Liberación controlada de progesterona desde partículas de polivinilalcohol

Abstract

En la presente tesis, se estudió la encapsulación de progesterona en partículas de polivinilalcohol entrecruzadas con ácido bórico, empleando una técnica combinada de goteo gravitatorio y gelación iónica. Se analizó el tamaño y la forma de las partículas generadas en función de las variables de interés (concentración de polímero, relación de entrecruzante, distancia de vuelo y tamaño de aguja) y de las propiedades de la solución polimérica de goteo, desarrollando modelos para ambos casos. Se caracterizaron las partículas producidas empleando técnicas de microscopía electrónica de barrido, sortometría de adsorción de nitrógeno, calorimetría diferencial de barrido, difracción de rayos X, espectroscopía IR, ensayos de hinchamiento en agua destilada y de liberación de la droga en medio hidroalcohólico. Las partículas mostraron ser prácticamente monodispersas en tamaño, con diámetros milimétricos, de forma irregular y estructura interna no porosa. La progesterona se encapsuló en el interior de la matriz polimérica en su forma cristalina alfa, la más estable, con eficiencias adecuadas que rondaron el 60-70 por ciento. La alta hidrofilicidad de estas partículas, debida al polivinilalcohol, provocó que la liberación de la progesterona en el medio hidroalcohólico fuera rápida, con un mecanismo caracterizado por un frente móvil que avanzaba hacia el interior de la cápsula. Los ensayos en vacas mostraron que las partículas no generaban reacciones perjudiciales severas en el organismo. Sin embargo, los ensayos clínicos realizados en vacas ovariectomizadas mostraron que no se podían mantener los perfiles de progesterona en sangre necesarios para inducir el celo en el animal.

In this thesis, the encapsulation of progesterone in polyvinyl alcohol particles crosslinked with boric acid using a gravitational dripping technique combined with ionic gelation, was studied. The size and shape of the particles were analyzed as a function of the parameters of interest (polymer concentration, crosslinker ratio, flight distance and needle size) and the properties of the dripping polymeric solution, developing models for both cases. The particles were characterized using scanning electron microscopy, nitrogen sorption measurements, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, IR spectroscopy, swelling tests in distilled water and drug release behaviour in hydroalcoholic medium. Particles were nearly monodisperse in the millimeter diameter range, showing irregular shape and non-porous internal structure. Progesterone was encapsulated within the polymer matrix in its alfa crystalline form, the most stable, with suitable efficiencies around 60-70 per cent. The high hydrophilicity shown by the particles was due to the polyvinyl alcohol, generating a fast progesterone release in the hydroalcoholic medium, through a mechanism characterized by a mobile boundary moving to the center of the particle. In vivo trials performed in cows showed that the particles did not generate severe adverse reactions in the body. However, clinical trials in ovariectomized cows showed that the particles failed in maintaining serum progesterone levels high enough to induce estrous.