenada (SBA-15). La Calorimetría Diferencial de Barrido fue
utilizada primeramente para detectar de forma rápida variaciones en las
temperaturas de los picos y/o la entalpía asociada a diez mezclas físicas
IFA/excipiente (1:1), que pudieran indicar signos de interacción. Adicionalmente
se sometieron las mezclas a estrés isotérmico con el objetivo de acelerar las
posibles interacciones y detectar incompatibilidades en un corto plazo. Las
muestras envejecidas se analizaron mediante Cromatografía Líquida de Alta
Eficacia (CLAE), Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FT-IR) y
nuevamente se evaluaron por DSC. Las mezclas también fueron evaluadas desde
el punto de vista organoléptico. El empleo de estas técnicas permitió confirmar la
incompatibilidad del G-0 con Sílica Mesoporosa ordenada (SBA-15), DI-CAFOS y
Avicel PH102, los cuales deberán evitarse en el desarrollo de futuras
formulaciones del fármaco y la posibilidad de incluir con seguridad en ellas a las
tres ciclodextrinas evaluadas.
Abstract
Abstract The aim of the present work was to evaluate the compatibility of 2-(2-nitrovinyl)
furan (G-0), an Active Pharmaceutical Ingredient (API) with pharmacological
activity as antiprotozoal agent in preclinical phase, with pharmaceutical excipients
of common use in solid dosage forms (Lactopress, Mannitol, Dextrose, Avicel
PH102, Wheat Starch, Saccharose, Sodium chloride, and DI-CAFOS), as well as
with excipients used as solubility and stability agents, such as Dimethyl-beta-
cyclodextrin, Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin, Sulfobutyl ether-beta-cyclodextrin
and Ordered Mesoporous Silica (SBA-15). Differential Scanning Calorimetry was
used firstly to detect variations in the temperature of the picks and/or the
enthalpies associated for ten physical mixtures API/excipient (1:1) that could
indicate signals of interaction. Additionally the samples were subjected to an
Isothermal Stress Testing with the objective to accelerate the possible interactions
and detect incompatibilities in a short term. The aged samples were analyzed by
High Performance Liquid Chromatography (HPLC), Infrared Spectroscopy with
Fourier Transformed (FT-IR), and then they were evaluated again by DSC.
Additionally, the mixtures were evaluated by visual inspection. The use of these
techniques allowed to confirm the incompatibility of G-0 with Ordered Mesoporous
Silica (SBA-15), DI-CAFOS and Avicel PH 102, which should be avoided in the
future formulations of the API and the possibility to include in them the three
cyclodextins evaluated.
Índice
RESUMEN
INTRODUCCIÓN……….....……………………………………………………...………1
CAPÍTULO 1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA………………………………….………..5
1.1 Compatibilidad fármaco/excipiente………………………………………………5
1.1.1 Características de los estudios de Compatibilidad…………………...…..5
1.1.2 Condiciones de desarrollo de los estudios de compatibilidad……….…10
1.1.3 Técnicas empleadas para monitorear la compatibilidad
fármaco/excipiente…………………………………………………………...11
1.2 El G-0………………………………………………………………………..….….14
1.2.1 Actividad Biológica………………………………………………………......14
1.2.2 Toxicidad………………………………………………………………….…..17
1.2.3 Propiedades químico-físicas y tecnológicas………………………….......17
1.3 Excipientes farmacéuticos……………………….……………………………....20
CAPÍTULO 2. MATERIALES Y MÉTODOS……….…………………………………28
2.1 Métodos…………………………………………………………….……………....29
2.1.1 Tratamiento previo a las materias primas sujetas a estudio……..………29
2.1.2 Calorimetría Diferencial de Barrido.............................…………………….29
2.1.3 Procedimiento para la preparación de las mezclas físicas para el estrés
isotérmico………………………………………………………………………30
2.1.3.1 Preparación de las mezclas físicas..………………………………….…30
2.1.3.2 Procedimiento para estrés isotérmico…………………………………...30
2.1.3.3 Procedimiento para preparar la solución de NaCl..…………………...30
2.1.4 Evaluación de las muestras por CLAE……….………………………….…30
2.1.4.1 Preparación de muestras para análisis………………………………....30
2.1.4.2 Condiciones Cromatográficas…………………………………………....31
2.1.4.3 Procedimiento para la preparación de la curva de calibración…….....31
2.1.5 Evaluación de las muestras sometidas a estrés isotérmico por DSC…...32
2.1.6 Evaluación de las mezclas sometidas a estrés isotérmico por FT-IR…...32
2.1.7 Evaluación organoléptica de las mezclas sometidas a estrés
isotérmico…………………………………………………………………………......32
2.1.8 Evaluación estadística de los resultados……………………………….….32
Índice
CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………....33
3.1 Mezcla G-0/MPSílica……………………………………………………………..33
3.2 Mezcla G-0/DI-CAFOS…………………………………………………………...37
3.3 Mezcla G-0/Lactopress……………………………………………………….…..41
3.4 Mezcla G-0/Dextrosa anhidra……………………………………………….…..45
3.5 Mezcla G-0/Avicel PH102…………………………………………………….….48
3.6 Mezcla G-0/Manitol…………………………………………………………….…53
3.7 Mezcla G-0/Sacarosa………………………………………………………….…55
3.8 Mezcla G-0/Cloruro de sodio……………………………………………….……58
3.9 Mezcla G-0/Almidón de trigo…………………………………………………..…61
3.10 Mezcla G-0/DM-betaCD………………………………………………………...64
3.11 Mezcla G-0/HP-beta-CD…………………………………………………….….68
3.12 Mezcla G-0/SBE-beta-CD……………………………………………………....70
CONCLUSIONES…………………………………………………………………….....73
RECOMENDACIONES………………………………………………………………...73
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………….74
ANEXOS
Introducción
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 1
Introducción
La familia química de los 2-furiletilenos presenta un amplio espectro
antimicrobiano, antiparasitario y antifúngico, con posibilidades de uso en medicina
humana y veterinaria. Específicamente el 2-(2-nitrovinil) furano (G-0), sintetizado
en el Centro de Bioactivos Químicos a partir de un derivado de la caña de azúcar,
exhibe una potente actividad antiprotozoaria frente a Eimeria tenella y puede ser
empleado en el tratamiento y profiláxis de la enfermedad asociada conocida como
coccidiosis. La coccidia puede afectar a animales de granja, especialmente aves
de corral y conejos, animales domésticos y menos frecuentemente, al hombre,
causando diarrea, pérdida de peso y mortalidad variable [1]. Las pérdidas
económicas generadas por la coccidiosis debido a la mortalidad, bajo desarrollo,
costos en prevención y tratamiento, han sido sustanciales en el mundo entero,
alcanzando varios cientos de millones de dólares anualmente. Se conoce que
existen pocos fármacos anticoccidianos formulados y aprobados en el mercado
como premezcla, y esto en parte explica su elevado costo. Por esta causa resulta
importante desarrollar nuevos productos con igual o superior potencia y toxicidad
comparable o menor a los ya existentes.
La familia de los 2-nitrovinilfuranos, incluyendo el G-0, ha mostrado actividad
farmacológica importante frente a Leishmania spp. y Tripanosoma cruzi. La
leishmaniosis es una enfermedad causada por protozoos del género Leishmania.
Incluye alrededor de 20 especies patógenas que afectan a humanos y animales.
Están presentes en 88 países, con un reporte anual de 1.5-2 millones de nuevos
casos y 350 millones de personas teniendo el riesgo de infectarse cada año. Los
derivados de antimonio pentavalente han sido los medicamentos de elección,
aunque ellos no son efectivos frente a todas las especies y el número de ellas que
desarrolla resistencia microbiana se incrementa cada año. Los efectos
secundarios son causa frecuente de la interrupción de los tratamientos. La
Anfotericina B y la pentaminidina han sido usados también pero debido a su
elevada toxicidad se reservan para casos de protozoos resistentes a los derivados
de antimonio. El G-0 mostró un efecto inhibidor en el crecimiento de los
promastigotes de Leishmania y un efecto letal a concentraciones
Introducción
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
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considerablemente bajas. Resultó ser menos activo que Anfotericin B, pero más
activo que Glucantime ® (Antimoniato de Meglumina).
El Tripanosoma cruzi es el agente etiológico de la Enfermedad de Chagas y es
considerado un problema de salud en América Latina. Se transmite mediante la
picadura de insectos hematófagos y produce aproximadamente 50,000 muertes
por año. Solamente existe un fármaco disponible en el mercado para su
tratamiento desde 1975: benznidazol. Los estudios realizados empleando cultivos
de Tripamosoma cruzi en una línea celular de mioblastos de ratas mostraron que
G-0 es más efectivo que benznidazol [2].
Estudios de preformulación han demostrado que el 2-(2-nitrovinil) furano presenta
baja estabilidad en agua y que puede sublimar y dimerizarse a temperatura
ambiente al exponerse a la luz en estado sólido. La estabilidad del mismo es
también pobre cuando se mezcla con cierto número de excipientes y
componentes del pienso animal [3]. Los estudios de compatibilidad son una
herramienta eficaz y de vital importancia en la obtención de formulaciones de
adecuada estabilidad. Sin embargo no existe un protocolo establecido disponible
con tal propósito. La mayoría de los métodos reportados presentan baja
capacidad predictiva. La Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), ha sido
ampliamente utilizada en la evaluación de interacciones fármaco-excipiente, sin
embargo las interpretaciones deben realizarse con mucho cuidado, en ocasiones
pueden malinterpretarse los resultados o resultar inconclusos, por lo que es
conveniente el apoyo de otras técnicas. Las pruebas de estrés isotérmico (IST)
involucran el almacenamiento de mezclas fármaco-excipiente con o sin humedad,
a elevadas temperaturas (40-50ºC) por un período de 3 a 4 semanas para
acelerar el envejecimiento del fármaco y las posibles interacciones con los
excipientes. IST tiene aplicaciones específicas cuando las interacciones pueden
observarse visualmente y cuando el contenido del fármaco puede ser
determinado cuantitativamente. Sin embargo son métodos por lo general
laboriosos y requieren más tiempo. Idealmente deberían ser usadas ambas
técnicas (DSC e IST) en combinación durante el estudio de compatibilidad [4].
Introducción
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 3
Dos estudios anteriores evaluaron la compatibilidad del G-0 con excipientes. En el
primero de ellos se evaluaron excipientes como la dextrosa, la sacarosa, el
cloruro de sodio y la lactosa, entre otros y componentes del pienso animal. Sin
embargo se utilizó una técnica espectrofotométrica UV-Vis (no separativa) y
condiciones suaves de almacenamiento [5]. Un segundo estudio se encargó de la
evaluación de la compatibilidad con varios polímeros y dos derivados de la beta-
ciclodextrina, para lo cual se utilizó la Cromatografía en Capa Delgada (CCD) y
DSC para la detección de incompatibilidades. Como resultado solamente fueron
halladas compatibles (cualitativamente) durante 3 meses la Hidroxipropil-beta-
ciclodextrina y la Sulfobutiléter-beta-ciclodextrina, cuyas mezclas con G-0 se
habían almacenado a temperatura ambiente y en desecadora [6]. Sin embargo no
se conoce hasta el momento desde el punto de vista cuantitativo, la estabilidad
química del G-0 en mezcla con estas ciclodextrinas.
Teniendo en cuenta las características del G-0, así como la necesidad de
desarrollo de futuras formulaciones estables y las ventajas de la combinación de
los métodos mencionados en la detección de incompatibilidades, en nuestro
trabajo proponemos,
Problema Científico
No se han encontrado excipientes compatibles con G-0, que permitan la
elaboración de formas sólidas de dosificación, para uso en humanos y en
medicina veterinaria.
Hipótesis
Si se realizan ensayos isotérmicos y no isotérmicos, se podrá establecer la
compatibilidad entre el G-0 y excipientes de uso farmacéutico en breve tiempo
mediante ensayos cuantitativos y cualitativos.
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isotérmicos. Página 4
Objetivo Generalː
Determinar la compatibilidad cualitativa y cuantitativa del G-0 con excipientes
farmacéuticos, empleando métodos isotérmicos y no isotérmicos.
Objetivos Específicosː
1. Realizar un tamizaje cualitativo, empleando Calorimetría Diferencial de
Barrido (DSC) para la detección de posibles interacciones G-0/excipiente
en mezclas frescas.
2. Desarrollar un estudio en condiciones aceleradas en mezclas binarias,
mediante Cromatografía líquida de alta eficacia (CLAE), auxiliado por
espectroscopia infrarroja, DSC y análisis organoléptico para establecer
criterios de compatibilidad entre el G-0 y un grupo de excipientes.
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 5
Capítulo 1 Revisión bibliográfica 1.1 Compatibilidad
Los estudios de compatibilidad fármaco excipiente son de vital importancia en el
desarrollo de una preformulación farmacéutica ya que pueden garantizar una
forma de dosificación estable tanto física, química como farmacológicamente.
1.1.1 Características de los estudios de Compatibilidad
Los estudios de compatibilidad encuadrados dentro de la preformulación
farmacéutica consisten en la evaluación de la estabilidad del fármaco en
presencia de aquellos excipientes que previsiblemente entrarán a formar parte de
la forma farmacéutica y su objetivo principal consiste en la detección, en un
tiempo relativamente corto, de posibles interacciones físico-químicas entre el
fármaco y las sustancias auxiliares que podrían incluirse en la formulación, así
como entre el ingrediente farmacéutico activo y otros elementos que intervengan
en la elaboración de la forma de dosificación. Las principales limitaciones de los
estudios de compatibilidad incluyen:
- Limitada capacidad para predecir todos los mecanismos de reacción.
- Diseño abierto que puede derivar en expansión de los estudios (demasiado
largos).
- Consideraciones pragmáticas de tiempo y recursos en ocasiones limitan la
extensión y profundidad del ensayo de compatibilidad a desarrollarse.
Por lo tanto, mientras los estudios de compatibilidad representan una herramienta
vital de tamizaje para identificar y evitar incompatibilidades sustanciales durante la
selección de la formulación, sus limitaciones inherentes y baja tolerancia
(concentración aceptable) para las impurezas en los productos farmacéuticos,
frecuentemente requieren estudios más detallados después de desarrollar la
formulación y su proceso de selección.
El éxito de una formulación, para proporcionar un medicamento estable y eficaz,
depende en gran medida de la cuidadosa selección de los excipientes. Estos se
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
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seleccionan de acuerdo con la forma farmacéutica que se desea desarrollar, y
dentro de una misma forma farmacéutica se tiene que considerar la estructura
química y las características físico- químicas y de estabilidad del fármaco y de los
excipientes, así como las exigencias farmacotécnicas y biofarmacéuticas del
fármaco. A modo de ejemplo, si la estructura química del fármaco incluye una
función de amina primaria, es aconsejable no combinarlos con excipientes tipo
monosacáridos y disacáridos para evitar las reacciones amino – aldehído o
amino- acetal (reacciones de Maillard), que se ponen de manifiesto por un cambio
en la coloración de fácil detección [7].
