microcapsulas

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MICROCAPSULASMICROCAPSULAS

Q.F.B. Teresa Benítez Escamilla

MICROENCAPSULARMICROENCAPSULAR

Definición

Proceso de recubrimiento de fármacos bajo la forma de partículas o glóbulos líquidos con materiales de distinta naturaleza para obtener partículas de tamaño micrométrico.

MICROENCAPSULARMICROENCAPSULAR

El producto resultante de este proceso tecnológico recibe la denominación de “micropartículas”, “microcápsulas”, “microesferas”, sistemas que se diferencian en su morfología y estructura interna, si bien todos ellos presentan como característica común su tamaño de partícula, el cual es siempre inferior a 1 mm.

MICROENCAPSULARMICROENCAPSULAR

Cuando las partículas poseen un tamaño inferior a 1 m, el producto resultante del proceso de microencapsulación recibe la denominación de “nanoesferas”,“nanopartículas”o nanocápsulas”.

MICROENCAPSULARMICROENCAPSULARLas microesferas se diferencian de las micropartículas por la forma esférica de las primeras, además, de que pueden presentar una estructura de tipo capsular o matricial.

Tipos de Tipos de estructuras:estructuras: • Sistema reservorio o capsular: el

principio activo se encuentra incluido en una especie de reservorio, que puede ser de naturaleza líquida o sólida, el cual se haya envuelto por una fina película del material de recubrimiento.

• Sistema matricial: el principio activo

se encuentra altamente disperso en la matriz polimérica.

Sistema reservorioSistema reservorio

Sistema matricialSistema matricial

MICROENCAPSULARMICROENCAPSULARLas micropartículas o microesferas pueden constituir por sí mismas una forma farmacéutica o bien ser acondicionadas en una forma farmacéutica secundaria como cremas, suspensiones, cápsulas, tabletas. La forma farmacéutica final estará condicionada por la vía de administración del producto microencapsulado.  

VENTAJAS VENTAJAS

Estabilización principios activos inestables Transformación de líquidos en sólidos Inclusión de principios incompatibles en una misma

forma farmacéutica Evitar que las sustancias se evaporen por ser

volátiles Enmascarar olores y sabores Reducción efecto irritante sobre mucosa gástrica Control de liberación principio activo

DESVENTAJASDESVENTAJASLa limitación de la técnica es el tamaño de partícula

que oscila de unas pocas micras hasta 500 micras.

Se requiere de equipos especiales para la fabricación y control de las mismas.

APLICACIONESAPLICACIONES

Se emplean el la agricultura para insecticidas, fungicidas y fertilizantes de cesión lenta.

En la industria alimentaría para el mantenimiento de la calidad de sustancias, como grasas, aceites, saborizantes y aromatizantes.

En cosmética y perfumería: Se aplica a sustancias odoríferas, sobre superficies que entregan el perfume, una vez que se frotan suavemente, además para P.A susceptibles a oxidación.

En tecnología farmacéutica, se pueden incluir en cualquier forma farmacéutica.

EJEMPLOS DE APLICACIÓN EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN TECNOLOGIA EN TECNOLOGIA FARMACÉUTICAFARMACÉUTICA

Principio activo

Finalidad microencapsulación

Presentación final

Paracetamol

Enmascaramiento de sabor

Comprimido

Aspirina Enmascaramiento de saborReducción de irritación gástricaLiberación controlada

Comprimido / cápsula

Bromocriptina

Liberación controlada

Suspensión inyectable

Acetato de leuprolide

Liberación controlada

Suspensión inyectable

Nitroglicerina

Liberación controlada

Cápsula

Progesterona

Liberación controlada

Varios

Principio activo

Finalidad microencapsulación

Presentación final

Paracetamol

Enmascaramiento de sabor

Comprimido

Aspirina Enmascaramiento de sabor y/o reducción de irritación gástrica

Comprimido / cápsula

Bromocriptina

Liberación controlada

Suspensión inyectable

Acetato de leuprolide

Liberación controlada

Suspensión inyectable

Nitroglicerina

Liberación controlada

Cápsula

Progesterona

Liberación controlada

Varios

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

A) GRASASB) PROTEÍNASC) POLÍMEROS

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

GRASASEstas funden a una determinada temperatura y son

erosionables por acción de las lipasas que existen a nivel gástrico.

