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Diseño de un gel antiinflamatorio a partir de las partes aéreas de Portulaca oleracea (verdolaga) Article in Revista Mexicana de Ciencias Farmaceuticas · October 2020
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Elizabeth Guzman Heras Institut Universitari d'investigació en Atenció Primària "Jordi Gol" 5 PUBLICATIONS 3 CITATIONS
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Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas ISSN: 1870-0195
[email protected] Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C. México
Diseño de un gel antiinflamatorio a partir Portulaca oleracea
de las partes aéreas de (verdolaga) Guzmán Heras, Lidia; García Mir, Mir, Viviana; Ramírez Sarmiento, Jessica; Ramón Japón, Geovanny; Jaramillo Jaramillo, Carmita
Diseño de un gel antiinflamatorio a partir de las partes aéreas de Portulaca oleracea (verdolaga) (verdolaga) Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, vol. 49, núm. 2, 2018 Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C., México Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57963598001 La reproducción parcial o total del contenido de este número podrá hacerse previa aprobación del editor y mención de la Revista. Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.
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Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, Farmacéuticas, 2018, 49(2), Abril-Junio, ISSN: 1870-0195
Diseño de un gel antiinflamatorio a partir de las partes aéreas de Portulaca oleracea (verdolaga) Design of anti-inflammatory gel from aerial parts of Portulaca of Portulaca oleracea (purslane) oleracea (purslane) Lidia Guzmán Heras Universidad Técnica de Machala, El Oro, Ecuador
Redalyc: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57963598001
Viviana García Mir Universidad Técnica de Machala, El Oro, Ecuador Jessica Ramírez Sarmiento Sarmiento Instituto Ecuatoriano Ecuatoriano de Seguridad Seguridad Social (IESS), (IESS), Machala, El Oro, Ecuador Ecuador Geovanny Ramón Japón Universidad Técnica de Machala, El Oro, Ecuador Carmita Jaramillo Jaramillo Universidad Técnica de Machala, El Oro, Ecuador
Recepción: 08 Enero 2018 Corregido: 14 Marzo 2020 Aprobación: 14 Mayo 2020
Resumen:
Objetivo: Diseñar un gel con actividad antiinflamatoria a partir de extracto etanólico de las partes aéreas de Portulaca oleracea (verdolaga). Métodos: Utilizando el diseño D-optimal con restricciones se obtuvo la fórmula ideal del gel. El análisis de variables; pH, extensibilidad y viscosidad establecieron las proporciones de excipientes. Para la función de deseabilidad se utilizó Gel de Naproxeno sódico (Bayer) como referencia. Se elaboraron 3 lotes a nivel de planta piloto con la formulación 7 para el control de calidad. Resultados: Se seleccionó la formulación óptima (Nº2), a partir de modelos matemáticos con significación menores del 0.007, perdida de ajuste mayor a 0.07, R. de 0.92-0.98. A escala escala planta planta piloto piloto se obtuvieron 3 lotes, lotes, con con 100 % de deseabilidad. Conclusión: El diseño experimental permitió desarrollar una formulación óptima de gel. Palabras clave: Portulaca oleracea , antiinflamatorios, diseño de D optimal, gel. Abstract:
Objective: To design a gel with anti-inflammatory activity from an ethanolic extract of the aerial parts of Portulaca oleracea (purslane). Methods: e ideal gel formula was determined by a mixture D-optimal experimental design with restrictions. e variables such as pH, extensibility and viscosity viscosity were used to determined the excipients excipients proportions. proportions. e desirability functions functions was applied to select the optimal value, using the Naproxen sodium Gel (Bayer) as reference. ree lots were developed at pilot plant scaleup with the formulation 7 for quality control analysis. Results: e optimal formulation (Nº2) was selected by Optimization of components by Design Expert 11, from mathematical models with significance less than 0.007, loss of adjustment greater than 0.07, R 2 from 0.92-0.98. Nine preparations were obtained with 100 % desirability, desirability, from production production of three three lots on pilot pilot plant plant scale. scale. Conclusion: Conclusion: e experimental experimental design allowed to develop develop an optimal gel formulation. Keywords: Portulaca oleracea , anti-inflammatory, D optimal design, gel.
Correspondencia Mgs. Lidia Elizabeth Guzmán Heras, Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud, Universidad Técnica de Machala, Ecuador. Ecuador. Av. Panamericana Km. 5 1/2 Vía a Pasaje C.P. 170517, Machala, El Oro, Ecuador Teléfono: (07) 2-983364 Correo electrónico:
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Lidia Guzmán Heras, et al. Diseño de un gel antiinflamatorio a partir de las partes partes aéreas de Port...
