Estudio del efecto de la carga de un extracto de Calendula officinalis sobre las propiedades reológicas de hidrogeles de PVA.
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2023
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Resumen
Durante años recientes, la industria farmacéutica ha optado por desarrollar formas
farmacéuticas que respondan a las necesidades actuales de la población en el manejo y
control de enfermedades de forma segura, eficiente, eficaz, estable y de calidad con
impacto positivo sobre la salud humana. De tal forma, los hidrogeles se han configurado
como uno de los biomateriales que últimamente está más presente en una variedad de
productos y aplicaciones a nivel biomédico. Por su parte, dentro del enfoque del proyecto va
encaminado hacia el estudio del efecto de sus propiedades reológicas al momento de ser
cargado con un extracto vegetal como lo es la Calendula officinalis, que radica
principalmente en determinar el grado de funcionalidad que se compromete con la sustancia
activa para liberarse de forma controlada. Se comenzó con elaborar varios prototipos por
triplicado con diferentes tipos de PVA según su peso molecular, de tal manera que se
realizaron por cada hidrogel elaborado la medición de la viscoelasticidad y viscosidad en el
reómetro Anton Paar MCR 72/92 de la mano con ensayos de extensibilidad del cual el
seleccionado dentro de todos los prototipos correspondió al PVA de peso molecular de
89-98 kDa, que demostró resultados favorables para la vehiculización del extracto.
Posteriormente se elaboraron hidrogeles con el PVA escogido y cargarlos con el extracto
hidroglicólico a concentraciones de 0.5 y 1.0 % por triplicado, teniendo presente el blanco
cuyos resultados se obtuvieron previamente y se realizaron las mismas pruebas junto con
otras adicionales como capacidad de absorción fluida y pH en dispersión, cuyos resultados
se sostuvo una disminución gradual en (G”), relacionado con la parte viscosa del hidrogel, y
(G’) que compete la parte elástica del hidrogel. Después de realizadas todas las pruebas se
procedió con la prueba de barrido dinámico de temperatura para los hidrogeles cargados del
cual se evidenció que durante la tensión aplicada sobre la muestra, liberaba su contenido de
forma gradual a temperatura fisiológica (37 °C) mediante el proceso de sineresis a partir de
la contracción de su estructura tridimensional, y se obtuvo valores más grandes en cuanto al
módulo de almacenamiento comparado con las otras pruebas reológicas convencionales a
temperatura ambiente. Además, se aplicaron pruebas estadísticas como ANOVA y Krusktal
Wallis para evaluar las diferencias significativas entre ambos grupos que constituyan la
existencia de alguna modificación en sus propiedades reológicas, donde solamente se
obtuvo un valor P menor a 0,05 evidenciándose que existe una alteración en cuanto a la
elasticidad del hidrogel al momento de cargarlo y con ello se pudo concluir que predominó la
viscosidad al momento de vehiculizar el extracto y liberarse de forma controlada a
condiciones de pH y temperatura fisiológica con fines terapéuticos.
Descripción
Abstract
During recent years, the pharmaceutical industry has chosen to develop pharmaceutical
forms that respond to the current needs of the population in the management and control of
diseases in a safe, efficient, effective, stable and quality manner with a positive impact on
human health. To such an extent that the production of hydrogels competes to be one of the
biomaterials that is currently present in a variety of products and applications at a biomedical
level. For its part, within the focus of the project it is aimed at studying the effect of its
rheological properties when loaded with a plant extract such as Calendula officinalis, which
lies mainly in determining the degree of functionality that is committed to the active
substance to be released in a controlled manner. Several prototypes began to be made in
triplicate with different types of PVA according to their molecular weight, in such a way that
for each hydrogel prepared the measurement of viscoelasticity and viscosity was carried out
in the Anton Paar MCR 72/92 rheometer together with tests of extensibility of which the one
selected within all the prototypes corresponded to PVA with a molecular weight of 89-98
kDa, which demonstrated favorable results for the vehicleization of the extract.
Subsequently, hydrogels were prepared with the chosen PVA and loaded with the
hydroglycolic extract at concentrations of 0.5 and 1.0% in triplicate, keeping in mind the
blank whose results were previously obtained and the same tests were carried out along
with other additional ones such as capacity of fluid absorption and pH in dispersion, the
results of which were a gradual decrease in (G”), related to the viscous part of the hydrogel,
and (G') that competes with the elastic part of the hydrogel. After all the tests had been
carried out, we proceeded with the dynamic temperature sweep test for the loaded
hydrogels, which showed that during the tension applied to the sample, it gradually released
its content at physiological temperature (37 °C) through the process of syneresis from the
contraction of its three-dimensional structure, and larger values were obtained in terms of
the storage modulus compared to the other conventional rheological tests at room
temperature. In addition, statistical tests such as ANOVA and Krusktal Wallis were applied to
evaluate the significant differences between both groups that constitute the existence of
some modification in their rheological properties, where only a P value less than 0.05 was
obtained, showing that there is an alteration in terms of to the elasticity of the hydrogel at the
time of loading it and with this it could be concluded that viscosity predominated at the time
of transporting the extract and releasing it in a controlled manner at pH and physiological
temperature conditions for therapeutic purposes.
Palabras clave
Hidrogeles, Reología, Polivinil Alcohol, Calendula officinalis
Keywords
Hydrogels, Rheology, Polyvinyl Alcohol, Calendula officinalis