Desarrollo de un sistema de liberación controlada de doxiciclina a partir de dos prototipos de encapsulación : secado por aspersión y liposomas

Abstract

RESUMEN: Los sistemas de liberación controlada son una prometedora alternativa para el tratamiento de infecciones intracelulares por su capacidad para modificar el perfil de liberación de un principio activo e incluso vectorizar su distribución a nivel celular. En esta investigación se desarrollaron dos sistemas de liberación de doxiciclina utilizando micropartículas y liposomas, elaborados por secado por aspersión y evaporación en fase reversa, respectivamente. Las micropartículas fueron preparadas con dos diferentes mezclas de agentes encapsulantes: gelatina:sacarosa 70:30 y gelatina:sacarosa:caroboxitemilcelulosa 13.64:85.86:0.50, y se caracterizaron en términos de humedad, actividad acuosa, propiedades de fluidez, tamaño, potencial zeta, rendimiento, eficiencia y liberación in vitro. Se diseñaron dos tipos de liposomas: neutros DMPC y aniónicos DMPC:DMPS 1:1, utilizando una concentración de fosfolípido 6 mg/mL. Se estudió el efecto de adición de DMPS en el tamaño y carga superficial de liposomas de DMPC, la capacidad de incorporación de doxiciclina en los dos sistemas y la internalización de los liposomas en células DH82, evaluada por microscopía confocal. El sistema microparticulado compuesto por gelatina:sacarosa:caroboxitemilcelulosa presentó mejores características en términos de Índice de Carr (23.33 %), Relación Hausner (1.30), morfología suave y superficie externa lisa, eficiencia de encapsulación (57.91 %) y menor cantidad de principio activo liberado a pH ácido. En cuanto a los liposomas, aquellos compuestos por DMPC:DMPS 1:1 mostraron ser mayormente internalizados de acuerdo con el perfil de intensidad de fluorescencia. xviii Los resultados indicaron que las dos formulaciones, microparticulada y liposomal, tienen potencial de ser implementadas en el tratamiento de enfermedades intracelulares en las que la doxiciclina tenga una acción terapéutica.

ABSTRACT: Drug delivery systems are a promising alternative for intracellular infections treatments due to their capability to modify drug release profiles and even vectorize in a cellular level. Two drug delivery systems of doxycycline were developed in this research with microparticles and liposomes, the first one elaborated by spray drying and the second with reverse-phase evaporation vesicle. Microparticles were prepared with two different wall material mixtures: gelatin:sucrose 70:30 and gelatin:sucrose:carboxymethyl cellulose 13.64:85.86:0.50, and were evaluated in terms of moisture, water activity, flow properties, size, zeta potential, yield, efficiency and in vitro release. Two different types of liposomes were designed: neutral DMPC and anionic DMPC:DMPS 1:1, each one with 6 mg/mL of phospholipid. The DMPS addition effect on DMPC liposomes was studied by its size and surface charge, as well as the doxycycline incorporation capacity on the two systems and the liposomes internalization in DH82 cells by confocal microscopy. The microparticulate system, composed by gelatin:sucrose:carboxymethyl cellulose showed better characteristics in terms of Carr’s Index (23.33 %), Hausner Ratio (1.30), soft morphology and smooth external surface, encapsulation efficiency (57.91 %) and lower quantity of active ingredient released at acid pH. Regarding liposomes, those composed by DMPC:DMPS 1:1 showed to be mainly uptake according to the data provided by the fluorescence intensity profile.

Results suggested that both formulations, microparticles and liposomes, have potential to be used in the intracellular diseases treatments in which doxycycline has therapeutical effect.