ES2230141T3 - Nuevas composiciones para la liberacion de un agente biologicamente activo y procedimiento para su preparacion. - Google Patents
Nuevas composiciones para la liberacion de un agente biologicamente activo y procedimiento para su preparacion.Info
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Abstract
Composición para la liberación controlada de un agente biológicamente activo a partir de un portador, en la que el agente biológicamente activo es heparina o un polisacárido ácido activo biológicamente relacionado, y en la que el portador es un xerogel de sílice derivado de un sol-gel, caracterizada porque el xerogel es un derivado de un tetraalcoxisilano tal como el tetraetoxisilano (TEOS) y porque una parte del tetraalcoxisilano es sustituida por un alcoxisilano organomodificado, preferiblemente un alcoxisilano alquilsustituido.
Description
Nuevas composiciones para la liberación
controlada de un agente biológicamente activo y procedimiento para
su preparación.
La presente invención se refiere a una
composición para la liberación controlada de un agente
biológicamente activo a partir de un portador, así como a la
preparación de dicha composición.
Bajo la denominación de xerogel se designa un gel
seco. Los xerogeles de sílice son óxidos de silicio parcialmente
hidrolizados. Los geles óxidos hidrolizados pueden producirse
mediante un proceso sol-gel, que se ha utilizado
para la producción de materiales cerámicos y vítreos durante varios
años.
El proceso sol-gel se basa en la
hidrolización de un alcóxido metálico y la ulterior polimerización
del metal hidrolizado en la forma siguiente:
1) SI(OR)_{4} + H_{2}O
\rightarrow HO-Si(OR)_{3} +
ROH
2) HO-Si(OR)_{3}
+ 3 H_{2}O + ROH \rightarrow Si(OH)_{4} + 4
ROH
3) Si(OH)_{4} +
Si(OH)_{4} \rightarrow
(HO)_{3}Si-O-Si(OH)_{3}
+ H_{2}O
A medida que avanza la reacción de
polimerización, se forman cadenas, anillos y redes tridimensionales
adicionales, y se forma un gel que comprende agua, el alcohol del
grupo alcoxi y el propio gel. El sol también puede contener otros
aditivos, como ácidos o bases, los cuales se utilizan como
catalizadores de la reacción. También pueden añadirse otros
aditivos como pollietilenglicol (PEG) para influir en la porosidad
del gel. Si a continuación se extraen del gel alcohol y agua por
lavado y evaporación, se obtiene un xerogel.
La polimerización de los grupos OH restantes
continúa durante el secado. La polimerización prosigue durante largo
tiempo, incluso después de la gelificación. Este proceso se
denomina envejecimiento. Cuanto más avanza la polimerización, más
estable se vuelve el gel o xerogel. No obstante, a temperatura
ambiente la polimerización se detendrá realmente después de un
envejecimiento de una pocas semanas, y el xerogel no resultará
completamente inerte. Si se aumenta la temperatura, puede
acelerarse la reacción de polimerización, el gel se vuelve más
estable y se produce la retracción, y aparecen tensiones internas
en el xerogel en grado creciente.
La liberación controlada de agentes terapéuticos
de una matriza biodegradable ha ido adquiriendo importancia para los
sistemas de suministro implantables, debido a las ventajas que
presenta en cuanto a seguridad, eficacia y comodidad del paciente.
La técnica sol-gel ofrece nuevas posibilidades para
la incorporación de agentes biológicamente activos dentro de
xerogeles de sílice en un proceso realizado a temperatura ambiente,
y para el control de sus tasas de liberación de la matriz de
xerogel de sílice de forma temporalmente dependiente (Nicoll et
al. 1997; Ahola et al. 1998; Böttcher et al.
1998; Kortesuo et al., 1998; Sieminska et al., 1996).
Esta tecnología sol-gel es económica, versátil y
sencilla, y los xerogeles de sílice producidos mediante esta
técnica son materiales biocompatibles y atóxicos (Kortesuo et
al. 1998; Radin et al. 1998; Kortesuo et al.