Las fuentes de incompatibilidad química en una formulación pueden ser diversas,
entre ellas se citan:
1 Reacción directa con el excipiente: La interacción directa de fármaco y
excipiente tiene lugar cuando un grupo funcional en la molécula de fármaco
está involucrado en la reacción con un grupo funcional en el excipiente que
resulta en la formación del enlace entre las dos moléculas. El ataque
nucleofílico por el grupo amina de la molécula de fármaco en el grupo
carbonilo de un azúcar reductor es un ejemplo típico de esta reacción directa
entre el fármaco y el excipiente. Hay muchos ejemplos en la literatura
farmacéutica donde los fármacos con grupos amina y la lactosa están
involucrados en una reacción de Maillard. Dicha reacción es generalmente
seguida por reordenamiento de Amadori y luego posterior descomposición
del producto de transposición de Amadori, que conduce a productos
múltiples tales como compuestos de carbonilo, furanos, derivados de amida
del fármaco, pirroles y otros heterociclos. Algunos de estos productos tienen
un color marrón amarillento y por lo tanto la reacción de Maillard se conoce
como "browning-reaction".
2 Acción catalítica del excipiente: En este escenario, el excipiente incrementa
la velocidad de degradación del fármaco, pero no se enlaza finalmente al
mismo. Por definición de un catalizador, el papel del excipiente en este
caso es reducir la energía de activación de la reacción, pero se mantiene
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
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inalterado al final de dicha reacción. Las cefalosporinas sufren una
reacción degradativa catalizada por carbohidratos y polialcoholes. La
velocidad de degradación hidrolítica de cefaloridina, cefalotina y cefazolina
fue acelerada por la presencia de glucosa, la cual fue directamente
proporcional a la concentración de iones hidroxilo en el intervalo de pH de
6.5 a 11. A medida que el pH de la solución se incrementaba, también lo
hacía la fracción alcóxido. Una adecuada comprensión de los mecanismos
de reacción potenciales y sus cinéticas en el estado líquido, pueden ayudar
a delinear la estabilidad observada en el estado sólido. Por ejemplo, la
velocidad de hidrólisis del metil éster del profármaco DMP-754 se
incrementó sustancialmente en mezclas binarias con lactosa anhidra.
Anteriormente se había demostrado que la lactosa incrementaba la
hidrólisis de este compuesto en disolución, por lo que se propuso un
mecanismo de catálisis nucleofílica para el efecto de la lactosa extrapolado
al estado sólido.
3 pH del microambiente: La degradación de muchos fármacos en disolución es
función del pH de dicha disolución. Para estos compuestos la velocidad de
degradación en la forma de dosificación sólida es también afectada por el pH
microambiental. Este está determinado por el ingrediente activo y los
excipientes de la formulación. Los excipientes pueden tener una superficie
acídica o básica en dependencia de su naturaleza química y composición.
Los excipientes que presentan grupos ionizables actúan como modificadores
de pH y pueden tener un impacto significativo en el pH de la formulación. El
estearato de magnesio imparte un pH básico en su microambiente y puede
contribuir a la inestabilidad de fármacos sensibles al medio básico. Los
excipientes modificadores del pH pueden dar lugar a la formación de la
forma libre ácida o básica de fármacos en forma de sal. Si la forma libre es
más inestable que la salina, puede derivar en un incremento en la
degradación. Por otra parte, la forma libre puede ser volátil y por lo tanto
puede perderse por sublimación a partir de la forma de dosificación, dando
lugar a un balance de masas que no se corresponde con la presencia de
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isotérmicos. Página 8
productos de degradación. Entre los excipientes con grupos ionizables se
incluyen desintegrantes (croscarmelosa sódica y almidón glicolato sódico),
sustancias de relleno (carbonato de calcio y fosfato dicálcico) y lubricantes
(Estearato de magnesio y Acido esteárico) [8].
4 Interacciones entre el fármaco y las impurezas provenientes de los
excipientes:
Los estudios mecanísticos de degradación de fármaco en formas de
dosificación sólidas resaltan la importancia de las interacciones del fármaco
con impurezas presentes en excipientes. Predominan entre estas
reacciones, en las que intervienen peróxidos (en excipientes como PVP,
PEG, Hidroxipropilcelulosa y polisorbato), aldehídos, ácidos y metales, los
cuales se pueden encontrar en forma de trazas. La siguiente tabla es una
muestra de las impurezas que pueden estar contenidas en algunos
excipientes de uso común en formas sólidas de dosificación, así como las
reacciones en las que pueden verse involucrados.
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
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isotérmicos. Página 9
Tabla 1. Impurezas presentes en excipientes farmacéuticos y reacciones
involucradas.
Ejemplo de
Excipiente
Impurezas Reacciones
Lactosa Glucosa, furfural,
ácido fórmico, ácido
acético, y
potencialmente otros
aldehídos.
Reacciones de Maillard,
condensación de Claissen-Schmidt
de su impureza hidroxilmetil-2-
furfuraldehído y catálisis de hidrólisis
Celulosa
microcristalina
(Avicel)
Glucosa,
formaldehído, nitritos
y nitratos.
Incremento de la hidrólisis como
resultado de la adsorción de agua,
reacción de Maillard con glucosa
residual, adsorción de fármacos
básicos e incompatibilidades no
específicas debido a la capacidad de
formar puentes de hidrógeno.
Almidón Formaldehído,
nitritos y nitratos.
Aldehídos terminales del almidón
pueden reaccionar con hidracina
perteneciente a la hidralacina HCl,
reacciones mediadas por la
humedad, puede adsorber fármacos
y reaccionar con formaldehído
resultando en reducción de la
funcionalidad de un desintegrante.
Dióxido de sílice Metales pesados Puede funcionar como ácido de
Lewis en condiciones anhidras y
puede adsorber fármacos.
Es una experiencia común que los fármacos que presentan inestabilidad
inherente exhiben mayor degradación en la forma de dosificación sólida (debido a
la mezcla con otras sustancias). Los productos de degradación son usualmente
los mismos que los del IFA, pero la velocidad a la cual se forman es
significativamente superior que para el IFA sin mezclar. Como se explicó
anteriormente, esto puede atribuirse a catálisis química causada por el excipiente
o debido a su efecto sobre el pH del microambiente. Sin embargo, los excipientes
pueden en ocasiones acelerar degradación del fármaco mediante mecanismos no
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químicos. La degradación del fármaco en estado sólido usualmente tiene lugar en
regiones desordenadas, en defectos de cristales o en la superficie de los cristales.
La elevada movilidad en las regiones desordenadas resulta en una degradación
más rápida que en la estructura cristalina. Además en estas regiones por lo
general existe un mayor contenido de humedad debido a la humedad absorbida,
la cual acelera la velocidad de degradación en aquellos sitios menos ordenados
donde el agua actúa como reactante (hidrólisis). La energía mecánica aplicada
durante el procesamiento de formulaciones sólidas puede traer como resultado
disrupción de la cristalinidad del IFA y la formación de dispersiones amorfas de
una pequeña fracción del fármaco en excipientes amorfos. La exposición del IFA
a fuerzas de corte durante el procesamiento puede ser mejorada por la adición de
agentes abrasivos, como el dióxido de sílice coloidal. Aunque la fracción de
fármaco en estado amorfo pueda ser pequeña, en ocasiones por debajo de los
límites detectables para los instrumentos analíticos comunes, esto genera un
impacto medible en la estabilidad de la forma de dosificación si se tiene en cuenta
que los límites de especificación aceptables para los productos de degradación en
la forma farmacéutica son típicamente muy bajos.
1.1.2 Condiciones de desarrollo de los estudios de compatibilidad
Para la realización de los estudios de compatibilidad se suelen analizar a lo largo
del tiempo mezclas binarias fármaco/excipiente, almacenadas en condiciones
forzadas de humedad y temperatura para acelerar la detección de posibles
interacciones. Si se detecta una interacción en muestras sometidas a estas
condiciones forzadas, esta puede ser comprobada utilizando condiciones
normales de almacenamiento y aplicando la misma duración del ensayo. No
existen normas relativas a las proporciones en que el fármaco y el excipiente
intervienen en las mezclas, si bien es aconsejable que se aproximen a las que,
previsiblemente, se encuentran en la forma farmacéutica final [7].
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
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isotérmicos. Página 11
1.1.3 Técnicas empleadas para monitorear la compatibilidad
fármaco/excipiente
Técnicas de Análisis Térmico
Las técnicas de Análisis térmico han sido ampliamente utilizadas en la detección
rápida de incompatibilidades entre componentes sólidos. La Calorimetría
Diferencial de Barrido (DSC) es una técnica en la que se miden las diferencias en
la cantidad de calor entre una sustancia y una referencia en función de la
temperatura de la muestra, cuando las dos están sometidas en un programa de
temperatura controlado.
El DSC ha sido hasta ahora el método más utilizado de todos los métodos
térmicos para los estudios de compatibilidad. En él se generan las curvas de DSC
de los componentes puros y las mezclas físicas. En ausencia de interacciones las
curvas de DSC de las mezclas deben consistir en la suma de los patrones
correspondientes a los componentes individuales. Si ocurre interacción, esta se
manifiesta en la curva de la mezclas como aparición de picos nuevos o por la
desaparición de uno o más picos de los componentes principales. Los cambios
en la forma del pico, temperatura de inicio o temperatura máxima del pico son
modificaciones que también pueden considerarse. Esta variante asume que el
área del pico de fusión y el calor de fusión del fármaco en la mezcla disminuyen
cuando ocurre una incompatibilidad [9].
Entre las ventajas que reporta el empleo de esta técnica para evaluar la
compatibilidad fármaco/excipiente se citan:
1. Se trabaja con pequeñas cantidades de muestras.
2. Consume poco tiempo. No requiere almacenamiento de las muestras por
periodo prolongados.
3. No es necesario un ensayo indicador de estabilidad. Se han reportado muchos estudios de compatibilidad realizados por DSC
teniendo en cuenta la rapidez con que se desarrolla el método, entre ellos el
desarrollado para la determinación de incompatibilidades en mezclas binarias
entre ketoprofeno con polivinilpirrolidona (PVP) y Estearato de Magnesio [10] , β-
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lapachone y Fosfato de calcio dihidratado [11]; aunque en muchos casos los
resultados no fueran conclusivos, por lo cual debieron corroborarse empleando el
método de estrés isotérmico, como el realizado entre nateglinide y varios
diluentes de uso común en tabletas [12] y moxifloxacino con sorbitol, manitol y
dextrosa [13] metronidazol con excipientes farmacéuticos [14].
Las razones de estos resultados no concluyentes pueden atribuirse al empleo de
temperaturas y velocidades de calentamiento elevado ¨irreal¨, la ausencia de
condiciones de humedad elevadas y la dificultad en la interpretación de las curvas
de DSC.
En este sentido los autores recomiendan el empleo de la técnica de DSC en
combinación con el estrés isotérmico de las muestras por períodos de tiempo
cortos (3-4 semanas) para hacer más fácil la evaluación de las curvas de DSC
[15].
Otras técnicas de análisis térmico empleadas en estudios de compatibilidad
incluyen el Análisis Térmico Diferencial (DTA). Esta técnica mide la diferencia de
temperatura entre una sustancia y el material de referencia cuando estos se
someten a un programa de temperatura controlado.
El DTA encuentra amplia utilización en la determinación del comportamiento
térmico y de la composición de productos naturales y manufacturado [16]. Este
método tiene gran aplicación en los estudios de compatibilidad de formas
farmacéuticas sólidas. En la literatura aparecen reportados muchos estudios de
compatibilidad que son desarrollados por este método, como el caso del estudio
de compatibilidad entre nitroimidazoles y excipientes [17], penicilinas y ácido
esteárico [18], entre otros.
Entre sus principales limitaciones se incluyen: prefusión, pérdida de solvente
residual y degradación térmica [19]. Por ejemplo, la famotidina muestra
degradación térmica, en el estado sólido, cuando se somete a estrés isotérmico
por largos períodos en una atmosfera inerte, entre 130 °C y 155 °C, antes del
inicio de la fusión.
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isotérmicos. Página 13
Por su parte, las pruebas que conllevan estrés isotérmico (IST) involucran el
almacenamiento de mezclas fármaco-excipiente con o sin humedad, a elevadas
temperaturas (40-50ºC) por un período de 3 a 4 semanas para acelerar el
envejecimiento del fármaco y las posibles interacciones con los excipientes. IST
tiene aplicaciones específicas cuando las interacciones pueden observarse
visualmente y cuando el contenido del fármaco puede ser determinado
cuantitativamente. Sin embargo presenta algunas limitaciones, entre las que se
encuentran que son métodos por lo general laboriosos y requieren más tiempo,
por lo que deberían ser usadas ambas técnicas (DSC e IST) en combinación
durante el estudio de compatibilidad [12].
Técnicas cromatográficas
Los métodos cromatrográficos se emplean para el análisis cuantitativo y
cualitativo de mezclas binarias fármaco/excipiente luego de someterlas a
condiciones de estrés isotermico. Entre estas técnicas se encuentran la
Cromatografia en Capa Delgada (CCD), Cromatografia de gases (CG) y
Cromatografia Líquida de Alta Eficacia (CLAE) [12] , siendo esta última la más
utilizada debido a su versatilidad, elevada precisión, alta sensibilidad y
especificidad [20].
Entre sus principales desventajas se encuentran el tiempo que se requiere para el
desarrollo del método, se necesita mayor cantidad de muestras y empleo de
solventes.
Técnicas espectroscópicas
La espectroscopía del infrarrojo, como tal o en la modalidad Transformada de
Fourier (FT-IR), puede proporcionar datos cualitativos y cuantitativos de
interacciones del farmaco con distintos excipientes. El espectro infrarrojo de un
compuesto orgánico proporciona una huella única con unas caracteristicas que se
distinguen facilmente del resto de los compuestos; sólo los isómeros ópticos
absorben exactamente de la misma manera. Su elevada selectividad hace posible
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 14
la cuantificacion de una mezcla compleja, no siendo necesaria una separación
previa [16].
Esta técnica ha sido utilizada exitosamente en los estudios de compatibilidad
fármaco/excipiente, para lo cual se compara el espectro del ingrediente activo con
el de la mezcla, para evaluar la presencia de las bandas pertenecientes al
fármaco así como la aparición de nuevas bandas correspondientes a una nueva
entidad química producida por alguna interacción fármaco/excipiente. Por
ejemplo, en un estudio de compatibilidad entre glipizida y estearato de magnesio
las espectroscopia infrarroja resultó determinante, ya que las curvas de DSC de la
mezla binaria de ambos componentes sugerian algun tipo de imcompatibilidad; sin
embargo, al desarrollar los espectros infrarrojos, solamente aparecieron las
bandas correspondientes a la glipizida, por lo que en ausencia de bandas extras,
se concluyó la no existencia de interacción química entre ellos [21].