Introducción Aproximadamente 30 millones de personas en el mundo, cada día consumen antiinflamatorios no esteroideos (AINE), 1 principalmente los adultos mayores usan los AINEs de uso tópico: ibuprofeno, diclofenaco sódico y dextoketoprofeno, como una alternativa eficaz a los dolores leves o moderados. 2 En este escenario, la forma farmacéutica de tipo gel es una buena alternativa a los tratamientos orales por su acción directa en la zona, consiguiendo un efecto terapéutico local, evitando el torrente sanguíneo y ppor or consiguiente provocar efectos sistémicos. 3 Sin embargo, al ser medicamentos recomendados como coadyuvantes en aquellos casos de enfermedades crónicas (enfermedades reumáticas e inflamación articular), estos pacientes ante el uso prolongado, pueden presentar irritación o enrojecimiento enrojecimiento y reacciones de fotosensibilidad en la zona de aplicación del del producto. 2,4,5 4,5
De tal manera que, es constante la búsqueda bú squeda de nuevas moléculas y productos de origen natural que sean igual o superiores en eficacia y seguridad en el tratamiento del dolor y la inflamación. En El Oro-Ecuador, se ha caracterizado y evaluado la actividad antiinflamatoria de la Portulaca oleracea ( Portulacaceae), a partir de un extracto de las partes aéreas (hojas y tallos), tanto por vía intraperitoneal como tópica. 6 6 Por lo tanto, permite su amplia utilización mediante un adecuado desarrollo tecnológico. Este estudio tiene por objetivo, diseñar una forma farmacéutica semisólida (gel) con actividad antiinflamatoria a partir de extracto etanólico de las partes aéreas de Portulaca olerácea (verdolaga) autóctona de El OroEcuador.
Materiales y métodos El proceso de recolección, preparación de la planta (material crudo) y por consiguiente la obtención del extracto etanólico al 95°, utilizado en el presente estudio, fue realizado acorde a la metodología descrita con detalle en un previo estudio, por Guzmán Heras, L et al. 6 Control de calidad de la droga cruda y extracto etanólico de las partes aéreas de la Portulaca olerácea
Se realizaron ensayos de los parámetros de control de calidad sugeridos para material vegetal crudo: morfométricas de Vernier) organolépticas (n=100). El análisis de la humedad ycaracterísticas las cenizas totales, solubles (calibrador en agua e insolubles enyácido clorhídrico; se realizaron mediante métodos gravimétricos. Para el control de calidad del Extracto etanólico: densidad relativa por picnometría, los sólidos totales mediante gravimetría y el pH con pH-metro (Oakton pH 700). El índice de refracción y °Brix se determinaron en un refractómetro (Anton Paar-Abbemat 200). Estos ensayos se efectuaron por triplicado siguiendo la metodología establecida por la WHO del 2011 (1) y la USP-38 del 2015. 7 Diseño experimental
A partir del extracto etanólico de verdolaga con actividad antiinflamatoria
9
reportada a dosis de 500 mg/
6, 6, 10
Kg en estudios anteriores,
se procedió a diseñar la formulación.
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Se aplicó un diseño experimental de mezclas D-optimal de tres componentes con restricciones del simplex, donde se buscó un modelo matemático que caracterizó el comportamiento de las variables respuestas en función de las proporciones de los componentes de la formulación. Los ingredientes estudiados fueron: el Carbopol 940 entre 0.5-1.5 % (Fagron Ibérica, España), trietanolamina entre 0.5-1.25 % (Basile Química, Brasil) y agua. El resto de los excipientes se seleccionaron de acuerdo a los más frecuentes en este tipo de preparación y todos fueron de calidad farmacéutica: propilenglicol como humectante (BASF, Alemania) y metil y propil parabeno como preservantes (VENO Fine Chemical). A esta preparación se le incorporó 1% de mentol (Qimefa, Cuba) como ingrediente farmacológico activo adicional. Las variables respuesta fueron pH, extensibilidad y viscosidad, factores que influyen en la consistencia y la calidad final de la preparación. Se elaboraron 13 formulaciones (Tabla 1) de las cuales siete se utilizaron para estimar el modelo, tres para la pérdida de ajuste y los tres restantes de réplicas. Los modelos matemáticos de mejor ajuste para cada variable respuesta, se seleccionaron con base a las comparaciones de la significación, la pérdida de ajuste, suma residual predicha del cuadrado (PRESS), los coeficientes de determinación R 2 ajustado y precisión Adeq. El desarrollo del trabajo experimental se apoyó en el programa estadístico Design Expert versión 11 (DX-11) del 2017 20 17 (Stat-Ease, Inc., Minneapolis, USA). 8 Las formulaciones se prepararon de manera aleatoria (según orden de corrida propuesto por el DX - 11 siguiendo la técnica de incorporación. El proceso inició con la preparación del gel de Carbopol (100 mL 11 de agua) en un baño ultrasónico (Senna). 11 El extracto (30 %), el mentol, los parabenos y el propilenglicol se le adicionó manualmente. Finalmente se enrasó con agua y se homogenizó. Se prepararon 500 g de cada formulación y se envasaron en frascos de polietileno de alta densidad. Tabla 1
Matriz experimental y resultados de las variables respuestas del diseño D- Optimal del gel de Portulaca oleracea
n=3 en cada una de las determinaciones
Evaluaciones físicas-químicas y tecnológicas
Se evaluaron por triplicado, los parámetros de calidad del producto terminado. En los que se tomó t omó en cuenta el olor, color, aspecto, extensibilidad, pH y viscosidad. PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto
Lidia Guzmán Heras, et al. Diseño de un gel antiinflamatorio a partir de las partes partes aéreas de Port...
