Diseño, preparación y caracterización de hidrogeles de agarosa para liberación controlada de fármacos

Abstract

En esta tesis doctoral se han abordado nuevas estrategias para la elaboración de sistemas farmacéuticos para la liberación de fármacos basados en hidrogeles de origen natural. La sustancia elegida para la fabricación de estos sistemas fue la agarosa para la que cada día se encuentran nuevas aplicaciones dentro de campos relacionados con la biomedicina, la biotecnología y la liberación controlada de fármacos. La agarosa presenta la gran ventaja, entre otras, de, gracias a su capacidad de gelificar en función de la temperatura, conformar diferentes tipos de materiales en piezas con notables prestaciones mecánicas que permiten su manipulación. En una primera aproximación se procedió a probar la capacidad de los sistemas de agarosa de permitir la inclusión de tres tipos de surfactantes: pluronic® F68, tween® 80 y lauril sulfato de sodio, con objetivo de facilitar la liberación de los fármacos incluidos. Los tensoactivos incluidos no afectaron las propiedades de los sistemas obtenidos. Se pudo comprobar cómo, incluso a los mayores porcentajes de surfactante, se obtienen sistemas manejables que, en el caso del fármaco modelo hidrosoluble, teofilina, respondían al comportamiento esperado, una más rápida liberación del fármaco con pequeñas variaciones en función de la naturaleza y porcentaje del surfactante añadido. Sin embargo, en el caso del fármaco modelo de baja solubilidad en agua, la tolbutamida, el comportamiento es radicalmente diferente ya que la liberación es más sostenida independientemente del tipo de surfactante. Con el fin de aclarar este inesperado comportamiento se procedió a caracterizar estos sistemas desde el punto de vista microestructural, considerando las interacciones establecidas entre las micelas cargadas de fármaco y la agarosa y las modificaciones en la porosidad de los hidrogeles liofilizados...This PhD. Thesis describes new strategies towards the elaboration of drug release pharmaceutical systems based on natural hydrogels. The substance chosen for the preparations of these systems is agarose, a thermoreversible hydrogel that allows to shape robust multicomponent formulations. Among the different polysaccharides employed in the biomaterials and biotechnological world, agarose is gaining several applications besides its traditional and extensive utilization in molecular biology separation techniques such as gel electrophoresis or gel filtration chromatography. Specifically, the gelling capacity of agarose has been applied to shape ceramic or metallic particles or fibres by gelcasting and similar techniques. Besides it has been employed in diverse templation and micropatterning techniques to create stamps, arrays and microfluidic devices for biotechnological devices. In addition agarose is being employed in the biomaterials field as a matrix to regenerate a damaged tissue or forming part of a drug controlled release device. In this sense agarose has been considered as a potential candidate to regenerate different types of tissues, tissues, especially hard (bone and cartilage), pancreas and nervous system.