Desarrollo y aplicaciones de hidrogeles para la administración y liberación modificada de fármacos

Resumen

Los hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales obtenidas a partir de polímeros hidrófilos que pueden hincharse en un medio acuoso sin disolverse. Estos sistemas presentan propiedades óptimas para su aplicación en el campo biomédico. La versatilidad de los hidrogeles radica en que sus propiedades y, por tanto, sus posibles aplicaciones, pueden modificarse en función del tipo de entrecruzamiento, naturaleza del polímero, agente entrecruzante, tamaño del sistema, etc. Por todo ello, el objetivo de esta tesis ha sido obtener hidrogeles mediante distintos tipos de entrecruzamiento y estudiar sus potenciales aplicaciones como sistemas de liberación de fármacos. En el capítulo 1 se realiza una amplia exposición de la información publicada sobre los hidrogeles. En los siguientes capítulos, se presentan tres modelos de hidrogeles obtenidos mediante entrecruzamiento químico y físico de polímeros naturales. Los hidrogeles se han caracterizado y se ha estudiado, mediante ensayos in vitro, in situ e in vivo, su aplicación como sistemas de liberación de fármacos para la vía oral, tópica e intravenosa. En el capítulo 2 se presenta el cloruro de tetraquis(hidroximetil)fosfonio como agente entrecruzante para la obtención de hidrogeles covalentes basados en quitosán. Estos hidrogeles, obtenidos por reacción entre los grupos amino del quitosán y los grupos hidroximetilo del reticulante, muestran un hinchamiento de orden dos, dependiente de pH, poseen baja toxicidad, son biocompatibles, mucoadhesivos y permiten una liberación prolongada del fármaco encapsulado, camptotecina, durante 48 horas. Este antitumoral se ha estudiado como fármaco de interés para el desarrollo de estrategias de administración en quimioterapia oral. En el capítulo 3 se resumen los trabajos de obtención de hidrogeles iónicos a partir de quitosán entrecruzado con un reticulante aniónico. Dicha formulación se obtiene por interacción iónica del polímero catiónico con los aniones del reticulante. Los hidrogeles resultantes carecen de toxicidad, no provocan irritación dérmica, son fácilmente extensibles y tienen una fuerza de adhesión adecuada para ser aplicados como película polimérica sobre la piel. Esta formulación presenta una cinética de liberación de orden uno y puede aplicarse como vehículo para la administración tópica de sustancias o como apósito para favorecer la cicatrización de la piel. En el capítulo 4 se estudia la obtención de nanohidrogeles autoensamblados basados en hialuronato modificado hidrofóbicamente con riboflavina. Estos nanohidrogeles presentan unas dimensiones adecuadas (200 nm) para ser administrados por vía intravenosa. Además, permiten prolongar el tiempo de retención en sangre hasta 48 horas frente al polímero de partida que a las 24 horas se ha eliminado de sangre casi por completo. Este sistema ha resultado ser útil como vehículo para la administración de fármacos por vía intravenosa ya que aumenta la permanencia del principio activo en sangre, frente al fármaco administrado en solución.