1999). Estudios anteriores han demostrado que los cambios químicos
y físicos en la matriz de xerogel de sílice afectan al
comportamiento de liberación de agentes biológicamente activos
debido a que la liberación de drogas del xerogel de sílice es el
proceso combinado de difusión y de erosión de la matriz.
Una preocupación importante respecto a la
utilización de órganos artificiales y dispositivos biomédicos son
las interacciones adversas de la sangre al ponerse en contacto con
una superficie exterior. Las complicaciones más obvias son la
relacionadas con el mecanismo hemostático, que pueden conducir a la
formación de trombos y al funcionamiento deficiente u oclusión de
los dispositivos médicos. Con frecuencia, después de una
angioplastia, se utiliza la implantación de un stent intravascular
para prevenir una reoclusión del vaso dañado después de la
dilatación. Un problema inherente a la implantación del stent es una
posible reestenosis. El proceso de reestenosis se atribuye a la
hiperplasia mioíntima, así como a la formación de trombos (Palmaz
1993, Van Beusekom et al., 1993). La interacción de
trombocitos con la superficie del stent puede ser importante, no
sólo por su implicación en la formación de trombos, sino también
por el factor de crecimiento derivado de la liberación de
trombocitos que puede incluirse en la estimulación del crecimiento
celular de músculo liso (Palmaz 1993, Ross, 1986). La heparina se
utiliza de forma rutinaria para la profilaxis tanto de la trombosis
médica y la trombosis quirúrgica.
No obstante, en la técnica anterior no existe
ninguna revelación ni sugerencia que indique que podrían
conseguirse composiciones para la liberación controlada de
heparina, incorporando la heparina en un xerogel de sílice derivado
de un sol-gel, y que una composición de esta clase
resultaría útil para el tratamiento y/o la prevención de la
trombosis. Los preparados de heparina conocidos se administran en
forma de inyección. Por lo tanto, existe una gran necesidad de vías
de administración de heparina más convenientes, especialmente para
formas de dosificación de heparina de liberación controlada y
acción a largo plazo.
La finalidad de la invención es proporcionar una
composición para la liberación controlada de heparina o de un
polisacárido ácido biológicamente activo relacionado, pudiendo
utilizarse dicha composición para la profilaxis sistémica o local
y/o tratamiento de la trombosis médica o quirúrgica.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento para la preparación de una composición
para la liberación controlada de heparina o de un polisacárido ácido
biológicamente activo relacionado.
Por tanto, según un aspecto de la presente
invención, la invención se refiere a una composición para la
liberación controlada de un agente biológicamente activo a partir
de un portador, en la que el agente biológicamente activo es
heparina o un polisacárido ácido activo biológicamente relacionado,
y el portador es un xerogel de sílice derivado de un
sol-gel. El xerogel es un derivado de un
tetraalcoxisilano, tal como el tetraetoxisilano (TEOS), y una parte
del tetraalcoxisilano es sustituida por un alcoxisilano
organomodificado, preferiblemente un alcoxisilano
alquilsusti-
tuido.
tuido.
Según otro aspecto de la presente invención, la
invención se refiere a un procedimiento para la preparación de una
composición según la presente invención. El procedimiento se
caracteriza por las etapas siguientes:
a) hidrolización de un alcoxisilano y un
alcoxisilano organomodificado en presencia de un catalizador,
b) opcionalmente, ajuste del pH a un valor
adecuado para el agente biológicamente activo,
c) adición del agente biológicamente activo,
d) permitir que el hidroxisilano polimerice, y
opcionalmente
e) retirada del agua y el alcohol formados en la
hidrolización de la mezcla.
La figura 1 muestra la liberación acumulada de
heparina en relación al tiempo para formulaciones que contienen un
1% en peso de heparina, calculado sobre el sol, para xerogeles
fabricados utilizando ácido nítrico (cuadritos vacíos) o ácido
acético (cuadritos rellenos) como catalizador.
La figura 2 muestra la liberación acumulada de
heparina en porcentaje en relación al tiempo, para formulaciones
que contienen 1%, 1,5%, 2%, 3% y 4% en peso de heparina, calculado
sobre el sol, para xerogeles fabricados utilizando ácido acético
como catalizador.