Ejemplos: La cera de carnauba, el alcohol estearílico, el ácido esteárico y los gelucires

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

PROTEÍNASLa gelatina fue el primer material utilizado en

microencapsulación y sigue siendo, en la actualidad, un material con un importante potencial. La albúmina es otro ejemplo de proteína que se aplica en microencapsulación.

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

POLÍMEROSDebido a su gran versatilidad, estos son los materiales

más utilizada en microencapsulación. Estos pueden clasificarse a su vez en:

a. Polímeros naturalesb. Polímeros semisintéticosc. Polímeros sintéticos.

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

a) Polímeros naturalesSon principalmente de naturaleza polisacarídica, de origen animal y vegetal; destacan el alginato, el dextrano, la goma arábiga (goma acacia) y el quitosano.

b) Los polímeros semisintéticos.Engloban los derivados celulósicos, de los cuales existen una amplia variedad en el mercado con diferentes características de solubilidad; la etilcelulosa y el acetobutirato de celulosa, por ejemplo, son polímeros insolubles, mientras que el acetoftalato de celulosa presenta una solubilidad dependiente del pH.

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

c) Polímeros sintéticos.Los más destacables son los derivados acrílicos y los

poliésteres. Dentro de los derivados acrílicos existen polímeros insolubles con diferente grado de permeabilidad y también variedades con solubilidad dependiente del pH, ofreciendo de este modo amplias posibilidades para controlar la liberación del material encapsulado.

Excipientes utilizados en Excipientes utilizados en microencapsulaciónmicroencapsulación

Los poliésteres son polímeros de carácter biodegradable, lo que permite su administración por una vía parenteral. Dentro de ellos los más conocidos son la poliepsiloncaprolactona, el poli(ácido láctico), y los copolímeros del ácido láctico y del ácido glicólico.

Otros excipientesOtros excipientesColorantes. Pueden o no utilizarse. Autorizados.

Plastificantes. Para dar flexibilidad a la cubierta. Ejemplos: glicerina o polietilenglicol.

Antioxidantes. Para prevenir la degradación de los polímeros, sobre todos los grasos. BTA (Butil hidroxianisol) y BTH( butil hidroxi tolueno).

Métodos para microencapsular:

Recubrimiento en bomboDesecación por atomizaciónCongelación por atomizaciónMicroencapsulación por lecho fluidoMicroencapsulación por coacervación

La selección del método va a depender La selección del método va a depender de varios factores, es importante de varios factores, es importante

considerar:considerar:

Naturaleza del núcleo Características de solubilidad del núcleo con

relación a las sustancias de recubrimiento La sustancia de recubrimiento Las posibles interacciones entre el núcleo y la

sustancia de recubrimiento Tamaño de las microcápsulas Unión de la película al núcleo Factor económico

Métodos para microencapsular:Recubrimiento en bombo Se utiliza mucho como sistema de cobertura como si fueran grageas. Se prepara un granulado que contenga ya el medicamento, para preparar el granulado se emplean excipientes de uso corriente: lactosa, sacarosa, almidón. Una vez obtenidos los núcleos se recubren aplicando el material de recubrimiento en solución, aplicando aire fino o caliente para evaporar el disolvente.

Métodos para microencapsular:Con este método se puede conseguir una acción sostenida o para la protección de núcleos alterables. Se utilizan agentes de recubrimiento: grasas o polímeros disueltos en disolventes orgánicos, se obtienen de esta forma núcleos con un número de capas de agente de recubrimiento variable, según el número de capas así será la acción.

Métodos para microencapsular:

Desecación por atomización

Consiste en atomizar los núcleos líquidos en gotas finas regulables dependiendo del tamaño de microcápsulas que queremos obtener. Se hace por una corriente de gas para evaporar el disolvente en el que va vehiculizado el recubrimiento. Se forma una película que queda depositada sobre los núcleos.