La extensibilidad se determinó colocando una placa de cristal sobre una hoja de papel milimetrado con coordenadas trazadas, colocando en el centro 2 g de gel. De forma paralela se dejó caer otra placa de vidrio, de aproximadamente 380 g y altura de 13 mm. Transcurridos 5 minutos se procedió a medir con el calibrador de 12 Vernier los diámetros de la elipse formada, siguiendo las coordenadas coordenadas (4 direcciones). 12 El ensayo se realizó 13 por triplicado, a una temperatura aproximada de 25 °C. La viscosidad se determinó con 30 mL de gel con un viscosímetro (Viscolead One Fungilab), utilizando un usillo L4 a una velocidad de 1 rpm. Optimización del diseño D-Optimal
La optimización de estos componentes en la formulación se realizó mediante el programa DX - 11.0 14 empleando la función de deseabilidad con el procedimiento numérico. 14 A todas las variables se les asignó un máximo de importancia y los criterios fueron pH (6.5 a 7), extensibilidad (18-22) y viscosidad (291000-350250), Se tomó como referencia las características de un gel de la Bayer (Apronax® Gel). Las soluciones propuestas por el soware, que resultaron con un 100 % de deseabilidad, se muestran en la Tabla 2. Evaluación de la formulación estimada
A partir de los resultados obtenidos, se seleccionó la formulación 2 y se procedió con la producción de tres lotes (n=3) de 500 g, a escala de laboratorio. Se realizó el respectivo análisis de calidad de los parámetros anteriormente planteados. Las comparaciones estadísticas de estos lotes fueron efectuadas mediante un ANOVA simple, considerando un α= 0.05, en el soware Statgraphics Centurion versión 16.1.11 (Statpoint technology, 2010). Previo a este análisis se verifico el cumplimiento de la distribución normal (test Kolmogorov-SmirnovLilliefors) y la homogeneidad de varianza (prueba de Levene). Los resultados se expresaron como media ±desviación estándar. 14
Resultados y discusión Control de calidad de la droga cruda y el extracto de las partes aéreas de la
Portulaca oleracea
Los parámetros de control de calidad de la droga cruda fueron para: humedad y cenizas: 6.90±0.04 % de humedad, 3.03±0.01 % cenizas totales; 2.11±0.06 de cenizas solubles en agua y 0.17±0,01 % de cenizas insolubles en ácido clorhídrico. El extracto etanólico manifestó un color verde intenso, el olor característico a la planta y sabor amargo. Otros indicadores de calidad del extracto fueron 29.93±0.032 °Brix, 2.44±0.006 % de solidos totales, 5.82±0.006 de pH, 1.3688±0.000 de índice de refracción y 1.061±0.000 de densidad. Diseño experimental
En los 13 ensayos se logró obtener geles de variada consistencia, no observándose en ningún caso signos de inestabilidad física. El color verde intenso, típico del extracto, fue homogéneo en todas las preparaciones, PDF generado a partir de XML-JATS4R por Redalyc Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto
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así como el olor propio del mentol. El resultado de cada variable respuesta se representa en la Tabla 1. Las ecuaciones, los parámetros de bondad de ajuste y la significación de cada modelo se resumen en la Tabla 2. Tabla 2
Resumen de los modelos ajustados del diseño D-Optimal del gel de Portulaca oleracea
La Tabla 2 presenta el modelo lineal al cual se ajustaron los resultados, con una probabilidad de 0.0001 (p