La heparina es un polisacárido lineal que
contiene unidades repetidas de seis residuos de azúcar, consistiendo
cada una de ellas en una secuencia alterna de derivados de sulfato
en
N-acetil-D-glucosamina
y D-iduronato (fórmula I). La heparina es un
potente anticoagulante y también es un componente de la matriz
extracelular de los vasos sanguíneos y fomenta el crecimiento
celular endotelial in vitro.
Según la invención, la heparina puede sustituirse
alternativamente por un polisacárido ácido biológicamente activo
relacionado. Como ejemplos de polisacáridos ácidos de esta clase,
que presentan efectos antitrombóticos, pueden mencionarse heparan
sulfato proteoglicano, ácido hialurónico sulfonado y similares.
La heparina o el polisacárido ácido
biológicamente activo relacionado pueden ser de origen natural o
haber sido fabricados biotécnicamente.
El objetivo del presente estudio era evaluar la
idoneidad del xerogel de sílice producido por el proceso
sol-gel como matriz portadora para la liberación
controlada de heparina o de un polisacárido ácido relacionado. Se
estudió la influencia de los parámetros sol-gel,
como catalizadores o diversos alcoxisiloxanos, y el efecto de la
concentración de heparina. También se examinó el mantenimiento de la
actividad biológica de la droga después del proceso
sol-gel. La liberación de heparina fue lineal según
la cinética de orden cero, y se encontró que las tasas de
liberación de las diferentes matrices eran proporcionales a la carga
de droga de la matriz. La tasa de liberación puede controlarse
seleccionando el catalizador utilizado en el proceso
sol-gel. Otros parámetros que afectan a la
estructura y las propiedades de los xerogeles de sílice, como la
tasa de liberación de la droga, son la temperatura, el pH, y las
condiciones de secado y calentamiento del sol de sílice. La tasa de
liberación de la heparina también puede controlarse mediante la
modificación química de la red de xerogel de sílice.
El xerogel se deriva del tetraalcoxisilano en
forma de tetraetoxisilano (TEOS). En el caso de que se deseen
xerogeles más quebradizos, parte del tetraalcoxisilano (por ejemplo
TEOS) se sustituye por un alcoxisilano organomodificado,
preferiblemente un alcoxisilano alquilsustituido. Como alcoxisilanos
alquilsustituidos preferidos pueden mencionarse el
metiltrietoxisilano MeSi(OEt)_{3}(METES), el
dimetildietoxisilano
Me_{2}Si(OEt)_{2}(DMDES) o el
etiltrietoxisilano EtSi(OEt)_{3}(ETES). En
el caso de que aproximadamente el 25% de la cantidad de TEOS se
sustituya por uno de los alcoxisilanos organomodificados
mencionados, puede preverse una tasa incrementada de liberación de
la droga.
La cantidad de heparina es preferiblemente de
aproximadamente un 5% a un 15% en peso calculado sobre el xerogel
secado al aire.
Se utilizan preferiblemente como catalizador
ácido nítrico o ácido acético.
La composición puede utilizarse para el
tratamiento y/o la prevención de la trombosis médica o quirúrgica,
para uso local o sistémico. Entre las vías de administración
preferibles pueden mencionarse las formas de dosificación
subcutánea o intramuscular. También pueden prepararse formas de
inyección de actuación a largo plazo, ya que el xerogel cargado con
heparina puede acabarse en el interior de pequeñas partículas
inyectables. Según una realización preferida, la formulación es un
implante que debe colocarse muy cerca del objetivo sometido a
operación quirúrgica. La formulación también puede utilizarse
durante la operación.
La invención se describirá a continuación más
detalladamente en la sección experimental, con los siguientes
ejemplos no limitadores.