1.2 El G-0
El 2-(2-nitrovinil) furano (G-0) es un compuesto que se sintetiza en el Centro de
Bioactivos Químicos de la Universidad Central de Las Villas a partir de
nitrometano y furfural, en presencia de la isobutilamina, utilizada como
catalizador.
1.2.1 Actividad Biológica
Se le ha reportado actividad antinflamatoria, antifúngica [22], [23] y
antiprotozoaria. Se obtuvo una patente basada en estudios de actividad tanto ¨in
vitro¨ como ¨in vivo¨ frente a un protozoo del género Eimeria (Eimeria tenella),
causante de la coccidiosis. Esta es una enfermedad producida por parásitos
protozoarios llamados coccidias, pertenecientes al género Eimeria y Phylum
Apicomplexa. Afecta a la mayoría de los animales criados comercialmente para
fines alimenticios, particularmente a las aves de corral, tales como pavos, patos,
gallinas entre otras y mamíferos domésticos como ovejas, vacas y cerdos.
Entre 1990 y 2001 la producción mundial de carne de ave creció de 40,8 millones
de toneladas a 70,3 millones, o sea alrededor de un 72 %. Este notable
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crecimiento refleja no sólo el constante incremento de la demanda, sino también
el éxito de la selección, la cría, el procesado posterior y la comercialización.
Obviamente la carne de ave se ha convertido en una de las dietas más atractivas,
no sólo en las sociedades post industriales, sino también en los países en vías de
desarrollo. Los productores han sido capaces de ofrecer un artículo de alta calidad
a un precio atractivo que sintoniza con la demanda de los consumidores [24].
Son varias las especies que causan la coccidiosis, provocando desde lesiones y
pérdidas económicas ligeras hasta pérdidas severas con alta mortalidad [25], [26].
Se transmite por contacto directo o indirecto con los excrementos de aves
infectadas. Cuando un ave adquiere la coccidia mediante ingestión, el
microorganismo invade la mucosa intestinal causando daños en los tejidos según
se va reproduciendo. Una semana después de la infección, la coccidia produce
descendientes inmaduros, llamados oocitos. Los oocitos, expulsados con los
excrementos, no pueden infectar a otra ave a no ser que pasen por un proceso de
maduración (esporulación) en el material de cama en aves y conejos.
Por la proporción que esto deriva, los mayores gastos de medicamentos están
dirigidos a combatir con afán los letales daños que produce anualmente la
coccidiosis.
Se ha demostrado la efectividad anticoccidiana del G-0 en pollos de ceba
[27] y en gallinas ponedoras infectadas [28]. También se comprobó su efecto
profiláctico y terapéutico administrado en el pienso [1], [29].
Por otra parte, se han desarrollados estudios ¨in vitro¨ de actividad frente a
protozoos del género Leishmania, donde el G-0 ha mostrado importante actividad
farmacológica frente a Leishmania spp. (L. mexicana amazonenzis, L. donovani
infantum y L. braziliensis braziliensis) y a Trypanosoma cruzi [30]. La
leishmaniosis es una enfermedad producida por inoculación de promastigotes de
un protozoo del género Leishmania durante la picada de un flebótomo hembra
infectado. La Leishmania incluye cerca de 20 especies, de las cuales 17 son
patógenas al hombre y a los animales. Se encuentran distribuidos en 88 países,
con un reporte anual de 1.5-2 millones de nuevos casos y 350 millones de
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personas que presentan el riesgo de contraer la infección cada año. El 90 % de
los casos con leishmaniosis cutánea se reportan en Afganistán, Arabia Saudita,
Argelia, Irán, Irak, Siria, Sudán y Brasil, mientras que el 90 % de los casos de
leishmaniosis visceral se presentan en Sudán, India, Bangladesh, Nepal y Brasil
[31] . Según la Organización Mundial de la Salud, con respecto a la respuesta
inmune, las diversas formas clínicas de la leishmaniosis constituyen un
problema serio en la salud pública en el mundo [32]. Según la OMS con
respecto al programa de investigación en enfermedades tropicales (Tropical
Disease Research), la leishmaniosis está clasificada como enfermedad
emergente y sin control. Los derivados de antimonio pentavalentes han sido los
fármacos de elección para tratar la enfermedad, aunque no son efectivos contra
todas las especies y el número de ellas que desarrolla resistencia microbiana se
incrementa cada año. Los efectos secundarios producidos por estos son causa
frecuente de interrupción del tratamiento. La Anfotericina B y la pentaminidina, se
reservan para casos de resistencia microbiana a los derivados de antimonio,
debido a su elevada toxicidad, por lo que la búsqueda de medicamentos más
efectivos y seguros constituye una urgente necesidad [30].
En estudios desarrollados recientemente, el G-0 mostró un efecto inhibidor en el
crecimiento de promastigotes de Leishmania y un efecto letal a concentraciones
considerablemente bajas. Resultó menos activo que Anfotericina B pero más que
Glucantime ® (Antimoniato de meglumina).
El G-0 también ha mostrado importante actividad parasiticida frente a
Tripanosoma cruzi. Este protozoo es el agente etiológico de la enfermedad de
Chagas y es considerado un problema de salud en América Latina. Se transmite
mediante la picadura de insectos hematófagos y produce cerca de 50,000
muertes por año. Solamente existe un fármaco disponible para su tratamiento en
el mercado desde 1975: benznidazol. Estudios “in vitro” empleando T. cruzi
cultivado en una línea celular de mioblastos de rata mostraron que el G-0
presentó un efecto parasiticida superior al del benznidazol [30].
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1.2.2 Toxicidad
Estudios de dosis letal 50 % (DL50), en aves Leghorn, lo clasifican como
moderadamente tóxico; con una DL50 de 1,02 g/Kg [33]. Un estudio similar en
ratas Sprague Dowley aportó un resultado para este parámetro de 171,91
mg/Kg .
Estudios de irritabilidad cutánea en conejos indican que el G-0 se clasifica
como irritante ligero [34] . También se demostró que es irritante ocular.
La posible acción genotóxica del producto se evaluó mediante el ensayo ¨in vitro¨
de micronúcleos con bloqueo de la citogénesis con y sin activación metabólica. Se
determinó que el producto no induce aumentos en la frecuencia de micronúcleos,
ni en presencia ni en ausencia de activación metabólica en los cultivos de
linfocitos humanos. También se realizó el ensayo de intercambio entre cromátidas
hermanas. El producto induce un incremento en la frecuencia de intercambios
entre cromátidas hermanas en los cultivos de linfocitos humanos en ausencia de
la fracción S9 y disminuye el intercambio hasta valores no significativos cuando se
ensaya en presencia de activación metabólica. Otros estudios realizados sobre la
inducción del SOS en E.Coli y el test de Ames en Salmonella tiphymurium
resultaron negativos para este producto [35].
Un estudio teórico realizado, utilizando el software TOSS-MODE, para predecir
la relación estructura actividad mutagénica de este producto también resultó
negativo. En estudios de residualidad en huevo y carne por masa corporal, se
encontró que el hígado es el órgano más afectado en la acumulación. En los
huevos no se detectó el producto [36].
1.2.3 Propiedades químico-físicas y tecnológicas
El G-0 posee fórmula global de C6H5NO3 y su estructura química se aprecia en la
Figura 1. Posee una pureza de al menos 98 % [1].
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O H
NO2
H
Figura 1. Estructura química del G-0.
Es un compuesto que, en su estado puro, es un sólido cristalino de color amarillo
que funde entre 73-75 ºC, con una masa molecular de 139,500 U. Es fácilmente
soluble en dimetilsulfóxido (DMSO), muy soluble en dimetilformamida (DMF);
benceno, cloroformo, tetracloruro de carbono, propilenglicol 400, poco soluble en
etanol y metanol y prácticamente insoluble en agua [22], [37].
Un aspecto que se debe tener en cuenta en el desarrollo de las formas de
dosificación solidas es la capacidad de sublimación. En estudio previamente
desarrollado durante 24 h a 55 ºC se demostró que el G-0 sublima [38] y que la
entalpía de sublimación medida empleando TGA, posee un valor de 89,15 KJ/mol;
cercano al reportado para el ácido benzoico que se emplea como estándar en
estudios de este tipo [39].
El coeficiente de reparto determinado experimentalmente de G-0 en n-octanol
resultó ser de 1,56 ± 0,02. El valor de pKa estimado a partir del coeficiente de
reparto empleando el software TOSS MODE fue de 7,73 [40].
El G-0 es un producto que se degrada en diferentes condiciones tales como
la luz, el medio ácido, medio básico y oxidante. Entre ellos, los que más afectan
su estabilidad a temperatura ambiente son el medio básico y la luz, esta última
tanto en medio acuoso como en estado sólido. En general la conjugación de la
molécula de G-0 se reduce al exponerlo a las condiciones antes mencionadas. En
estado sólido, la fotodegradación se manifiesta por un cambio de color de amarillo
intenso a amarillo pálido [5].
En estudio realizado en condiciones de campo, el 2-(2-nitrovinil) furano resultó ser
inestable en agua, disminuyendo su concentración hasta en un 40 ٪
aproximadamente en 6 h. Influyó negativamente en dicha degradación la calidad
del agua, el material de los bebederos y la luz [41].
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El perfil pH-velocidad degradación del fármaco a 41 ºC en el intervalo de pH de
3,15 a 8,2 mostró que a medida que aumenta el pH, disminuye su estabilidad con
un t50 ٪ aproximado de 13 h a pH 7,6 [3].
Debido a las características del G-0 antes mencionadas, en su almacenamiento
y manipulación debe ser protegido de la luz, tanto en disolución acuosa
como en estado sólido [3], [42].
Dos estudios anteriores evaluaron la compatibilidad del G-0 con excipientes. En el
primero de ellos se evaluaron principalmente componentes del pienso animal y
algunos excipientes de uso común en formas sólidas. Sin embargo se utilizó una
técnica espectrofotométrica UV-Vis (no separativa) y condiciones suaves de
almacenamiento [3]. Un segundo estudio se encargó de la evaluación de la
compatibilidad entre el G-0 y varios polímeros, así como dos derivados de la beta-
ciclodextrina, para lo cual se utilizó la Cromatografía en Capa Delgada (CCD) y
DSC para la detección de incompatibilidades, así como el análisis visual de las
mezclas. Como resultado solamente fueron halladas compatibles
(cualitativamente) la Hidroxipropil-beta-ciclodextrina y la Sulfobutiléter-beta-
ciclodextrina, cuyas mezclas con G-0 se habían almacenado a temperatura
ambiente y en desecadora por 3 meses [6]. Sin embargo no se dispone hasta el
momento de datos cuantitativos relacionados con la estabilidad química del G-0
en mezcla con estas ciclodextrinas.
Dadas las propiedades críticas que ha presentado el G-0, destacándose su
limitada estabilidad frente a la luz, sobre todo en disolución; limitada
compatibilidad con los excipientes evaluados y capacidad para sublimar a
temperatura ambiente, se han evaluado alternativas para palearlas y así poder
lograr su inclusión en formas de dosificación que posean los requisitos para su
aplicación en la medicina humana y veterinaria. En este sentido se ha reportado
un estudio donde se desarrolló la preparación y caracterización de complejos de
inclusión del G-0 con la Hidroxipropil-beta-CD (HP-beta-CD) y Sulfobutil éter-
beta-CD (SBE-beta-CD), preparados en relación equimolar (1:1). Se confirmó
la formación de los complejos de inclusión del G-0 mediante DSC,
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Difractometría de Rayos X de polvo y Espectroscopía de RMN-H1 (uni y
bidimensional) [43].
1.3 Excipientes farmacéuticos
Ciclodextrinas
Las ciclodextrinas (CDs) son oligosacáridos cíclicos, formados por unidades de
(1,4)-α-D-glucopiranosa con un núcleo hidrofóbico y una superficie externa
hidrofílica. Fueron aisladas por vez primera por Villiers en 1891, como un digesto
de Bacillus amylobacteren a partir del almidón de patata, pero los cimientos de la
química de las ciclodextrinas fueron establecidos por Schardinger en el período
de 1903-1911. Hasta 1970, solamente pequeñas cantidades de CDs podían ser
producidas en el laboratorio y el elevado coste de producción impedía su
utilización en la industria. En los años recientes, se han conseguido mejoras
dramáticas en la producción y purificación de CDs, las cuales han llegado a ser
mucho más baratas. Esto ha hecho posible su aplicación industrial.
Las CDs naturales más comunes son la α-ciclodextrina, β-ciclodextrina y γ-
ciclodextrina, que constan de 6, 7 y 8 unidades de glucosa unidas en posición -
1,4, respectivamente. El número de estas unidades determina el tamaño de la
cavidad [44].
Como consecuencia de que los grupos hidroxilo libres están situados en el
exterior de la superficie de los anillos, las CDs son hidrófilas y solubles en agua y
su solubilidad es el resultado de la capacidad de interacción de dichos grupos
hidroxilo con el medio acuoso, siendo mayor para la γ-ciclodextrina y la α-
ciclodextrina. Las CDs son igualmente solubles en disolventes apróticos
fuertemente polares, como el dimetilsulfóxido y la dimetilformamida. Son estables
en disoluciones neutras y básicas, pero se degradan lentamente en pH ácido. En
estado sólido se descomponen por encima de 200ºC [45].
Los campos de aplicación son diversos. Destacamos el empleo de ciclodextrinas,
aunque asociadas a sistemas poliméricos, para la purificación de aguas. Existen
importantes proyectos internacionales que intentan desarrollar sistemas que
permitan eliminar sustancias contaminantes (metales pesados) a través de
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ciclodextrinas funcionalizadas que retendrían moléculas hidrofóbicas presentes en
el medio acuoso.
El mayor porcentaje de CDs usadas comercialmente corresponde a la
alimentación [46] y a la cosmética y aseo personal, en este último caso se han
empleado para la eliminación de olores formados en la degradación microbiana
del sudor, incorporándose con este fin en desodorantes de barra [47] . También
como solubilizantes de compuestos como el retinol, empleado en formulaciones
anti-envejecimiento, al tiempo que los complejos son más estables a la oxidación
y a la acción de la radiación ultravioleta.
