RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
El grado de hinchamiento fue seguido gravimétricamente utilizando la ecuación:
(1)
donde W es el grado de hinchamiento (masa de agua / masa de polímero seco), Ww es el peso de la película en el tiempo y Wo es el peso de la película seca.
Tabla 1. Valores de hinchamiento máximo con 0.25 y 0.5% de NNMBAA en agua destilada a la temperatura de 37oC.
W (máx.) | |||
Muestras | %AI | 0.25 % de NNMBAA | 0.5 % de NNMBAA |
M1 | 20 | 63.6 | 50.3 |
M2 | 15 | 52.8 | 44.8 |
M3 | 10 | 40.5 | 37.0 |
M4 | 5 | 22.7 | 17.5 |
M5 | 0 | 7.3 | 5.29 |
Como se puede apreciar en la tabla.1, a medida que disminuye el porcentaje de ácido itacónico (AI) en la mezcla de alimentación (de la muestra M1 a la muestra de composición M5) disminuye el grado de hinchamiento y esto es debido al fuerte carácter hidrofílico de cada unidad monomérica del AI que aporta dos grupos carboxílicos.
Otro aspecto significativo es la influencia del porcentaje de agente entrecruzante sobre el grado de hinchamiento en los hidrogeles sintetizados. Como se ilustra en la tabla.1, el grado de hinchamiento disminuye a medida que aumenta el porcentaje de NNMBAA debido a que aumenta la densidad de reticulación en el hidrogel.
Cuando los hidrogeles están inicialmente hinchados, pueden ser tratados mediante la solución diferencial de la segunda ley de fick, en este caso, para películas delgadas y despreciando la difusión a través de los bordes.
Para estadíos iniciales de hinchamiento, se puede relacionar Mt / M¥ vs t1/2 mediante la siguiente ecuación, hasta valores de Mt / M¥ £ 0.6.
(2)
donde: Mt es la ganancia de agua a un tiempo t, M¥ es la ganancia de agua máxima en el equilibrio, D es el coeficiente de difusión, t es el tiempo y l es el grosor del filme.
Tabla 2. Valores del coeficiente de difusión para estadíos iniciales del proceso de hinchamiento (Di) para las muestras sintetizadas con diferentes porcentajes de agente entrecruzante.
Di (x 107 cm2/seg) | |||
Muestras | % AI | 0.25 % de NNMBAA | 0.5 % de NNMBAA |
M1 | 20 | 4.14 ± 0.02 | 1.15 ± 0.03 |
M2 | 15 | 1.33 ± 0.01 | 1.13 ± 0.01 |
M3 | 10 | 1.30 ± 0.02 | 1.10 ± 0.01 |
M4 | 5 | 1.22 ± 0.01 | 0.98 ± 0.02 |
M5 | 0 | 0.83 ±0.01 | 0.63 ± 0.01 |
Para estadíos superiores, del proceso de hinchamiento, la ecuación antes mencionada (ecuación 2), presenta desviaciones de su comportamiento y para ello Fick propuso la siguiente ecuación, para películas delgadas y con una relación de Mt / M¥ ³ 0.4 a 1.
(3)
Donde: Mt es la ganancia de agua a un tiempo t, M¥ es la ganancia de agua máxima en el equilibrio, D es el coeficiente de difusión, t es el tiempo y l es el grosor del filme.
Tabla 3. Valores del coeficiente de difusión para estadíos superiores de hinchamiento (Df) para las muestras sintetizadas con diferentes porcentajes de agente entrecruzante.
