Elaboración y caracterización de un hidrogel a base de colágeno/alginato cargado con Aloe vera
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2023
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Resumen
La piel es el órgano más extenso del cuerpo humano y actúa como barrera contra agentes externos, por lo cual, es indispensable que exista un cierre adecuado y rápido de la misma cuando se pierde su integridad y su función normal. Se demostró que la curación de la herida es más efectiva cuando se aplican apósitos que la mantienen húmeda, ya que esta proporciona una baja tensión de oxígeno que facilita la cicatrización. Por lo anterior, se decide desarrollar un hidrogel con materias primas biocompatibles, de fácil aplicación local, con adherencia a la piel, pero con retiro cómodo sin causar mayor traumatismo en la herida, ya que los apósitos “secos” como las gasas convencionales, se quedan integrados durante la formación de la costra con el consiguiente daño en la epidermis recién formada al retirarlo. Los hidrogeles absorben de forma reversible grandes cantidades de agua, indicando que podrían ser buenos candidatos para la restauración de la epidermis. Adicionalmente, el Aloe vera presenta beneficios curativos como la estimulación de la actividad de fibroblastos y la proliferación de colágeno, favoreciendo la cicatrización y la angiogénesis. Sin embargo, su aplicación directa sobre las heridas presenta desventajas, por lo que se propone la incorporación hacía matrices de polisacáridos como el alginato y el colágeno. Por lo anterior, en este proyecto se caracterizó un extracto liofilizado de Aloe vera mediante un análisis fitoquímico preliminar, en el cual se definió el contenido de compuestos fenólicos totales (20.09 mg ácido gálico/g) por el método de Folin-Ciocalteu, concentración de proteína (58.70 mg proteína/g) por el protocolo de micro BCA, cantidad de azúcares (1495 mg/g) por el método de la orto-toluidina, contenido de humedad (0.78%) por el método de Karl Fischer, presencia de antraquinonas mediante la prueba de Borntrager y la naturaleza orgánica del residuo por la prueba de ignición. Finalmente, se realizaron hidrogeles, con y sin carga de material vegetal (A. vera), que posteriormente se caracterizaron reologicamente, usando pruebas como extensibilidad, medición de módulos de pérdida de energía y módulos de almacenamiento, entre otras. Dichas pruebas, arrojaron que todos los prototipos presentan un aumento en el módulo de almacenamiento, sin embargo, solo el prototipo HCAV 0.2 % presenta cambios significativos, confirmando así que la propuesta realizada es viable y podría ser estudiada en proyectos futuros.
Descripción
Abstract
The skin is the most extensive organ of the human body and acts as a barrier against external agents, therefore, it is essential that there is an adequate and rapid closure of the skin when its integrity and normal function is lost. It was demonstrated that wound healing is more effective when wound dressings are applied to keep the wound moist, since this provides a low oxygen tension that facilitates healing. Therefore, it was decided to develop a hydrogel with biocompatible raw materials, of easy local application, with adherence to the skin, but with comfortable removal without causing greater trauma to the wound, since "dry" dressings such as conventional gauze, remain integrated during the formation of the scab with the consequent damage to the newly formed epidermis when removed. Hydrogels reversibly absorb large amounts of water, indicating that they may be good candidates for epidermal restoration. Additionally, Aloe vera presents healing benefits such as stimulation of fibroblast activity and collagen proliferation, promoting healing and angiogenesis. However, its direct application on wounds has disadvantages, so the incorporation of polysaccharide matrices such as alginate and collagen is proposed. Therefore, in this project, a freeze-dried extract of Aloe vera was characterized by means of a preliminary phytochemical analysis, in which the content of total phenolic compounds (20.09 mg gallic acid/g) was defined by the Folin-Ciocalteu method, protein concentration (58. 70 mg protein/g) by the micro BCA protocol, amount of sugars (1495 mg/g) by the ortho-toluidine method, moisture content (0.78%) by the Karl Fischer method, presence of anthraquinones by the Borntrager test and the organic nature of the residue by the ignition test. Finally, hydrogels were made with and without plant material load (A. vera), which were subsequently characterized rheologically, using tests such as extensibility, measurement of energy loss modulus and storage modulus, among others. These tests showed that all the prototypes presented an increase in the storage modulus; however, only the HCAV 0.2 % prototype presented significant changes, thus confirming that the proposal is viable and could be studied in future projects.
Palabras clave
Hidrogeles, Aloe vera, Alginato, Colágeno, Pruebas reológicas, Módulos de almacenamiento
Keywords
Hydrogels, Aloe vera, Alginate, Collagen, Rheological tests, Storage modules