Sin embargo, es indudable que el mayor esfuerzo en investigación está
relacionado con su potencial aplicación farmacéutica [48], [49]. Una gran parte de
los fármacos existentes son poco solubles en agua y, consecuentemente, su
absorción biológica es lenta y frecuentemente poco eficaz; por lo que la inclusión
de complejos con CDs contribuye a incrementar solubilidad acuosa de muchos de
ellos. Algunos fármacos son sensibles a la oxidación y pueden descomponerse
por la luz o sufrir reacciones hidrolíticas. Muchas de estas moléculas son capaces
de formar fácilmente complejos con las ciclodextrinas, por lo que la mayoría de
sus limitaciones de uso pueden quedar solventadas mediante dicha asociación y
de esta manera las CDs contribuyen a la estabilización de dichos fármacos
(fotoestabilización de Nifedipina, Prometasina, DY-9760e, Nicardipina, Acitretin).
También a incrementar la estabilidad frente a ciclización intramolecular en el
estado sólido (Quinaril), hidrólisis (Doxorrubicina, Rutina, Melfalán, Carmustina,
Paclitaxel) y desacetilación o degradación (Espironolactona).
Además, las ciclodextrinas se utilizan para reducir la irritación gastrointestinal y
para impedir interacciones fármaco-aditivo y fármaco-fármaco [50]. Este mismo
efecto permite, en muchas ocasiones, que ingredientes activos que son líquidos o
volátiles puedan ser manejables y se puedan formular como sólidos estables. La
utilización de suturas biodegradables, obtenidas a partir de un antibiótico
embebido en complejos de inclusión, puede ser una excelente alternativa a los
métodos clásicos utilizados para tratar infecciones quirúrgicas.
Las ciclodextrinas y sus derivados ofrecen, en la actualidad, otras múltiples
posibilidades de aplicación: son eficaces en separación cromatográfica mediante
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reconocimiento molecular de mezclas de sustancias complejas, incluyendo la
diferenciación de moléculas enantioméricas; tienen actividad catalítica, siendo de
interés como modelos enzimáticos; se utilizan como receptores de nucleótidos;
precursores de tubos moleculares; sensores químicos, etc.
Silica mesoporosa ordenada
De acuerdo con la denominación IUPAC [2], los materiales porosos se clasifican
en función del tamaño del poro en: microporosos (< 2nm), mesoporosos (2-50 nm)
y macroporosos (>50 nm). Entre los materiales microporosos más conocidos se
encuentran las zeolitas, que proveen excelentes propiedades catalíticas en virtud
de su red cristalina de aluminosilicatos, sin embargo sus aplicaciones son
limitadas debido al tamaño de poro relativamente pequeño. Por este motivo,
existe una persistente demanda para desarrollar materiales de mayor tamaño de
poro y con estructuras bien definidas.
La primera síntesis de un material mesoporoso ordenado de sílice fue patentada
en 1969, sin embargo la estructura no fue reconocida hasta 1991. La síntesis de
una nueva familia de materiales mesoestructurados a partir de surfactantes
(iónicos y no iónicos) como agentes directores de estructura para el
autoensamblaje y la condensación de los precursores inorgánicos, supuso una
verdadera revolución en el campo de los materiales porosos. Tras la eliminación
del surfactante empleado como plantilla para la síntesis, se obtienen materiales
con excelentes propiedades texturales como son su elevada superficie específica
(ca. 1000 m2/g), distribución de diámetro de poro muy estrecha y elevado volumen
de poro (ca. 1 cm3/g). Algunos ejemplos de estructuras mesoporosas sintetizadas
comprenden las familias MCM (Mobil Composition of Matter), SBA (Santa Bárbara
University), MSU-n (Michigan State University), KIT-n (Korea Advanced Institute of
Science and Technology), FSM-n (Folded Sheet Materials), FDU (FuDan
University) y AMS-n (Anionic surfactant templated Mesoporous Silica). Como
característica general se puede destacar que las paredes de sílice que separan
los poros son amorfas y repletas de defectos estructurales, lo que origina la
presencia de grupos silanol (Silicio unido a grupos OH) en dichas paredes. Estos
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grupos silanol pueden interactuar con moléculas orgánicas huésped y facilitar su
distribución homogénea dentro de los poros.
Sus principales aplicaciones han incluído: catálisis, óptica no lineal y adsorción
molecular. Más recientemente, debido a su naturaleza no t óxica y su
biocompatibilidad fisiológica, se ha suscitado un gran interés en la terapia de
liberación oral de fármacos. Se han desarrollado algunas investigaciones en el
campo de la liberación controlada de sustancias activas como el hidrocloruro de
propranolol [51] y el atenolol [52] y también en la elaboración de formas sólidas
de liberación inmediata con el objetivo de mejorar la biodisponibilidad de fármacos
poco solubles tales como el ibuprofeno [53] , el itraconazol [54], [55], [56] y la
indometacina [57]. En este caso, como el tamaño de los poros es solo un poco
mayor que las moléculas de fármaco, este está confinado dentro de los poros y es
incapaz de cristalizar, por lo que, en esta forma, los compuestos exhiben
velocidad de disolución superior a su estado cristalino, especialmente cuando la
solubilidad está limitada por una elevada energía de cristalización [58].
Sin embargo, no se cuenta con reportes científicos que aborden estudios con el
fin de utilizar la sílica mesoporosa ordenada como agente estabilizante frente a
diferentes factores, considerando que, si el fármaco queda atrapado en los poros
de este material, en teoría el material mesoporoso pudiera actuar como agente
protector de sustancias en estado sólido.
Diluentes de uso común en formas farmacéuticas sólidas.
DI-CAFOS
El fosfato de calcio dibásico anhidro o hidrogenofosfato de calcio anhidro (DI-
CAFOS) es un excipiente empleado como diluente en formas sólidas,
especialmente en cápsulas y tabletas. Adicionalmente se considera una fuente de
calcio en suplementos nutricionales para uso humano y en medicina veterinaria.
Es una sustancia abrasiva por lo que también se utiliza en la elaboración de
pastas dentales y otras formulaciones dentríficas. Es no higroscópico y estable a
temperatura ambiente. No funde, se descompone a 425 ºC para formar pirofosfato
de calcio. El contenido de humedad típicamente es de 0.1-0.2 %. El material
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anhidro contiene sólo humedad adsorbida a la superficie y no se rehidrata para
formar el dihidrato. Es prácticamente insoluble en agua. La superficie del DI-
CAFOS triturado/molinado es alcalina sin embargo el producto en grado no
molinado presenta un pH acídico en su microambiente superficial. Se han
reportado varias incompatibilidades entre DI-CAFOS y algunos fármacos (Ej:
fumarato de bisoprolol, tetraciclinas, entre otras) [59].
Lactopress
La O-β-D-Galactopiranosil-(1-4)-β-D-glucopiranosa, comercializada como
Lactopress anhidra, también ha sido descrita como una mezcla de α-lactosa y β-
lactosa o sólo esta última. Sus aplicaciones principales han sido como excipiente
de compresión directa en tabletas, transportador de polvos secos para inhalación,
auxiliar de liofilización, diluente en cápsulas y tabletas, y también en inyecciones
intravenosas. Presenta un bajo contenido de humedad pero es higroscópica. Para
la lactosa anhidra comercial el punto de fusión reportado es de 232 ºC. Es soluble
en agua. La lactosa puede desarrollar una coloración carmelita durante su
almacenamiento, reacción que puede ser acelerada por el calentamiento de la
misma. Debe ser almacenada en envases bien cerrados, en lugares frescos y
secos. Es incompatible con oxidantes fuertes. En mezcla con un fármaco
hidrofóbico antagonista de los leucotrienos durante 6 semanas a 40ºC/75%HR
mostró una elevada captación de humedad y degradación de la sustancia activa.
En otro estudio realizado con el Acetato de roxifiban, la presencia de lactosa
anhidra aceleró la hidrólisis de los grupos éster y amida. La lactosa anhidra es un
azúcar reductor con potencial para reaccionar con aminas primarias y secundarias
(reacción de Maillard) en condiciones de humedad elevada por períodos
prolongados [59].
Dextrosa anhidra
La dextrosa o D-(+)-Glucopiranosa anhidra es utilizada en formulaciones como
diluente en tabletas y cápsulas, edulcorante y para ajustar tonicidad de
soluciones. Las propiedades ligeramente reductoras de la dextrosa se emplean en
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tabletas para mejorar la estabilidad de sustancias activas sensibles a oxidación.
Constituye la fuente de energía preferida empleada en regímenes de nutrición
parenteral. Es muy soluble en agua. Funde a 158 ºC y absorbe cantidades
significativas de agua a 25ºC y humedad relativa de 85 % dando lugar a la forma
monohidratada, sin embargo es estable cuando se almacena en lugares secos y
en recipientes bien cerrados. Se han reportado incompatibilidades de la dextrosa
con cianocobalamina, sulfato de kanamicina, novobiocina sódica y warfarina
sódica. Se ha verificado descomposición del complejo vitamínico B si se calienta
en mezcla con dextrosa. La dextrosa sufre cambio de coloración a carmelita
indicativo de descomposición frente a álcalis fuertes. Formando parte de tabletas
puede sufrir este cambio de color debido a la presencia de grupos amina en la
formulación (reacción de Maillard) [59].
Avicel PH102
La celulosa microcristalina o Avicel PH es ampliamiente utilizada en formulaciones
principalmente como diluente en cápsulas y tabletas, tanto en las que requieren
granulación húmeda como en las que se elaboran mediante compresión directa.
Presenta además propiedades como adsorbente, desintegrante y tiene cierta
capacidad lubricante. En formulaciones líquidas es empleado como agente
suspensor. Se utiliza tanto en formulaciones farmacéuticas como en la cosmética
y productos alimenticios. Se encuentra disponible en el mercado con diferentes
tamaños de partícula y contenido de humedad. Es una sustancia higroscópica y
prácticamente insoluble en agua y en la mayoría de los solventes orgánicos.
Funde entre 260-270 ºC. Se considera incompatible con agentes oxidantes fuertes
[59].
Manitol
El D-manitol, conocido también como Pearlitol, tiene sus principales aplicaciones
en formulaciones farmacéuticas como diluente en tabletas, con la ventaja de que
no es un material higroscópico. Puede emplearse incluso como excipiente de
compresión directa, para lo cual se encuentran disponibles formas desecadas por
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atomización. Para las tabletas que requieren granulación húmeda, tiene la ventaja
de que los gránulos se secan fácilmente. Se ha empleado en tabletas masticables
debido a su dulzor, su calor negativo de disolución y agradable sensación en la
cavidad bucal. Además se puede utilizar como vehículo en preparaciones
liofilizadas, mejorando la apariencia y homogeneidad de la torta obtenida, para lo
cual existe disponible manitol “libre de pirógenos”. Se ha empleado como
plastificante en cápsulas blandas de gelatina, como componente de tabletas de
liberación sostenida y para vehiculizar polvos secos para inhalación. Tiene
además aplicaciones en industria de los alimentos, como agente terapéutico
osmótico, como agente diagnóstico de patologías renales, entre otras.
Desde el punto de vista químico es un alcohol hexahídrico y su isómero es el
sorbitol (se diferencian en la orientación del grupo OH del segundo átomo de
carbono). Existe más de una forma cristalina (polimorfismo). Es soluble en agua.
Sublima a 130ºC. El manitol no interviene en reacciones de Maillard, sin embargo
puede contener azúcares reductores como impurezas, las cuales sí pueden ser
responsables de esta reacción degradativa [59].
Sacarosa
El β-D-fructofuranosil-α-D-glucopiranósido o azúcar de caña o remolacha, se
aplica en preparados farmacéuticos orales como agente edulcorante, suspensor,
aglutinante en forma de sirope para granulación húmeda y en forma de polvo para
granulación seca. También como diluente en tabletas y cápsulas, espesante en
formas líquidas orales, en el grageado de tabletas, como diluente en productos
proteicos liofilizados, entre otras.
En su estado cristalino fluye libremente, pero en forma de polvo es un sólido
cohesivo. Funde entre 160-186ºC (con descomposición). La sacarosa finamente
dividida es higroscópica y soluble en agua. Puede absorber hasta un 1% de agua,
la cual libera bajo calentamiento a 90ºC. La inversión de la sacarosa genera
glucosa y fructosa, proceso que se acelera a temperaturas superiores a 130ºC y
en presencia de ácidos. La sacarosa en polvo puede estar contaminada con
trazas de metales pesados, lo cual puede generar incompatibilidades con
Capítulo 1: Revisión bibliográfica
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 27
ingredientes activos, p.ej: ácido ascórbico. La sacarosa puede atacar envases de
aluminio [59].
Cloruro de sodio
Aunque entre sus usos principales está el de ajuste de la tonicidad en soluciones
parenterales y no parenterales, el cloruro de sodio ha sido también utilizado como
lubricante y diluente en cápsulas y tabletas de compresión directa, así como su
empleo como acanalante y como agente osmótico en tabletas de liberación
controlada, entre otros.
Una solución saturada presenta un pH de 6.7-7.3. Es considerada una sustancia
higroscópica por encima de 75 % HR. Es soluble en agua. Funde a 804 ºC [59].
Almidón de trigo
El almidón empleado en formulaciones farmacéuticas se obtiene a partir de
plantas como el maíz, papa, tapioca, arroz y trigo. Consiste en unidades de
amilosa (lineal) unidas a amilopectina (dos polisacáridos basados en α-D-
glucosa). Ambas moléculas se organizan en estructuras similares, probablemente
como clústers, de acuerdo a los modelos propuestos. Se utiliza frecuentemente
como diluyente en tabletas y cápsulas, como desintegrante, aglutinante,
adsorbente y antiadherente. El almidón comercial es generalmente muy cohesivo
y presenta pobre fluidez, la cual está muy relacionada con el contenido de
humedad que posea este excipiente. Es una sustancia higroscópica y absorbe
humedad ambiental hasta alcanzar la humedad de equilibrio. Para un 50% HR, la
humedad de equilibrio del almidón de trigo es de 13 %. Es prácticamente
insoluble en agua fría, pero se solubiliza en agua caliente a temperatura superior
a la de gelatinización (59ºC para el almidón de trigo). Deben almacenarse en
recipientes bien cerrados, en lugares frescos y secos. Es incompatible con
oxidantes fuertes. Forma compuestos de inclusión coloreados con Iodo [59].
Capítulo 2: Materiales y métodos
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 28
Capítulo 2. Materiales y métodos
Reactivos
2-(2-Nitrovinil) furano (G-0) muestra de referencia, Lote 03-1-19, Pureza
99.95%, suministrado por el Centro de Bioactivos Químicos (CBQ) de la
Universidad Central de Las Villas, Cuba.
2-(2-nitrivinil) furano (G-0) material prima, lote 14-1-4, Pureza 99.45%,
Cuba.
Lactopress anhidra polvo fino, DFE Pharma.
Manitol, Ph.Eur, Ludeco, Bruselas, Bélgica.
Celulosa microcristalina (Avicel PH102), Federa, Bélgica.
