Preparación, caracterización, ensayos de liberación y actividad biológica de películas de Quitosano cargadas con el fármaco clorhexidina

Abstract

Este trabajo de investigación abarcó la preparación de películas de Quitosano (CHT) reticuladas con Tripolifosfato de sodio (TPP) y cargadas con Clorhexidina (CLX), las cuales se obtuvieron por el método de evaporación del solvente, también conocido como casting. Los films de quitosano (1%) fueron reticulados con TPP (0.1%) usando Glicerina (GLI) como plastificante (10%) y se cargaron con CLX (0.12%), dado que presentaron las características mecánicas deseadas para utilizarse a manera de sistema de liberación, así como para mantener su integridad física luego de la liberación in vitro. Las películas a base del biopolímero quitosano (peso molecular 698.13 kDa, grado de desacetilación 71.04%) se caracterizaron utilizando distintas técnicas para determinar las variaciones químicas ocurridas como consecuencia del cargado con el fármaco. Es así que, la interacción con el polianión TPP quedó evidenciada mediante la técnica FTIR, así como la presencia del fármaco. Otros métodos de caracterización utilizados fueron TGA y DSC para determinar la estabilidad térmica de las películas preparadas y SEM con el objetivo de observar la variación morfológica de la superficie del film. El estudio del grado de hinchamiento se llevó a cabo para identificar el comportamiento de las películas en contacto con el medio acuoso, donde se encontró que siguen una cinética de segundo orden. Cabe mencionar que el estudio de liberación de Clorhexidina se llevó a cabo a temperatura controlada (27 °C, 37 °C y 47 °C), también se hizo variar el volumen de gel utilizado en la preparación de la película (25 mL, 35 mL y 45 mL) y la concentración del reticulante (0.1%, 0.5%). Los perfiles de liberación se ajustaron a distintos modelos matemáticos, donde el modelo de Korsmeyer-Peppas fue el más adecuado para describir la cinética de liberación. Finalmente, el ensayo cualitativo por el método de difusión en agar de Bauer- Kirby concluyó que las películas cargadas con clorhexidina mostraron actividad fungicida frente al hongo Candida albicans, demostrando así que estas funcionan como vehículo potencial para la administración de fármaco dado que permiten la liberación eficaz del principio activo.

This research work covered the preparation of Chitosan (CHT) films crosslinked with Sodium tripolyphosphate (TPP) and loaded with Chlorhexidine (CLX), which were obtained by the solvent evaporation method, also known as casting. The chitosan films (1%) were crosslinked with TPP (0.1%) using Glycerin (GLI) as plasticizer (10%) and loaded with CLX (0.12%) since these showed the desired mechanical characteristics to use them as a release system, such as to maintain its physical integrity after in vitro release. Films made of chitosan biopolymer (molecular weight 698.13 kDa, 71.04% degree of deacetylation) were characterized using different techniques to determine the chemical variations that take place in the films as a consequence of drug loading. Thus, the interaction with the polyanion TPP was evidenced by the FTIR technique, as well as the presence of the drug. Other characterization methods used were TGA and DSC to determine the thermal stability of the prepared films and SEM in order to observe the morphological variation of the film surface. The study of the degree of swelling was carried out to identify the behavior of the films in contact with the aqueous medium., where a second order kinetics was found. It is worth mentioning that the study of the release of Chlorhexidine was carried out at a controlled temperature (27 °C, 37 °C, 47 °C), the volume of gel used in the preparation of the film (25 mL, 35 mL, 45 mL) and the concentration of the crosslinker were varied (0.1%, 0.5%). Later, release profiles were adjusted to different mathematical models, where the Korsmeyer-Peppas model was the most appropriate to describe the release kinetics. Finally, the Bauer-Kirby diffusion test concluded that the films loaded with chlorhexidine showed fungicidal activity against Candida albicans, thus demonstrating that they work as a potential vehicle for drug administration since they allow the effective release of the active pharmaceutical ingredient.