El sol de sílice cargado con la heparina se
preparó en un proceso de sol-gel de dos etapas
utilizando ácido como catalizador (Ellerby et al. 1992). Se
usaron los reactivos siguientes: tetraetoxisilano (TEOS) (Aldrich),
agua desionizada, ácido nítrico (HNO_{3}) (Merck), ácido acético
(CH_{3}COOH)(Merck), hidróxido amónico (NH_{4}OH) (Merck) y sal
sódica de heparina (Orion Corporation, Finlandia). La actividad
biológica de la heparina utilizada fue de 84 IU/mg medida por el
ensayo del Factor Xa (HEPRN). La primera etapa de las series de
reacción fue una reacción de hidrólisis entre agua y alcóxido. La
relación molar del sol de sílice fue TEOS:H_{2}O:HNO_{3} = 1 :
15 : 0,0015 y TEOS:H_{2}O:CH_{3}COOH = 1 : 15 : 0,026,
respectivamente. La modificación del sol catalizado con ácido
nítrico se llevó a cabo por cohidrólisis del TEOS con los siguientes
alcoxisilanos organomodificados (es decir alquilsustituidos):
dimetildietoxisilano
Me_{2}Si(OEt)_{2}(DMDES) (Lancaster),
metiltrietoxisilano MeSi(OEt)_{3}(METES)
(Aldrich) o etiltrietoxisilano
EtSi(OEt)_{3}
(ETES) (Lancaster). Para la sustitución parcial del TEOS se utilizó un alcoxisilano organomodificado al 10% o 25% en moles. Después de la primera etapa, es decir de la reacción de hidrólisis, el pH se aumentó a 4,5-4,8 con base (NH_{4}OH 0,1 M ó 1 M) antes de la adición de heparina. La sal sódica de heparina se disolvió en primer lugar en el agua desionizada y a continuación se añadió a la solución de hidrólisis. La concentración de heparina en el sol de sílice osciló entre un 1% en peso y un 4% en peso, calculado sobre el sol, que corresponde a un 6,8%-29,2% en peso en el xerogel de sílice secado al aire. El sol de sílice se depositó en pocillos de placa Blister y se mantuvo a 40ºC y 40% de humedad relativa para policondensación y envejecimiento. Los geles de sílice envejecidos se secaron a 40ºC y 40% de humedad relativa hasta peso constante para obtener xerogeles de sílice conteniendo heparina incorporada. Las formulaciones preparadas se dan a conocer en la tabla 1.
(ETES) (Lancaster). Para la sustitución parcial del TEOS se utilizó un alcoxisilano organomodificado al 10% o 25% en moles. Después de la primera etapa, es decir de la reacción de hidrólisis, el pH se aumentó a 4,5-4,8 con base (NH_{4}OH 0,1 M ó 1 M) antes de la adición de heparina. La sal sódica de heparina se disolvió en primer lugar en el agua desionizada y a continuación se añadió a la solución de hidrólisis. La concentración de heparina en el sol de sílice osciló entre un 1% en peso y un 4% en peso, calculado sobre el sol, que corresponde a un 6,8%-29,2% en peso en el xerogel de sílice secado al aire. El sol de sílice se depositó en pocillos de placa Blister y se mantuvo a 40ºC y 40% de humedad relativa para policondensación y envejecimiento. Los geles de sílice envejecidos se secaron a 40ºC y 40% de humedad relativa hasta peso constante para obtener xerogeles de sílice conteniendo heparina incorporada. Las formulaciones preparadas se dan a conocer en la tabla 1.
Los perfiles de disolución de la heparina y del
sílice de las matrices de xerogel de sílice se estudiaron en un
baño de agua en agitación a 37ºC. Se utilizó fluido corporal
simulado (SBF) como medio de disolución. El SBF se preparó
disolviendo NaCl, NaHCO_{3}, KCl, K_{2}HPO_{4} x 3 H_{2}O,
MgCl_{2} x 6H_{2}O, CaCl_{2} x 2 H_{2}O, Na_{2}SO_{4} de
grado reactivo en agua desionizada (Tabla 2). La solución se
tamponó con tris(hidroximetil)aminometano (TRIZMA) y
ácido hidroclorídrico (HCl) a pH fisiológico 7,40. La composición
de iones inorgánicos emulaba la del plasma sanguíneo humano.