Almidón de trigo, FAGRON, Reino Unido.
Cloruro de sodio, calidad de reactivo, Sigma-Aldrich, Alemania.
Dextrosa anhidra, RESCO. Estados Unidos Mexicanos.
Sacarosa, ACROS Organics, USA.
Silica mesoporosa ordenada SBA-15 (CMO-Lemon-7, Dióxido de silicio),
CHEMCon GmbH, Bélgica.
DI-CAFOS anhidro (fosfato dicálcico anhidro), grado compresión directa,
Budenheim, Alemania.
DM-beta-CD, ACROS Organics, Estados Unidos de América.
Hidroxipropil-beta-ciclodextrina (HP-beta-CD), Encapsin ® TM. Janssen
Pharmaceutica, Bélgica.
Sulfobutil éter-beta-ciclodextrina (SBE-beta-CD), Captisol ®, Cydex,
Estados Unidos de América.
Bromuro de potasio (KBr), para espectroscopía, Uvasal ®, Merck.
Acetonitrilo, calidad cromatográfica, Merck.
Agua desionizada.
Equipos y utensilios
Equipo de cromatografía liquida de alta eficacia (CLAE), Agilent Serie 1100,
Alemania.
Equipo de Calorimetría Diferencial de Barrido, Perkin Elmer Diamond DSC.
Capítulo 2: Materiales y métodos
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 29
Espectrofotómetro de Infrarrojo Rayleigh, China, WQF-510 FT-IR.
Balanza analítica BOECO, Alemania, máximo 210 g, d=0,1 mg.
Balanza técnica Serie MS-3, máximo 3 Kg, d=0,1g.
Estufa BINDER, modelo KBF 240, Serie 07-16574, Alemania.
Prensa hidráulica, Spekan.
Mezclador Vórtex Gilson®.
Desionizador Ultra-Pure Water System Heal Force ® SMART Series.
Baño ultrasónico. Bransonic ® USA.
Tamiz de acero inoxidable (250 µm).
Cristalería de laboratorio.
Desecadoras de vidrio.
Filtros de membrana de 0.45 µm.
Micropipeta Eppendorf de 100-1000 µL.
2.1 Métodos 2.1.1 Tratamiento previo a las materias primas sujetas a estudio
Todas las materias primas sometidas a estudio se tamizaron empleando tamiz de
malla 250 µm. Adicionalmente los excipientes se colocaron en estufa a vacío a
25ºC, para eliminar la mayor cantidad de humedad posible que pudieran contener.
2.1.2 Calorimetría Diferencial de Barrido Se prepararon mezclas físicas en relación 1:1 (m/m) y se colocaron en cada
cápsula de aluminio aproximadamente 6 mg de cada mezcla. Se desarrollaron los
termogramas en el intervalo de temperatura de 0 a 100ºC, a una velocidad de
calentamiento de 10ºC/min. Se realiza previamente la calibración del DSC para
corregir la temperatura y la entalpía, empleando Indio (5.29 mg), Tinicio tabulado:
156.59ºC, ∆Hf = 28.57 J/g y octadecano (2.27 mg), Tinicio tabulado: 28.24ºC, ∆Hf =
238.76 J/g.
Se desarrollaron de igual forma los termogramas correspondientes a los
excipientes individuales y al G-0, materia prima.
Capítulo 2: Materiales y métodos
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 30
2.1.3 Procedimiento para la preparación de las mezclas físicas para el estrés
isotérmico.
2.1.3.1 Preparación de las mezclas físicas
El G-0 y excipiente se pesan (balanza analítica) directamente en los tubos de
ensayos (n=3) empleando 25 mg de cada uno (Cantidad total de mezcla física 50
mg). Los tubos de ensayo se tapan y se sellan con parafilm y luego se mezcla
empleando vórtex durante 10 minutos.
2.1.3.2 Procedimiento para estrés isotérmico
Las muestras preparadas según se describe en el punto 2.1.3.1, se almacenan en
una desecadora que contiene una solución de cloruro de sodio (NaCl) para
alcanzar una humedad relativa de 75٪ y se colocan en estufa a 40ºC por 4
semanas.
2.1.3.3 Procedimiento para preparar la solución de (NaCl)
Se preparó una solución de cloruro de sodio (NaCl) para garantizar un 75% de
humedad relativa (HR) para lo cual se pesaron 40 g en balanza técnica y se
disolvieron en 100 ml de agua destilada.
2.1.4 Evaluación de las muestras por CLAE
Las muestras anteriormente descritas se analizaron cuantitativamente a tiempo 0
(recién preparadas según 2.1.3.1) y luego de 4 semanas de almacenamiento bajo
las condiciones descritas (2.1.3.2), empleando un método por CLAE reportado
para estudios de estabilidad del producto [3].
2.1.4.1 Preparación de muestras para análisis
Se adicionan pequeños volúmenes (2 ml) de una mezcla consistente en
(ACN/Agua, 80:20 v/v) a cada tubo de ensayo que contenía la muestra a analizar,
se sometió a vórtex por 5 minutos y luego se transfirió a volumétrico de 25 ml. Los
tubos se enjuagaron 3 veces con la mezcla de solventes y se completó volumen.
Capítulo 2: Materiales y métodos
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 31
Las muestras se homogenizaron y se dejaron en reposo por 5 minutos. Las
suspensiones fueron filtradas empleando filtros de membrana PTFE de 0,45 µm.
Se tomó una alícuota de 250 µl de cada solución y se transfirió a volumétrico de
10 ml y se completó volumen con la mezcla de solventes. Las soluciones finales
se sonicaron por 10 minutos (Baño ultrasónico) y luego se analizaron mediante
CLAE.
2.1.4.2 Condiciones Cromatográficas
Se empleó un sistema Agilent (Serie 1100) equipado con interfase, detector UV-
Visible, bomba de gradiente cuaternario e inyector manual (lazo de 20 µL). Se
utilizó como fase estacionaria una columna Eclipse XDB-C18 4.6 x 150 mm, 5µm
y una fase móvil isocrática compuesta por Acetonitrilo/Agua, en proporción (80:20,
v/v). El flujo de la fase móvil fue de 0,3 ml/min y la separación se desarrolló a
temperatura ambiente. El volumen de inyección fue de 20 µl y la longitud de onda
de detección se situó en 254 nm. El tiempo de corrida cromatográfica fue de 10
minutos.
2.1.4.3 Procedimiento para la preparación de la curva de calibración
Para cuantificar el G-0 en las mezclas físicas se desarrolló una curva de
calibración empleando muestra de referencia, en el intervalo de concentraciones
de 10 a 30 µg/ml. Para ello se pesaron 10 mg de G-0 (muestra de referencia), se
disolvieron en fase móvil y se transfirieron a un volumétrico de 10 ml y se
completó a volumen con fase móvil Acetonitrilo/Agua (80:20, v/v). A partir de la
solución madre anterior, se tomaron alícuotas de 100 µl, 150 µl, 200 µl, 250 µl,
300 µl y cada una se transfirió a volumétrico de 10 ml y se completó a
volumen, para dar lugar a soluciones de 10, 15, 20, 25 y 30 µg/ml. Luego se
sonicaron por 10 minutos y se inyectaron en el cromatógrafo.
Todas las soluciones fueron protegidas de la luz empleando papel de aluminio y
baja intensidad luminosa durante su preparación.
Capítulo 2: Materiales y métodos
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 32
2.1.5 Evaluación de las muestras sometidas a estrés isotérmico por DSC
Todas las muestras sometidas a estrés isotérmico se procesaron mediante DSC
empleando el mismo procedimiento descrito en el acápite 2.1.2.
2.1.6 Evaluación de las mezclas sometidas a estrés isotérmico por FT-IR
Se trituraron las muestras a analizar en un mortero de ágata conjuntamente con
Bromuro de potasio (KBr) hasta lograr su completa homogenización. Luego esta
mezcla en polvo se comprimió en una prensa de troquel mecánica empleando una
presión de 10 ton. para formar una pastilla translúcida a través de la cual puede
pasar el rayo de luz del espectrómetro. El registro espectral se realizó en el
intervalo de número de onda de 4000 a 500 cm-1, con velocidad de 16 scans, 4
cm-1.
2.1.7 Evaluación organoléptica de las mezclas sometidas a estrés
isotérmico.
Las mezclas se analizaron en función de su color con respecto al correspondiente
a las mezclas recién preparadas o cambios en el estado físico de las mismas.
2.1.8 Evaluación estadística de los resultados
Se desarrolló la regresión lineal de las curvas obtenidas para la cuantificación del
G-0 mediante CLAE. Para el análisis del resultado se tuvo en cuenta la
significación de la prueba (valor de p), así como la ecuación de la recta y
coeficiente de correlación cuadrático (R2).
Para comparar los resultados obtenidos entre el contenido de G-0 en las mezclas
recién preparadas y las envejecidas a 40ºC/75%HR por 1 mes, se desarrolló un
Análisis de varianza (ANOVA de una vía), resultando diferencias significativas
para p<0.05.
Para desarrollar estas pruebas se empleó el paquete estadístico STATISTICA 8
para Windows.
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 33
Capítulo 3. Resultados y discusión
3.1 Mezcla G-0/MPSílica
Hasta el momento no se cuenta con reportes científicos que aborden el empleo de
la sílica mesoporosa ordenada como agente estabilizante frente a diferentes
factores, considerando que, si el fármaco queda atrapado en los poros de este
material, en teoría el material mesoporoso pudiera actuar como agente protector
de sustancias en estado sólido. El estudio de la estabilidad físico-química
fármaco/excipiente, constituye una herramienta útil que posibilita la garantía de la
estabilidad del fármaco frente al excipiente a considerar en futuras formulaciones.
A continuación se muestran los resultados obtenidos a partir del estudio de
compatibilidad desarrollado para la mezcla binaria G-0/MPSílica del tipo SBA-15,
en proporción 1:1 (m/m).
La curva de DSC correspondiente al G-0 exhibió un pico endotérmico agudo
correspondiente a la fusión del fármaco a 75.19 ºC, con temperatura de inicio en
73.36 ºC. Por su parte la sílica mesoporosa ordenada no mostró ningún pico en el
intervalo de temperatura en estudio, siendo estos materiales altamente
termoestables.
La curva de DSC obtenida para la mezcla física mostró que el pico endotérmico
correspondiente a la fusión del G-0 aparece sin variaciones apreciables de la
temperatura de fusión, en cambio se aprecia una disminución significativa de la
entalpía de fusión de 149,56 ± 2,84 J/g (G-0 materia prima) a 55,78 ± 1,30 J/g (G-
0 en la mezcla), lo cual puede ser indicativo de un proceso de adsorción del
fármaco dentro de los poros de la sílica mesoporosa o de un proceso degradativo
del G-0 en la mezcla favorecido por el calentamiento. (Ver Figura 2).
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 34
Figura 2. Termograma correspondiente al sistema G-0/MPSílica.
Adicionalmente se colocó la mezcla en condiciones suaves de almacenamiento
(desecadora con sílica gel) y temperatura de 25 ºC, con protección de la luz y se
mantuvo por 1 mes en estas condiciones. Al cabo de este tiempo las muestras
mostraron coloración carmelita oscura, lo cual es evidencia clara de un proceso
degradativo (Fig. 3).
Figura 3. Coloración obtenida por la mezcla G-0/MPSílica al ser almacenada durante
1 mes en desecadora a 25ºC.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 35
Teniendo en cuenta lo acentuado del cambio de coloración la muestra no fue
sometida al análisis cromatográfico con el propósito de proteger la columna, sin
embargo se realizó la evaluación mediante FT-IR. El espectro correspondiente al
G-0, presenta bandas características de sus principales grupos funcionales entre
las que se pueden asignar:
- 3153,1 cm-1: Insaturaciones conjugadas/aromático (3100-3000cm-1)
- 31116,5 cm-1: νCH (3125-2975 cm-1)
- 3052,9 cm-1: =CH- (3020 cm-1) o CH aromáticos (3048-3096 cm-1)
- 1631,5 cm-1: νC=C 1695-1540 cm-1 o dienos y polienos (1600-1650cm-
1, fuerte y ancha)
- 1556,3 cm-1: Nitro C-NO2, ν NO2 Alifáticos (1560 cm-1)
- 1520,5 cm-1 : νNO2 conjugado (1520 cm-1)
- 1315,3 cm-1: N-0 (1350 cm-1, fuerte)
- 1270,9 cm-1 : =C-O-C Éteres aromáticos y vinílicos (1270-1150 cm-1,
fuerte y ancha)
El espectro de la MPSílica muestra 3 bandas características asignables a:
- 1082 cm-1 : Vibración de expansión asimétrica de Si-O-Si
- 973 cm-1 : Vibración de expansión de Si-OH
- 798 cm-1: Vibración de expansión simétrica de Si-O-Si.
Al analizar el espectro correspondiente a la mezcla física almacenada a
40ºC/75%HR durante 1 mes se observaron únicamente las bandas espectrales
correspondientes a la sílica mesoporosa. No apareció ninguna banda
correspondiente al G-0, lo cual demuestra la descomposición casi total del mismo
durante el ensayo acelerado y la incompatibilidad con este excipiente (Fig. 4).
Existen pocos estudios asociados al análisis de mezclas envejecidas de este
excipiente. Se reporta un estudio realizado con sílica mesoporosa ordenada
(SBA-15) cargada con Itraconazol, donde se evalúan las muestras envejecidas en
condiciones de 0% a 95 %HR y 4ºC a 25ºC por un período máximo de un año.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 36
Como resultado se reportaron mejoras en la velocidad de liberación del fármaco a
elevados valores de humedad, pero no se hace referencia a procesos de
descomposición de dicho fármaco. El incremento en la velocidad de liberación se
explicó debido a la hidroxilación de la superficie de SBA-15 durante el
almacenamiento a valores elevados de humedad relativa, lo cual hace que el
agua compita por los sitios ocupados por el itraconazol (muy poco soluble),
favoreciendo la liberación [55]. También se publicó otro estudio relacionado con
dos materiales mesoporosos de sílice cargados con indometacina en muestras
envejecidas a 30ºC/56%HR. Dicho trabajo demostró la posible incompatibilidad
entre el fármaco y la sílica mesoporosa ordenada del tipo MCM-41, aunque
también se detectaron productos de degradación en presencia de SBA-15, pero
en menor magnitud [57]. En nuestro caso una posible explicación pudiera estar
relacionada la presencia de grupos Si-OH dentro de las paredes internas de los
poros o canales, los cuales pudieran interaccionar con el grupo vinilo del G-0,
para generar furfural y nitrometano. Este último se evapora con facilidad y el
primero puede polimerizarse, dando lugar a productos resinosos de coloración
oscura [60].