Métodos para microencapsular:

Equipo:Sistema de alimentación del líquido Dispositivo de atomización (disco que gira

a gran velocidad, variable y regulable) Cámara de atomización Sistema de recogida del producto

Métodos para microencapsular: Se disuelve el agente de recubrimiento en un

disolvente volátil . Se dispersan los núcleos por el dispositivo de atomización. El disolvente de la formulación no debe ser afín con el del agente de recubrimiento. Introducimos la dispersión ya preparada en la cámara de atomización en contracorriente del aire. Se obtienen microcápsulas de pesos variables, con diferente número de capas según el tiempo, a mayor tiempo más capas.

Usos: Mejorar la estabilidad de la sustancia, recubrir o preparar microcápsulas entéricas, microgránulos de acción sostenida y enmascarar malos caracteres organolépticos

Métodos para microencapsular:

Congelación por atomizaciónEl agente de recubrimiento no se utiliza en solución sino fundida, procedimiento similar al de desecación. Al atomizarse se produce un enfriamiento (también por el aire) y se solidifica. El material de recubrimiento: ceras, ácidos grasos, polímeros, azucares. Las variables que pueden influir en el producto final: velocidad de alimentación del atomizador, velocidad del líquido, velocidad del disco que produce la atomización, características del agente de recubrimiento.

Métodos para microencapsular:

Microencapsulación por lecho fluido

Suspender pequeñas partículas o gotas en un lecho de aire, al mismo tiempo que se dispersan las partículas se dispersa el agente de recubrimiento, la cubierta se origina por evaporación del agente.

Al alcanzar las partículas un cierto peso, superior al que puede soportar la columna de gas, las microcápsulas se deslizan por su propio peso hacia la zona de salida de la columna.

Métodos para microencapsular:

La naturaleza de la cubierta depende: del tamaño de las partículas de partida, de la concentración del agente de recubrimiento, naturaleza del disolvente, velocidad de atomización, velocidad y temperatura del aire.

El uso es amplio en microcápsulas de acción sostenida, para mejorar el flujo en los polvos, alimentación e industrias afines.

Métodos para microencapsular:Microencapsulación por coacervación. Un sistema coloidal tiene dos fases, una líquida y otra dispersa. La fase dispersa normalmente son partículas muy pequeñas. Los coloides al modificar alguna propiedad pueden disminuir la solubilidad por cambio de pH, adición de una sal. Al disminuir la solubilidad hay una separación de las fases y se distinguen dos zonas: una rica en coloide y otra de bajo coloide. La fase rica en coloide pueden quedar las partículas formando gotas o bien quedar las partículas dispersas. Esto es la coacervación, lograr que un sistema coloidal pierda su solubilidad, las gotas se llaman coacervatos. Cuando los coacervatos se producen en condiciones favorables se traduce en micrcápsula.

Métodos para microencapsular:

Tipos de coacervación :

Simple, se produce cuando en el sistema haya como soluto una sola sustancia coloidal. se produce al adicionar sustancias fuertemente hidrófilas, disminuye la solubilidad y hay separación de fases.

Métodos para microencapsular:

Compleja: se obtiene cuando reaccionan entre si dos sustancias de tipo coloidal originando un complejo de solubilidad menor que los coloides en forma individual. La gelatina reacciona con la goma arábiga (diferencia de carga) se produce una separación de fases.

Ejemplo:

10 g de una sustancia no soluble en agua como benzocaína, se pulveriza finamente, se tamiza y se suspende en 100 mL de una solución de gelatina al 10% a 50° C removiendo intensamente. A esta suspensión se le añaden 50 mL de etanol. Removiendo continuamente se enfría la mezcla en agua y se secan a 50-60°C. El producto seco se tritura luego en un mortero y se pasa por un tamiz (0.5mm).

Controles a microcápsulas• Morfología y tamaño• Se tiene que calcular el rendimiento de

la microencapsulación, considerando el material del recubrimiento y la cantidad de principio activo.

• Valoración de las microcápsulas.• Control de disolventes orgánicos

residuales• Perfil de liberación del principio activo

Controles de calidad

Los controles de calidad en general van a depender de la forma farmacéutica en la que se incorporen las microcápsulas.