La muestra de xerogel de sílice se sumergió en 50
ml de SBF en un frasco de polietileno cubierto con una tapa
ajustada. Alternativamente, se sacaron 5 ml de muestra o el medio
completo de cada frasco y se sustituyeron inmediatamente con medio
recién preparado. Se utilizaron tres muestras paralelas.
La cantidad total de heparina disuelta se midió
por un procedimiento colorimétrico de azul de toulidina (Smith
et al., 1980) modificado para nuestros fines. Se preparó una
solución al 0,005% de azul de toluidina en HCl 0,01 N con un
contenido del 0,2% de NaCl. La solución estándar de heparina se
preparó mediante 20 mg de heparina, diluida a 100 ml con solución
SBF. Las diluciones estándar se situaron entre 5 y 40 \mug de
heparina en la muestra. Un mililitro y cuarto (1,25 ml) de solución
de azul de toluidina (0,005%), y 1,25 ml de solución de heparina
en SBF se pipetearon al interior de los tubos de ensayo. Todos los
tubos se mezclaron vigorosamente mediante Vortex durante 30 s. A
continuación, se añadieron 2,5 ml de hexano a los tubos y los
mismos se agitaron durante otros 30 s para separar el complejo de
heparina-colorante formado. Se sacaron muestras de
las capas acuosas de los tubos y en caso necesario se diluyeron con
SBF. Se midió la absorbancia a 631 nm dentro de un intervalo de 30
min con el espectrofotómetro Shimadzu
UV-Vis-1601.
La degradación de la matriz de xerogel de sílice
se determinó midiendo Si(OH)_{4} disuelto como
complejo de azul de molibdeno mediante un espectrofotómetro de UV a
820 nm (Koch y Koch-Dedic, 1974).
La actividad biológica de la heparina contra la
formación de trombina se evaluó por el método cromogénico (Hall
et al., 1984, Han et al., 1989). La heparina forma
el complejo heparina-antitrombina III
(ATIII)-trombina (T) con ATIII en plasma. Como
ilustra el Esquema 1, la actividad biológica de la heparina puede
medirse directamente si se utiliza la cantidad en exceso de trombina
para fabricar complejos de heparina-ATIII y se
determina la cantidad de trombina utilizada con Chromozym TH. La
trombina actúa como un catalizador en la disociación de la
paranitroanilina (pNA) del Chromozym TH. La tasa de liberación de
pNA se determinó midiendo la absorbancia a 405 nm. Los experimentos
se realizaron según la ruta ilustrada en el esquema 1, que
comprende las etapas:
1. Heparina + ATIII \rightarrow complejo de
heparina/ATIII
2. Heparina /ATIII + trombina (exceso)
\rightarrow heparina/ATIII/trombina + trombina residual
3. Chromozym TH \rightarrow péptido + pNA
(medida a 405 nm)
Se diluyó plasma bajo en plaquetas (57 \mul)
con solución tampón Tris (245 \mul, pH 8,3) y 150 \mul de
solución de muestra en un tubo de ensayo de 5 ml. Los tubos de
ensayo se agitaron y se dejaron en incubación a 37ºC durante 3 min.
Se añadieron 150 \mul de solución de trombina (8 IU/ml, Sigma
T-7009, St. Louis, MO, USA), se mezclaron y se
dejaron en incubación durante 60 s adicionales a 37ºC. A
continuación se añadieron 150 \mul de solución de Ghromozym TH
(1,13 mM, previamente calentados a 37ºC,
Tos-Gly-Pro-Arg-pNA,
Boehringer Mannheim, Mannheim, Alemania), se mezclaron y se dejaron
en incubación durante 310 s a 37ºC. La reacción se detuvo añadiendo
450 \mul de ácido acético al 50%. Las muestras se analizaron
espectrofotométricamente a 405 nm utilizando un espectrofotómetro
Shimadzu UV-1601. Como muestras se utilizaron
estándares de heaprina entre 0,2 y 1,0 IU/ml. La actividad biológica
relativa se calculó por comparación de la neutralización de la
trombina de la heparina inmovilizada con la de la heparina libre. La
tasa de incremento de la absorbancia a 405 nm debida a la aparición
del cromoforo, p-nitroanilina, está relacionada
linealmente e inversamente con la actividad efectiva por medio de
la curva estándar.