Figura 4. Espectro infrarrojo correspondiente al sistema G-0/MPSílica: (a) G-0, (b)
MPSílica y (c) Mezcla física G-0/MPSílica (1:1) almacenada durante 1 mes.
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 37
3.2 Mezcla G-0/DI-CAFOS
Teniendo en cuenta las posibilidades que brinda este excipiente para su empleo
como diluente de compresión directa así como el aporte nutricional que puede
ofrecer y que adicionalmente, hasta el momento actual no se han realizado
estudios anteriores que contemplen el uso de este excipiente en mezcla con el G-
0, se decidió incluirlo en el ensayo de compatibilidad.
La curva de DSC obtenida para la mezcla física G-0/DI-CAFOS (1:1) recién
preparada, mostró que el pico endotérmico correspondiente a la fusión del G-0
aparece sin variaciones apreciables de la temperatura de fusión (Fig. 5). Se
aprecia una disminución ligera de la entalpía de fusión de G-0 en la mezcla con
respecto a G-0, materia prima (Tabla 2). Pequeñas variaciones de entalpía de
fusión en mezclas binarias pueden ser atribuidas a la naturaleza heterogénea de
las pequeñas cantidades de mezcla evaluadas mediante DSC, o a interacción
fármaco-excipiente, aunque para asegurarlo se deberán conseguir más
evidencias experimentales.
Figura 5. Termograma correspondiente al sistema G-0/MPSílica.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 38
Tabla 2. Parámetros térmicos obtenidos a partir de las curvas de DSC del G-0 y sus mezclas con excipientes sólidos, recién elaboradas.
∆Hfc *: Entalpía de fusión corregida (g/100g)
Para confirmar la existencia de una interacción química o degradación del G-0, se
analizaron las mezclas envejecidas en condiciones de estrés (40ºC/75%HR)
durante 1 mes. Se plantea que el empleo de condiciones de temperatura entre 40-
50ºC y valores elevados de humedad relativa en estudios de compatibilidad
permite hacer aproximaciones de lo que podría ocurrir bajo condiciones suaves de
almacenamiento durante 3 meses o más [12]. Para realizar la cuantificación del
G-0 se desarrollaron curvas de calibración (n=3), cuya regresión lineal se muestra
en el Anexo I.
Al comparar la mezcla binaria G-0/DI-CAFOS recién preparada con la mezcla
envejecida, empleando cromatografía líquida en fase reversa, se obtuvo una
disminución del contenido de G-0 (tiempo de retención de 4,93 ± 0,02 minutos) de
aproximadamente un 35 %, lo que coincide con los resultados obtenidos por DSC
(Fig. 5). Al comparar los cromatogramas correspondientes a mezclas testigo
almacenadas en desecadora a temperatura ambiente de 25 ºC por 1 mes con
respecto a las mezclas bajo estrés isotérmico se observó un incremento en el
área de un posible producto de degradación el cual posee un tiempo de retención
de 2.8 minutos (Fig. 6).
Muestra T inicio (ºC) T fusión (ºC) ∆Hfc *(J/g)
G-0 73.36 75.19 149.56 ± 2.84
G-0/Manitol 74.16 76.37 149.70 ± 5.49
G-0/Dextrosa 74.84 77.06 149.39 ± 7.47
G-0/Lactopress anh. 73.21 74.78 149.17 ± 2.66
G-0/Cloruro de sodio 73.31 74.94 148.83 ± 2.68
G-0/Almidón de trigo 74.53 76.16 165.67 ± 5.37
G-0/Sacarosa 73.40 76.39 155.61 ± 3.37
G-0/Avicel PH102 73.28 76.03 154.68 ± 0.71
G-0/DI-CAFOS 73.86 76.61 141.71 ± 1.36
G-0/MP Silica 73.94 74.80 55.78 ± 1.30
G-0/DMbetaCD 71.88 74.33 141.82 ± 4.12
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 39
Figura 6. Contenido de G-0 en las mezclas físicas recién elaboradas y sometidas a
estrés isotérmico por 1 mes.
Figura 7. Cromatogramas obtenidos para las mezclas G-0/DI-CAFOS: (a) Mezcla
almacenada en desecadora a temperatura ambiente por 1 mes, (b) Mezcla sometida
a estrés isotérmico 40ºC/75% HR por 1 mes.
(a) (b)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 40
Se realizó además la inspección visual de las muestras envejecidas, en las cuales
se evidenció un cambio en la coloración de amarillo a pardo.
Figura 8. Coloración obtenida por la mezcla G-0/DI-CAFOS al ser almacenada
durante 1 mes en condiciones de estrés isotérmico.
Finalmente se realizó la evaluación del espectro infrarrojo correspondiente a la
mezcla física estresada y se observó una disminución muy significativa de la
intensidad de prácticamente todas las bandas espectrales (Fig. 9).
Figura 9. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/DI-CAFOS: (a) G-0, (b) DI-
CAFOS y (c) Mezcla física G-0/DI-CAFOS (1:1) sometida a estrés isotérmico durante
1 mes.
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 41
El sólo hecho de obtener bandas menos intensas no es un resultado conclusivo
puesto que no se tiene la certeza de contar con una mezcla homogénea en cada
una de sus partes a partir de la mezcla de estos sólidos, por tal motivo y teniendo
en cuenta que todas las bandas del G-0 aparecen invariables, no es posible
determinar la presencia de un nuevo producto de degradación en esta mezcla,
probablemente debido a la pequeña proporción en que este se encuentra en la
misma por lo cual puede quedar solapado con las bandas ya existentes de
fármaco y excipiente.
Según se ha reportado, existen varios factores que pueden ser motivo de
procesos de descomposición química de un fármaco en una formulación, entre
ellos se citan: reacción directa con el excipiente, presencia de impurezas
provenientes del excipiente que interaccionan con el fármaco y el pH del
microambiente que aporta dicho excipiente [8]. En este caso, dado que el
excipiente se ha triturado y tamizado, la superficie específica del mismo se
incrementa por lo que, considerando que el pH del microambiente del DI-CAFOS
tiende a ser ligeramente alcalino es posible que el medio básico haya sido el
responsable de la degradación del G-0, lo cual se evidencia en mayor magnitud
debido al empleo de temperaturas superiores a la ambiente. Estas contribuyen
por una parte a disminuir la energía de activación de la reacción y por otra, a
incrementar la velocidad de sublimación del G-0, el cual en estado gaseoso puede
interaccionar con mayor facilidad con cualquier componente. En un estudio
realizado empleando este excipiente y Acido Nalidíxico se reportó interacción
química, la cual se adjudicó a la inestabilidad del fármaco en medio alcalino [58].
Considerando que en la mezcla G-0/DI-CAFOS el G-0 sufre disminución de la
entalpía de fusión por DSC, disminuye significativamente el contenido del fármaco
en la muestra envejecida en estrés, aparece un nuevo pico que se asocia a un
posible producto de degradación y cambia su coloración inicial, se concluye que
ambos excipientes son incompatibles.
3.3 Mezcla G-0/Lactopress
La curva obtenida a partir del tamizaje primario desarrollado mediante DSC
(mezcla G-0/Lactopress recién preparada) no mostró variaciones en la
temperatura del pico de fusión, ni en la temperatura de inicio de la fusión.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 42
Tampoco existieron variaciones notables de la entalpía de fusión corregida para
esta mezcla con respecto a la correspondiente al G-0 (Tabla 2), por lo que a partir
del tamizaje primario aparentemente no se manifestaron interacciones.
Posteriormente las mezclas se sometieron a estrés y se volvieron a procesar
mediante DSC (excepto las que contenían MPSílica y DI-CAFOS). Las curvas
obtenidas para la mezcla G-0/Lactopress sometida a estrés isotérmico durante 1
mes no mostraron cambios significativos de los parámetros térmicos (Tabla 3 y
Fig.10), por lo que a través de la técnica DSC no se detecta ninguna interacción
entre estos componentes.
Tabla 3. Parámetros térmicos obtenidos a partir de las curvas de DSC del G-0 y sus
mezclas con excipientes sólidos, sometidas a estrés isotérmico.
Muestra T inicio (ºC) T fusión (ºC) ∆Hfc *(J/g)
G-0 73.08 75.00 153.84 ± 0.16
G-0/Manitol 73.23 76.09 149.38 ± 2.62
G-0/Dextrosa 72.98 74.39 124.90 ± 0.01
G-0/Lactopress anh. 72.90 76.04 149.57 ± 3.70
G-0/Cloruro de sodio 73.05 74.74 135.46 ± 2.78
G-0/Almidón de trigo 72.39 75.53 138.27 ± 6.25
G-0/Sacarosa 72.95 75.58 145.03 ± 4.38
G-0/Avicel PH102 72.82 75.97 153.13 ± 6.75
G-0/DMbetaCD 68.56 71.60 148.53 ± 5.79
Las mezclas con Lactopress también fueron analizadas mediante CLAE. Como
resultado de este ensayo se cuantificó una disminución del contenido de G-0 en la
mezcla bajo estrés de aproximadamente el 24 % con respecto a la mezcla recién
elaborada (Fig.5). Se detectó además un nuevo pico ancho que representa el 0.98
% con respecto al Área total de los picos presentes, con tiempo de retención de
2.98 minutos, por lo que es probable que la disminución en el contenido de la
sustancia activa no sólo estuviera relacionada con una interacción química si no
también con una pérdida física, que podría deberse a la no optimización del
proceso extractivo o a sublimación del G-0 en las condiciones de
almacenamiento.
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 43
Figura 10. Termogramas obtenidos para G-0, Lactopress anhidro, Mezcla física G-
0/Lactopress anhidro recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
El registro del espectro FT-IR obtenido para la mezcla G-0/Lactopress sometida a
estrés isotérmico mantuvo las bandas principales correspondientes al G-0, entre
las que se destacan 1631,5 cm-1 (dienos conjugados), 1556,3 cm-1 y 1520,5 cm-1
(nitro alifático y conjugado respectivamente), aunque de menor intensidad y las
bandas que corresponden a éter, aunque estas últimas se solapan con las tipo
éter del excipiente. Las bandas asignadas a las vibraciones de aromáticos se
encuentran solapadas con la fuerte banda asociada a OH del excipiente (Fig. 11).
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 44
Figura 11. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Lactopress: (a) G-0, (b)
Lactopress anhidro y (c) Mezcla física G-0/Lactopress anhidro (1:1) sometida a
estrés isotérmico durante 1 mes.
Como resultado de la inspección visual de estas mezclas no se apreciaron
cambios en la coloración de las mismas con respecto a las mezclas frescas,
manteniendo su coloración amarilla original.
Figura 12. Coloración que exhibió la mezcla G-0/Lactopress anhidro al ser
almacenada durante 1 mes en condiciones de estrés isotérmico.
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 45
Del análisis de los resultados obtenidos a partir de las curvas por DSC (antes y
después del estrés), el análisis cualitativo y cuantitativo basado en CLAE, los
espectros infrarrojos y la inspección organoléptica, podemos concluir que el G-0
presenta moderada compatibilidad con el Lactopress anhidro.
3.4 Mezcla G-0/Dextrosa anhidra
Los resultados alcanzados por DSC para la mezcla física G-0/Dextrosa (recién
preparada) no mostraron variaciones marcadas en la temperatura del pico de
fusión, ni en la temperatura de inicio de la fusión. Tampoco existieron variaciones
notables de la entalpía de fusión corregida para esta mezcla con respecto a la
correspondiente al G-0 (Tabla 2), por lo que a partir del tamizaje primario
aparentemente no se manifestaron interacciones.
Nuevas mezclas fueron preparadas y tras ser sometidas a estrés se procesaron
mediante DSC. En este caso sí se observaron cambios en la curva obtenida,
principalmente relacionados con la aparición de una nueva banda en el intervalo
de temperatura de 55 a 70ºC, así como cierta disminución del valor de la entalpía
de fusión del G-0 (Tabla 3 y Fig.13). Algunos autores refieren que en el intervalo
de 66 a 73ºC la dextrosa anhidra sufre un proceso de deshidratación, luego de
haber estado almacenada en condiciones de humedad elevada [13], por lo que el
valor obtenido para la entalpía de fusión del G-0 en la mezcla pudo haber sido
subestimado debido al solapamiento de 2 eventos térmicos muy cercanos
(deshidratación de la dextrosa y fusión del G-0).
Por tal motivo, se emplearon otras técnicas para confirmar la existencia de una
interacción fármaco-excipiente. Las mezclas con dextrosa también fueron
analizadas mediante CLAE. Como resultado de este ensayo se cuantificó una
disminución del contenido de G-0 en la mezcla bajo estrés de aproximadamente
el 20 % con respecto a la mezcla recién elaborada (Fig. 5), en total acuerdo con
los resultados de DSC.
Se apreció además un nuevo pico ancho que solo representa el 1.2 % con
respecto al Área total de los picos presentes, con tiempo de retención de 2.98
minutos (Fig.13), por lo que al igual que en el caso de la mezcla física con
Lactopress, es probable que una parte de la disminución en el contenido de la
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 46
sustancia activa no estuviera relacionada solamente a una interacción química si
no a una pérdida física.
Figura 13. Termogramas obtenidos para G-0, Dextrosa, Mezcla física G-0/Dextrosa
recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Figura 14. Cromatogramas obtenidos para las mezclas G-0/Dextrosa: (a) Mezcla
almacenada en desecadora a temperatura ambiente por 1 mes, (b) Mezcla sometida
a estrés isotérmico 40ºC/75% HR por 1 mes.
(a) (b)
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 47
El espectro infrarrojo obtenido para la mezcla G-0/Dextrosa sometida a estrés
isotérmico mantuvo las bandas principales correspondientes al G-0, entre las que
se destacan 1631,5cm-1 (dienos conjugados), 1556,3 cm-1 y 1520,5 cm-1 (nitro
alifático y conjugado respectivamente), aunque de menor intensidad en
comparación con el espectro del G-0. Las bandas que corresponden a éter se
solapan con las del excipiente y las asignadas a las vibraciones de aromáticos se
encuentran solapadas con la fuerte banda asociada a OH del excipiente (Fig. 15).
Figura 15. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Dextrosa: (a) G-0, (b)
Dextrosa anhidro y (c) Mezcla física G-0/Dextrosa anhidro (1:1) sometida a estrés
isotérmico durante 1 mes.
Durante el análisis organoléptico no se mostraron cambios de coloración de las
muestras, las cuales mantuvieron su color amarillo (Fig.16).
(b
)
(a)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 48
Figura 16. Coloración de la mezcla G-0/Dextrosa al ser almacenada durante 1 mes
en condiciones de estrés isotérmico.
Los resultados anteriormente expuestos nos indican que el G-0 y Dextrosa
presentan compatibilidad moderada, debido a que la mezcla no muestra cambios
en su coloración, la sustancia activa experimenta disminución de su contenido en
la mezcla en estrés y aparece un nuevo producto de degradación (aunque en baja
proporción).