Df (x 107 cm2/seg) | |||
Muestras | % AI | 0.25 % de NNMBAA | 0.5 % de NNMBAA |
M1 | 20 | 10.30 ± 0.02 | 1.69 ± 0.02 |
M2 | 15 | 7.45 ± 0.02 | 1.53 ± 0.01 |
M3 | 10 | 6.26 ± 0.02 | 1.46 ± 0.03 |
M4 | 5 | 5.96 ± 0.03 | 1.23 ± 0.02 |
M5 | 0 | 5.17 ±0.01 | 1.15 ± 0.01 |
Como se observa en la tabla 3, los coeficientes de difusión para estadíos superiores (Df ) mantienen el mismo comportamiento que para estadíos iniciales (Di ) en el proceso de hinchamiento. El Df nuevamente disminuye a medida que disminuye la hidrofilicidad del sistema (disminuye contenido de AI) y disminuye al aumentar la reticulación (aumento del contenido de NNMBAA) de las muestras estudiadas.
Liberación de Cefazolina:
Entre los objetivos al plantear este trabajo no solo estaba estudiar la cinética de hinchamiento del sistema copolimérico poli (AA-co-AI), sino que también se persigue estudiar el efecto del porcentaje de agente entrecruzante sobre el proceso de liberación de cefazolina.
Curva de calibración para la cinética de la liberación "in vitro" de la cefazolina.
Perfil de liberación de la cefazolina a partir de los hidrogeles de composición 80/20 (AA/AI), sintetizados con diferentes porcentajes de agente entrecruzante, en solución de buffer fosfato de pH=7.4 a la temperatura de 37°C.
Porcentajes de liberación de la cefazolina para los hidrogeles de composición 80/20 (AA/AI), sintetizados con diferentes porcentajes de agente entrecruzante, en solución de buffer fosfato de pH=7.4 a la temperatura de 37°C.
% de Cefazolina liberada a 37°C | ||||
Muestra | % de AA | % de AI | 0.25% NNMBAA | 0.5% NNMBAA |
M1 | 80 | 20 | 54.37 ± 0.02 | 41.70 ± 0.01 |
CONCLUSIONES:
En el trabajo se comprobó que el grado de reticulación (entrecruzamiento), influye sobre el proceso de hinchamiento de los hidrogeles, o sea que a mayor porcentaje de Agente entrecruzante disminuyen tanto el grado de hinchamiento como la difusión en los mismos, y por consiguiente afecta el proceso de liberación de fármacos.
BIBLIOGRAFÍA:
- Peppas N.A and col. J.Polim.Sci.21(2001)983.
- Peppas N.A and col. S.T.P. Phama.1.(1985 )121
- Katime I. and col, polimer testing,18, (1999) 559
Lic. Armando Guerra Espinosa
Profesor Instructor
Departamento de Química
Universidad de Pinar del Río
Cuba.
El profesor Armando Guerra Espinosa Licenciado en Química nació el 19 de Junio del año 1977, graduado en Licenciatura en Química en la Universidad de la Habana, comenzó a trabajar en la Universidad de Pinar del Río en el Departamento de Química impartiendo docencia e investigando en los Laboratorios de Análisis Químico de la propia institución, Posee varias publicaciones de artículos científicos, trabajos conjuntos con el centro de Biomateriales de la Universidad de la Habana, y participó en el Congreso Internacional de Biomateriales en el año 2002.Ha cursado los cursos de Didáctica en Educación Superior con calificaciones excelentes en esta etapa hizo los exámenes correspondientes y obtuvo la categoría de instructor y se encuentra en estos momentos insertado en el proyecto de doctorado conjuntamente con La Universidad de Alicante, con trabajos realizados en temas de metales pesados en el cultivo del tabaco. Es ViceDecano de Extensión Universitaria de la Facultad de Agronomía y Forestal, contribuyendo a los logros alcanzados por nuestra Facultad en deporte, cultura, y los proyectos comunitarios.
Mayo Año 2005.
UNIVERSIDAD DE PINAR DEL RIO
"HNOS. SAIZ MONTES DE OCA".
Martí No.270, esq. 27 de nov.
Pinar del Río, 20100
Cuba.
UNIVERSIDAD DE PINAR DEL RÍO
FACULTAD DE AGRONOMÍA Y FORESTAL
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