Los resultados de ensayo de algunas formulaciones
preparadas se muestran en la Tabla 3.
La liberación de heparina de las diferentes
formulaciones examinadas se produce durante la disolución de la
matriz. Al final del período de disolución (96 h), en las
formulaciones ensayadas se había disuelto el 10% de la matriz,
midiéndolo por el contenido de sílice, y se había liberado la misma
cantidad de heparina, indicando que la liberación de heparina está
controlada por la erosión de la matriz. La liberación de heparina
de una formulación que contenía un 1% en peso de heparina en el sol
fue idéntica a la tasa de disolución de la matriz. La liberación de
heparina de la matriz se midió por el método del azul de toluidina
y conforme a los estudios de erosión de la matriz de xerogel de
sílice. Esto implica que la liberación de droga puede describirse
como un proceso controlado principalmente por la erosión de la
matriz. Además, la porosidad de la matriz tiene un efecto notable
en el proceso de disolución. Especialmente en el caso de moléculas
pequeñas, la liberación de droga es un proceso combinado de
difusión y de erosión de la matriz.
Una formulación modelo que contiene un 1% en peso
de heparina en el sol se utilizó para investigar la influencia del
catalizador usado en el proceso de hidrólisis sobre la tasa de
disolución de la heparina. Se prepararon monolitos de xerogel de
sílice utilizando como catalizador ácido acético o ácido nítrico. A
un pH de 2,5 la etapa de hidrólisis se desenvolvió más rápidamente
cuando se utilizó ácido nítrico, 45-60 min, que
cuando se utilizó ácido acético, 5 horas. Según la literatura
(Brinker & Scherer), la tasa y extensión de la reacción de
hidrólisis está influidas, en la mayoría de los casos, por la
acidez y la concentración del catalizador ácido. Todos los ácidos
fuertes presentan un comportamiento similar, mientras que los
ácidos débiles requieren tiempos de reacción más largos para
conseguir la misma extensión de la reacción. La tasa de reacción
con un ácido débil puede acelerarse aumentando la temperatura de
reacción utilizada.
En el caso presente, el pH del sol se aumentó a
4,5-4,8 con NH_{4}OH después de la etapa de
hidrólisis, para evitar la precipitación de la heparina. La tasa de
formación de gel, es decir, la tasa de las reacciones de
condensación, está influida por el pH y tiene una influencia
considerable sobre la estructura tridimensional de la red de sílice
(Brinker & Scherer). El tiempo de gel es superior cerca del
punto isoeléctrico (IEP) del sílice, pH 2, y disminuye a medida que
aumenta el pH del sol (Iler, 1979). Cerca del IEP no existe
repulsión de partículas electrostáticas. La cinética más lenta
produce agregados lineales de sílice y una estructura más
condensada, pero cuando sube el pH, aumenta la tasa de formación de
gel y el resultado es una estructura más porosa.
La figura 1 muestra la liberación acumulada de
heparina en relación al tiempo para formulaciones que contienen un
1% en peso de heparina, calculado sobre el sol, para xelogeles
fabricados utilizando catalizador de ácido nítrico o ácido acético.
Cuando se ajustó al modelo de orden cero, la liberación de heparina
fue lineal con ambos catalizadores. La tasa de disolución fue un
60% más lenta en los geles catalizados con ácido acético en
comparación con los geles catalizados con ácido nítrico. Este hecho
podría ser debido a la superior densidad del xerogel preparado
mediante catalizador de ácido acético (formulación nº 1, Tabla 3)
en comparación con el preparado mediante catalizador de ácido
nítrico (formulación nº 6, Tabla 3).