3.5 Mezcla G-0/Avicel PH102
Considerando la amplitud de posibilidades que brinda este excipiente para su
empleo en formas de administración sólidas, y que no se han realizado estudios
anteriores que contemplen el uso del mismo en mezcla con el G-0, se decidió
incluirlo en el ensayo de compatibilidad.
La curva DSC desarrollada para la mezcla física G-0/Avicel PH102 recién
preparada no mostró cambios de consideración en la temperatura de inicio y del
pico de fusión correspondiente al G-0. Se observó un ligero incremento de la
entalpía de fusión del G-0 (Tabla 2), lo cual pudiera deberse a que el Avicel
PH102 muestra una banda de deshidratación que comienza cercana a los 66 ºC,
con temperatura máxima alrededor de los 72 ºC [13], valor muy cercano al inicio
de la fusión del G-0, por lo cual pueden estar interfiriendo dos eventos térmicos a
la vez.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 49
Para obtener resultados confirmatorios se desarrollaron nuevamente las curvas
de DSC pero esta vez en las mezclas físicas G-0/Avicel PH102 sometidas a
estrés isotérmico (Tabla 3 y Fig.17). El termograma no mostró cambios de
significación con respecto a la mezcla fresca (no aparecen nuevos picos y el valor
de entalpía obtenido fue prácticamente el mismo), por lo que no se detectan
interacciones fármaco-excipiente en base al análisis térmico realizado.
Figura 17.Termogramas obtenidos para G-0, Avicel PH102, Mezcla física G-0/Avicel
PH102 recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Las mezclas también fueron evaluadas mediante CLAE. Como resultado de este
ensayo se verificó una disminución del contenido de G-0 en la mezcla bajo estrés
cercana al 25 % con respecto a la mezcla recién elaborada (Fig.5). Se apreció
además un nuevo pico ancho que solo representó el 0.97 % con respecto al Área
total de los picos presentes, con tiempo de retención de 2.96 minutos (Fig.18).
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 50
Figura 18. Cromatogramas correspondientes a mezclas G-0/Avicel PH102: (a)
Mezcla almacenada en desecadora con sílica gel a 25ºC durante 1 mes, (b) Mezcla
almacenada en condiciones de estrés isotérmico por 1 mes.
Sin embargo, al analizar los cromatogramas de mezclas testigo almacenadas a
temperatura de 25ºC y en desecadora con sílica gel por 1 mes (Fig. 18 a), se
apreció la presencia de este nuevo pico que representaba cerca del 3.7 % del
Área total de los picos presentes en el cromatograma. Este hecho pudiera estar
motivado por la posible inestabilidad del nuevo producto formado por la
interacción G-0/Avicel PH102 a temperaturas superiores a la ambiente.
Como resultado del análisis de los espectros FT-IR de las mezclas estresadas se
observó disminución de la intensidad de prácticamente todas las bandas
espectrales correspondientes al G-0 (menos notable que con DICAFOS), sin
embargo todas se observan (Fig.19). No existió corrimiento de ninguna banda ni
tampoco aparición de nuevas, de lo cual se deduce que el G-0 se encuentra
presente en las mezclas y que los productos de degradación aparecen en
cantidad insuficiente para ser detectados por esta técnica no separativa.
(a) (b
)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 51
Figura 19. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Avicel PH102: (a) G-0, (b)
Avicel PH102 (c) Mezcla física G-0/Avicel PH102 (1:1) sometida a estrés isotérmico
durante 1 mes.
Figura 20. Coloración de la mezcla G-0/Avicel PH102 al ser almacenada durante 1
mes en condiciones de estrés isotérmico.
En cuanto a la coloración de la mezcla sometida a estrés, se visualiza un ligero
cambio en la tonalidad que pasa de amarillo claro a amarillo más oscuro (Fig. 20).
El agua en excipientes como la celulosa microcristalina es altamente reactiva,
porque la misma está débilmente adsorbida. Esta contribuye a incrementar la
movilidad molecular dentro del sistema, lo cual es un prerrequisito para que la
reacción química tenga lugar.
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 52
Esto fue motivo de degradación hidrolítica obtenida para la Aspirina en presencia
de Avicel. A este excipiente también se le atribuyen incompatibilidades
relacionadas con reacción de Maillard debido a la glucosa residual que puede
contener como impureza, adsorción de fármacos básicos e incompatibilidades no
específicas debido a la capacidad de formar puentes de hidrógeno [8].
Aunque los resultados obtenidos mediante DSC no mostraron cambios
sustanciales antes y después del estrés, el análisis cromatográfico de las mezclas
evidenció pérdidas de hasta un 25% del contenido de G-0 inicial, con la aparición
de un producto de degradación aún en condiciones suaves de almacenamiento,
unido a la disminución de la intensidad de las bandas en el FT-IR y el ligero
cambio de coloración obtenido tras el estrés a 40ºC/75%HR nos permiten
confirmar que el G-0 y el AvicelPH102 son incompatibles.
3.6 Mezcla G-0/Manitol
Su utilidad como diluente en formas sólidas y edulcorante, así como la no
existencia de reportes previos de compatibilidad con relación al G-0, influyeron en
la inclusión del excipiente en este estudio. La curva DSC desarrollada para la
mezcla física G-0/Manitol recién preparada no mostró cambios notables en la
temperatura de inicio y del pico de fusión correspondiente al G-0. Tampoco se
verificaron cambios en la entalpía de fusión del fármaco (Tabla 2), lo cual indica la
estabilidad térmica del G-0 en la mezcla fresca y la ausencia de eventos térmicos
por parte del excipiente en el intervalo de temperaturas evaluado. Habiendo
rebasado el tamizaje primario, se prepararon mezclas nuevamente y se
sometieron a estrés isotérmico. Las curvas de DSC mostraron invariabilidad en el
comportamiento térmico lo cual confirma los resultados obtenidos mediante
tamizaje primario (Tabla 3 y Fig. 21).
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 53
Figura 21. Termogramas obtenidos para G-0, Manitol, Mezcla física G-0/Manitol
recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Las mezclas con Manitol también fueron analizadas mediante CLAE. Como
resultado de este ensayo se cuantificó una disminución del contenido de G-0 en la
mezcla bajo estrés de aproximadamente el 23 % con respecto a la mezcla recién
elaborada (Fig.5). Se apreció además un nuevo pico ancho que solo representa el
0.95 % con respecto al Área total de los picos presentes, con tiempo de retención
de 2.97 minutos (Fig.22), el cual no se detectó en las muestras testigo, por lo que
la disminución mayoritaria en el contenido de la sustancia activa no parece estar
relacionada solamente a una interacción química sino también a una pérdida
física.
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 54
Figura 22. Cromatogramas correspondientes a mezclas G-0/Manitol: (a) Mezcla
almacenada en desecadora con sílica gel a 25ºC durante 1 mes, (b) Mezcla
almacenada en condiciones de estrés isotérmico por 1 mes.
Adicionalmente se desarrollaron los espectros FT-IR a estas mezclas. El espectro
obtenido para la mezcla sometida a estrés es el resultado de la superposición de
los espectros individuales de G-0 y Manitol. No hay muestras de descomposición
química apreciable de la sustancia activa, aunque la mayoría de las bandas se
muestran relativamente más débiles en la mezcla (Fig.23).
Tampoco existieron cambios en la coloración de las mezclas ensayadas, por lo
que podemos concluir que, al no variar los parámetros térmicos, no manifestarse
cambios en los espectros infrarrojos y sólo pequeños cambios cualitativos
(producto de degradación en muy baja proporción) y cuantitativos (asociado a
pérdidas físicas) mediante CLAE, el manitol y el G-0 presentan compatibilidad
moderada.
(b
)
(a) (b)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 55
Figura 23. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Manitol: (a) G-0, (b)
Manitol (c) Mezcla física G-0/Manitol (1:1) sometida a estrés isotérmico durante 1
mes.
3.7 Mezcla G-0/Sacarosa
Un trabajo anterior evaluó la compatibilidad entre el G-0 y este excipiente (azúcar
refino y azúcar moreno) durante 3 meses con protección de la luz, sin embargo
las mezclas una vez elaboradas no tenían control de la humedad ni de la
temperatura durante su almacenamiento y se analizaron solamente empleando
una técnica no separativa (Espectrofotometría UV-Vis). Teniendo en cuenta que la
combinación de técnicas de análisis térmico y el empleo de estrés isotérmico
auxiliado de una técnica cromatográfica (CLAE, CG) brindan mayor información
acerca de las interacciones que pueden ocurrir entre el fármaco y el excipiente
[12], se decidió incluir a la sacarosa como parte del presente trabajo.
Las curvas obtenidas por DSC para la mezcla física G-0/Sacarosa (recién
preparada) no mostraron variaciones notables en la temperatura del pico de
fusión, ni en la temperatura de inicio de la fusión. Sin embargo sí se apreciaron
variaciones de la entalpía de fusión corregida para esta mezcla con respecto a la
correspondiente al G-0 (Tabla 2). Al repetirse el procedimiento para las mezclas
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 56
bajo estrés por 1 mes no se apreciaron corrimientos de las temperaturas de
fusión, pero se detectó una disminución apreciable de la entalpía de fusión (Tabla
3 y Fig.24).
Figura 24. Termogramas obtenidos para G-0, Sacarosa, Mezcla física G-0/Sacarosa
recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Al cuantificar el G-0 en la mezcla envejecida mediante CLAE se verificó una
reducción del contenido del fármaco en aproximadamente un 20 % (Fig.5), y la
aparición de un pico que eluye con un tiempo de retención de 2.96 min, que sólo
representa el 0.8 % del Área total de los picos presentes en el cromatograma (Fig.
25).
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 57
Figura 25. Cromatogramas obtenidos para las mezclas G-0/Sacarosa: (a) Mezcla
almacenada en desecadora a temperatura ambiente por 1 mes, (b) Mezcla sometida
a estrés isotérmico 40ºC/75% HR por 1 mes.
Por su parte el espectro FT-IR desarrollado para la mezcla física en condiciones
de estrés es prácticamente el resultado de la superposición de los espectros
individuales de G-0 y Sacarosa (Fig.26). Las bandas correspondientes al G-0
mantienen su intensidad. No hay muestras de descomposición química
significativa de la sustancia activa. Tampoco se observaron cambios en la
coloración de las mezclas envejecidas, manteniendo su color amarillo inicial.
Teniendo en cuenta los resultados anteriormente descritos se considera que el
G-0 presenta moderada compatibilidad con la Sacarosa.
(a)
(b
) (b)
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 58
Figura 26. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Sacarosa: (a) G-0, (b)
Sacarosa (c) Mezcla física G-0/Sacarosa (1:1) sometida a estrés isotérmico durante
1 mes.
3.8 Mezcla G-0/Cloruro de sodio
Las curvas obtenidas por DSC para la mezcla física G-0/Cloruro de sodio (recién
preparada) no mostraron variaciones notables en la temperatura del pico de
fusión, ni en la temperatura de inicio de la fusión. La entalpía de fusión corregida
para esta mezcla con respecto a la correspondiente al G-0 no mostró diferencias
notables (Tabla 2). Al repetirse el procedimiento para las mezclas bajo estrés por
1 mes no se apreciaron corrimientos de las temperaturas de fusión, pero se
detectó una disminución apreciable de la entalpía de fusión, lo cual puede
deberse a problemas de homogeneidad de la mezcla en la pequeña cantidad
pesada para realizar el DSC. (Tabla 3 y Fig.27).
(
a
)
(
b
)
(
c
)
(c)
(b)
(a)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 59
Figura 27. Termogramas obtenidos para G-0, Cloruro de sodio, Mezcla física G-
0/Cloruro de sodio recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Los cromatogramas mostraron una reducción en el contenido de G-0 en la
mezclas envejecidas de aproximadamente el 22 % del contenido inicial (Fig.5), sin
embargo se observaron dos nuevos picos cromatográficos con tiempos de
retención de 3.28 y 8.74 minutos que representaban el 0.12% y 0.17%
respectivamente del total del Área de los picos presentes (Fig.28).
Figura 28. Cromatogramas obtenidos para las mezclas G-0/Cloruro de sodio: (a)
Mezcla almacenada en desecadora a temperatura ambiente por 1 mes, (b) Mezcla
sometida a estrés isotérmico 40ºC/75% HR por 1 mes.
(a) (b)
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 60
Al registrar el espectro FT-IR desarrollado para la mezcla física bajo estrés se
observaron todas las bandas correspondientes al G-0, las cuales se observaron
claramente debido a la ausencia de bandas espectrales del cloruro de sodio
(Fig.29). Las bandas correspondientes al G-0 mantienen su intensidad. No hay
muestras de descomposición química significativa de la sustancia activa
Figura 29. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Cloruro de sodio: (a) G-0,
(b) Cloruro de sodio (c) Mezcla física G-0/Cloruro de sodio (1:1) sometida a estrés
isotérmico durante 1 mes.
Durante la inspección organoléptica tampoco se observó cambio de la coloración
en las mezclas, por lo que considerando los resultados obtenidos por DSC, FT-IR,
CLAE y el análisis organoléptico se sugiere que las pérdidas obtenidas para las
mezclas envejecidas sean, mayormente, de naturaleza física, por lo que se
considera que el G-0 y Cloruro de sodio presentan moderada compatibilidad.
(a
)
(b
)
(c
)
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
Yasmany Orfe Sardiñas
Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 61
3.9 Mezcla G-0/Almidón de trigo
El termograma correspondiente al primer tamizaje por DSC para la mezcla física
G-0/Almidón de trigo recién preparada no mostró variaciones de consideración en
las temperaturas de inicio y del pico de fusión para el G-0 (Tabla 2). Se registró
cierto incremento en la entalpía de fusión de la sustancia activa, lo cual puede ser
atribuible a falta de homogeneidad de la mezcla y/o al contenido de agua del
excipiente, la cual puede ser liberada durante el calentamiento de la mezcla y en
un intervalo de temperatura cercano al de la fusión del G-0 (Tinicio ~ 66ºC) [9].
Una vez sometida la mezcla a las condiciones de almacenamiento de
40ºC/75%HR, se desarrolló nuevamente el termograma, y se registró una
disminución ligera de la temperatura de inicio de la fusión (Tabla 3 y Fig. 30),
ensanchando ligeramente el pico de fusión, lo cual se reporta que puede ocurrir
en mezclas, por disminución de la pureza de cada componente en las mismas [9].
También se obtuvo una disminución apreciable de la entalpía de fusión, lo cual
puede ser causado por deshomogenización o por interacción entre el fármaco y el
excipiente, lo cual debe ser corroborado con el auxilio de otras técnicas como
CLAE y FT-IR.
Los cromatogramas mostraron una disminución del contenido de G-0 en las
mezclas envejecidas de aproximadamente el 22 % del contenido inicial (Fig.5),
mientras que se observó un nuevo producto con tiempo de retención de 2.85
minutos que representa el 0.21 % del Área total de los picos cromatográficos
presentes en el registro (Fig.31).
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 62
Figura 30. Termogramas obtenidos para G-0, Almidón de trigo, Mezcla física G-
0/Almidón de trigo recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Figura 31. Cromatogramas obtenidos para las mezclas G-0/Almidón de trigo: (a)
Mezcla almacenada en desecadora a temperatura ambiente por 1 mes, (b) Mezcla
sometida a estrés isotérmico 40ºC/75% HR por 1 mes.
El espectro infrarrojo no mostró cambios de consideración con respecto al
desarrollado para el G-0 (Fig.32). Todas las bandas características de los grupos
funcionales del G-0 aparecen y sólo se observó disminución muy ligera de la
intensidad de algunas bandas, entre las que se incluyen las que aparecen en
(a) (b
)
(b)
G-0/Almidón de trigo
G-0/Almidón de trigo IST
Almidón de trigo
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isotérmicos. Página 63
1631,5 cm-1; 1492,7 cm-1; 1315,3 cm-1; 1270,9 cm-1. Este análisis sugiere que de
existir alguna interacción fármaco-excipiente, esta no es de consideración,
pudiendo encontrarse producto de degradación en cantidades no detectables por
la técnica.
Al analizar visualmente las mezclas envejecidas, no mostraron cambios de
coloración con respecto al color amarillo claro original.
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos por DSC, CLAE y FT-IR, se sugiere
que las pérdidas asociadas a la cuantificación del G-0 en las mezclas son,
mayoritariamente, de naturaleza física, por lo que se considera que el G-0 y el
Almidón de trigo presentan compatibilidad moderada.
Figura 32. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/Almidón de trigo: (a) G-0,
(b) Almidón de trigo (c) Mezcla física G-0/Almidón de trigo (1:1) sometida a estrés
isotérmico durante 1 mes.
3.10 Mezcla G-0/DMbetaCD
El derivado Dimetil-beta-ciclodextrina (DMbetaCD), que es mucho más soluble en
agua que la beta-ciclodextrina, se obtiene por metilación selectiva de todos los
carbonos C2 unidos a grupos hidroxilo y C6 unidos a hidroxilo (Se mantienen los
(a)
(b)
(c)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 64
carbonos C3 unidos a hidroxilo sin sustituir). Funde entre 295-300 ºC y su
contenido de humedad debe ser inferior al 1 % [59].
Teniendo en cuenta todas las posibilidades que brindan las ciclodextrinas y
tomando como base un trabajo realizado donde se caracteriza la formación de
complejos de inclusión del G-0 con 2 derivados de la beta-ciclodextrina
(hidroxipropil-beta-CD y sulfobutil éter-beta-CD) [43], se decidió incluir la
DMbetaCD en el estudio de compatibilidad.
La curva de DSC correspondiente al primer tamizaje realizado a la mezcla física
G-0/DMbetaCD recién preparada mostró pequeña disminución tanto en la
temperatura de inicio de la fusión como la temperatura del pico fusión para el G-0
(Tabla 2). Además se registró reducción del valor de la entalpía de fusión de la
sustancia activa, lo cual puede ser atribuible a falta de homogeneidad de la
mezcla o a la formación de complejos de inclusión [61].
Se colocaron mezclas G-0/DMbetaCD en estrés isotérmico y luego de 1 mes,
fueron evaluadas nuevamente mediante DSC. La data obtenida permitió detectar
nuevamente reducción en las temperaturas de inicio y de pico de fusión, sin
embargo no se observaron diferencias significativas entre la entalpía de fusión de
la mezcla envejecida con respecto a las mezclas frescas (Tabla 3 y Fig.33), lo
cual indica que no hubo interacción química que diera lugar a descomposición del
producto durante el almacenamiento. Un comportamiento similar fue obtenido al
estudiar la compatibilidad del producto antitumoral β-lapachone con esta
ciclodextrina. Los cambios en ese caso fueron explicados en términos de
formación de complejos de inclusión [62].
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Estudio de compatibilidad de G-0 con excipientes mediante métodos isotérmicos y no
isotérmicos. Página 65
Figura 33. Termogramas obtenidos para G-0, DMbetaCD, Mezcla física G-
0/DMbetaCD recién elaborada y sometida a estrés isotérmico (IST).
Estos resultados se corroboraron empleando CLAE. Los cromatogramas
obtenidos indicaron una disminución del contenido inicial de G-0 en las mezclas
sometidas a estrés de aproximadamente un 10 % (Fig.5). Sin embargo no se
detectaron nuevos picos cromatográficos que pudieran asociarse a un proceso
degradativo del fármaco (Fig.34).
Adicionalmente se desarrolló el espectro FT-IR para las mezclas envejecidas por
1 mes, obteniendo como resultado una disminución visible de la intensidad de
casi todas las bandas, aunque las principales asignadas a dienos y polienos
(1600-1650cm-1, fuerte y ancha) y a N-O (1350 cm-1, fuerte) se observan con
claridad, no siendo así las correspondientes al éter furánico, las cuales se solapan
con las bandas tipo éter de la ciclodextrina (Fig.35).
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 66
Figura 34. Cromatograma obtenido para las mezclas G-0/DMbetaCD sometida a
estrés isotérmico 40ºC/75% HR por 1 mes.
Figura 35. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/DMbetaCD: (a) G-0, (b)
DMbetaCD (c) Mezcla física G-0/DMbetaCD (1:1) sometida a estrés isotérmico
durante 1 mes.
(a
)
(b
)
(c)
(b)
(a)
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 67
Se conoce que el G-0 es químicamente estable a temperatura de 40 ºC y que no
es sensible a la humedad [3], [42], en cambio sublima a temperatura ambiente
[63]. Para que se tenga una idea de la magnitud del proceso basta decir que en el
referido estudio, desarrollado mediante Análisis termogravimétrico, se registraron
pérdidas de 0.615 μg en 1 minuto a la temperatura de 40ºC, por lo que en 1 hora
se podrían esperar pérdidas cercanas a 37 μg y en un día, de 53 mg. Entre los
factores que pueden influir en la velocidad de este proceso se encuentra la
superficie expuesta para la sublimación. Para valorar la posible influencia de este
proceso en los resultados cromatográficos obtenidos, se decidió incluir muestras
que solo contenían G-0 en los mismos envases que se emplearon para el estudio
de compatibilidad, los cuales consistían en tubos de ensayo de vidrio con tapones
de polietileno de color blanco. Se colocaron en desecadora con solución saturada
de cloruro de sodio y en la estufa a 40ºC y se analizaron al cabo de 1 mes
mediante CLAE.
Al cuantificar el contenido de G-0 sometido a estrés se obtuvo un 90.83 ± 0.51 %
con respecto a la masa inicialmente pesada en los tubos de ensayo, sin embargo
no se observaron nuevos picos asociados a productos de degradación (Fig.36), lo
cual confirma la estabilidad química del producto, pero no física en las
condiciones de almacenamiento, por lo tanto el fenómeno de sublimación puede
ser en parte responsable de las pérdidas obtenidas para la mayoría de los
excipientes estudiados.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Figura 36. Cromatograma correspondiente a una muestra de G-0 materia prima
sometida a estrés isotérmico a 40ºC/75%HR.
Al no existir diferencias significativas entre el contenido de G-0 materia prima en
estrés y el contenido de G-0 en las mezclas con DM-beta-CD (Anexo II), en
ausencia de productos de degradación en ambos registros cromatográficos, se
puede concluir que el G-0 es compatible con la DM-beta-CD, y que los cambios
en el DSC son causados por una interacción positiva (complejos de inclusión), lo
cual fue también reportado para el G-0 en presencia de otros derivados de la
beta-CD [43].
3.11 Mezcla G-0/HP-beta-CD
La hidroxipropil-beta-ciclodextrina (2-HP-beta-CD) es otro derivado de la beta-CD
que presenta mayor solubilidad que esta y no es nefrotóxica, por lo que es
adecuada para el uso en formulaciones parenterales. Se ha empleado en líquidos
y sólidos orales, aerosoles y formulaciones tópicas. Ha funcionado como
estabilizante durante el almacenamiento de diversas formulaciones. Funde a
278ºC. No se le conocen incompatibilidades [59].
Existe un reporte de ensayo de compatibilidad de esta ciclodextrina y también de
la SBE-beta-CD con el G-0, basado en el análisis cualitativo mediante
Cromatografía en Capa Delgada (CCD), DSC e inspección visual de la coloración
Capítulo 3: Resultados y discusión
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de las mezclas físicas y malaxadas almacenadas durante 90 días [6], sin embargo
no existen datos cuantitativos acerca de la compatibilidad entre el fármaco y estas
ciclodextrinas. Por otra parte, la técnica de CLAE permite detectar productos de
degradación en niveles mucho más bajos de concentración que CCD. Por tal
motivo y a fin de completar estos estudios, se decidió incluir ambas ciclodextrinas
en el estrés isotérmico asistido por CLAE y FT-IR.
Se colocaron mezclas físicas G-0/HPbetaCD en proporción 1:1 en tubos de
ensayo con tapón de caucho y se sellaron con parafilm. El análisis cromatográfico
de las mezclas envejecidas a 40ºC/75%HR mostró que no existieron diferencias
significativas en cuanto al contenido de G-0 entre las mezclas envejecidas
(100.47 ± 4.28 %) con respecto a las recién elaboradas (99.25 ± 5.06 %), (Anexo
III). En los cromatogramas de las mezclas que estuvieron bajo estrés no se
detectaron productos de degradación (Fig 37), por lo que no existieron evidencias
de interacción mediante esta técnica.
Figura 37. Cromatograma correspondiente a una mezcla G-0/HP-beta-CD sometida
a estrés isotérmico a 40ºC/75%HR.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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isotérmicos. Página 70
Al desarrollarse los espectros infrarrojos no se apreciaron cambios en las bandas
correspondientes al G-0 y el espectro de la mezcla bajo estrés es prácticamente
el resultado de la superposición de los espectros individuales de ambos
componentes (Fig.38).
Figura 38. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/HP-beta-CD: (Negro) G-0,
(Rojo) HP-beta-CD, (Azul) Mezcla física G-0/HP-beta-CD (1:1) sometida a estrés
isotérmico durante 1 mes.
Los resultados obtenidos confirman el estudio reportado con anterioridad y
permiten declarar que el G-0 es compatible con HP-beta-CD.
3.12 Mezcla G-0/SBE-beta-CD
La sulfobutil éter-beta-ciclodextrina sódica, también conocida como Captisol se
emplea en farmacia como solubilizante, agente osmótico, estabilizante, diluyente
en cápsulas y tabletas, viscosizante, reductor de la actividad del agua. Puede
aplicarse en diferentes formas de dosificación (inyectables, sólidos y líquidos
orales, preparados oftálmicos, inhalables e intranasales).
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Desde el punto de vista químico, Captisol es un derivado aniónico que presenta
grupos sulfonato sódico separados de la cavidad hidrofóbica de la ciclodextrina
por grupos butilo. El sustituyente se introduce en posiciones 2, 3 y 6 en al menos
una de las unidades de glucopiranosa de la estructura de la ciclodextrina. La
hepta sustituida (SBE 7-beta-CD) es la que presenta propiedades más deseables
como transportadora de fármacos. Presenta una temperatura de transición vítrea
de 25ºC. El contenido de humedad típico es del 3-6%, máximo 10 %. Capta
humedad de forma reversible a valores de HR superiores al 60%. El equilibrio a
valores de HR iguales o superiores a 60% podría resultar en un producto
delicuescente con un contenido de agua cercano al 16 %, por lo que debe
almacenarse en lugares secos y en envases bien cerrados. Es muy fácilmente
soluble en agua [59].
Los cromatogramas de las mezclas G-0/SBE-beta-CD colocadas a 40ºC/75%HR
mostraron que no existieron diferencias significativas entre el contenido de G-0 en
las mezclas envejecidas (96.16 ± 4.40 %) con respecto a las recién elaboradas
(98.65 ± 6.67 %), (Anexo III). En los cromatogramas de las mezclas que
estuvieron bajo estrés no se detectaron productos de degradación (Fig. 39), por lo
que no existieron evidencias de interacción mediante esta técnica.
Figura 39. Cromatograma correspondiente a una mezcla G-0/SBE-beta-CD sometida
a estrés isotérmico a 40ºC/75%HR.
Capítulo 3: Resultados y discusión
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Al desarrollarse los espectros infrarrojos no se apreciaron cambios en las bandas
correspondientes al G-0 y el espectro de la mezcla bajo estrés es prácticamente
la superposición de los espectros individuales de ambos componentes (Fig.40).
Figura 40. Espectro FT-IR correspondiente al sistema G-0/SBEbetaCD: (Negro) G-0,
(Rojo) SBEbetaCD (Azul) Mezcla física G-0/SBEbetaCD (1:1) sometida a estrés
isotérmico durante 1 mes.
Desde el punto de vista organoléptico se observó cierto humedecimiento en la
mezcla en estrés, el cual no se observó en las muestras testigo, lo cual puede
estar relacionado con la capacidad de absorción de agua por parte de esta
ciclodextrina a valores de humedad relativa superiores al 60%, lo cual no ocurre
con las mezclas en condiciones suaves de almacenamiento. Adicionalmente, no
se detectaron productos de degradación por el tiempo de estudio, lo que permite
sugerir que el G-0 y la SBE-beta-CD son compatibles.
El Anexo IV muestra un resumen de los resultados obtenidos los cuales nos
permitieron arribar a las conclusiones del estudio.
Conclusiones y recomendaciones
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Conclusiones
1. A partir de los resultados obtenidos mediante el tamizaje inicial por DSC
realizado a las mezclas recién elaboradas se pudo detectar
incompatibilidad entre el G-0 y el excipiente Sílica mesoporosa ordenada
SBA-15.
2. El G-0 no deberá mezclarse con DI-CAFOS ni con Avicel PH102 debido a
su incompatibilidad química, la cual fue corroborada mediante el estrés
isotérmico.
3. En base al contenido final de fármaco en las mezclas sometidas a estrés, la
presencia poco significativa o ninguna de productos de degradación, y el
mantenimiento de las características organolépticas, el G-0 mostró muy
buena compatibilidad con HP-beta-CD, SBE-beta-CD y DM-beta-CD y
moderada compatibilidad con Manitol, Lactopress, Sacarosa, Cloruro de
sodio, Dextrosa y Almidón de trigo.
Recomendaciones
1. Aplicar la técnica de cromatografía líquida con detector de diodos alineados
(DAD) para una mejor caracterización de los productos de degradación
generados por las interacciones fármaco-excipiente.
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