El efecto de la concentración de heparina se
estudió utilizando ambos ácidos nítrico y acético como
catalizadores. La liberación de heparina de la matriz de xerogel de
sílice preparada a un pH 4,8 (con ácido acético como catalizador)
con las cargas diferentes de sal sódica de heparina en el sol de
sílice (1%, 1,5% y 2% en peso, calculado sobre el sol) fue lineal
según la cinética de orden cero (figura 2). Las tasas de liberación
de estas matrices diferentes resultaron ser directamente
proporcionales a la carga de droga de la matriz. Se observaron
perfiles de liberación similares, orden cero, al utilizar ácido
nítrico. La correlación entre la tasa de liberación y la carga de
droga pueden utilizarse para predecir la tasa de liberación de
heparina de la matriz de xerogel de sílice con la misma área de
superficie. La erosión de la matriz también fue lineal, y la
concentración de heparina no influyó en la tasa de degradación de
la matriz. Estos hallazgos concuerdan con nuestro documento
anterior (Ahola et al., 1999).
La tasa de liberación de las moléculas
biológicamente activas puede ser influida por la modificación
química de la matriz de xerogel de sílice (Böttcher et al.,
1998). La incorporación de alcoxisilanos organomodificados en la
etapa de hidrólisis con TEOS da como resultado el aumento de la
hidrofobicidad de la matriz y cambios de la porosidad. En este
estudio, se llevó a cabo la modificación del sol catalizado con
ácido nítrico con cohidrólisis de TEOS con METES, ETES o DMDES. Se
utilizó la sustitución parcial de TEOS con un 10% o un 25% en moles
de alcoxisilanos organomodificados. Esta sustitución parcial dio
como resultado materiales más quebradizos. Todos los monolitos se
rompieron durante el período de disolución, lo cual, naturalmente,
afectó a la tasa de liberación. La adición de un 10% en moles de
alcoxisilano organomodificado en el sol no presentó ningún efecto
significativo en la tasa de liberación de la heparina. La liberación
de la heparina fue lineal conforme a la cinética cero en todas las
formulaciones que contenían un 10% en moles de alcoxisilano
organomodificado. Cuando se incrementó la cantidad a un 25% en
moles, el comportamiento de liberación de heparina se ajustó mejor
al proceso controlado de difusión indicador de cinética de primer
orden. La tasa de liberación de la droga se incrementó del 20% al
40% cuando se utilizó un 25% en moles de ETES y DMDES. Otra razón
para la tasa de liberación más rápida, además de la estructura
quebradiza, puede ser la posibilidad decreciente para formar
enlaces de hidrógeno entre la red de sílice y la heparina.
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Claims (7)
1. Composición para la liberación controlada de
un agente biológicamente activo a partir de un portador, en la que
el agente biológicamente activo es heparina o un polisacárido ácido
activo biológicamente relacionado, y en la que el portador es un
xerogel de sílice derivado de un sol-gel,
caracterizada porque el xerogel es un derivado de un
tetraalcoxisilano tal como el tetraetoxisilano (TEOS) y porque una
parte del tetraalcoxisilano es sustituida por un alcoxisilano
organomodificado, preferiblemente un alcoxisilano
alquilsustituido.
2. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque el alcoxisilano alquilsustituido es
metiltrietoxisilano (METES), dimetildietoxisilano (DMDES) o
etiltrietoxisilano (ETES).
3. Composición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el agente biológicamente activo es
heparina en una cantidad del 5 al 30% en peso, calculada sobre
xerogel secado al aire.
4. Procedimiento para la preparación de una
composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por las etapas siguientes:
a) hidrolización de un alcoxisilano y un
alcoxisilano organomodificado en presencia de un catalizador,
b) opcionalmente, ajuste del pH a un valor
adecuado para el agente biológicamente activo,
c) adición del agente biológicamente activo,
d) permitir que el hidroxisilano polimerice, y
opcionalmente
e) retirada del agua y el alcohol formados en la
hidrolización de la mezcla.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el alcoxisilano es un tetraalcoxisilano
tal como el tetraetoxisilano (TEOS).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el alcoxisilano organomodificado es un
alcoxisilano alquilsustituido tal como el metiltrietoxisilano
(METES), dimetildietoxisilano (DMDES) o etiltrietoxisilano
(ETES).
7. Procedimiento según la reivindicación 4, 5 ó
6, caracterizado porque se utiliza ácido nítrico o ácido
acético como catalizador.
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