Formulación de micropartículas de metformina a partir de biopolímeros y fijadas en geles biodegradables. Aplicación a la medicina regenerativa

Abstract

La metformina, por su efecto hipoglucemiante, se emplea comúnmente en el tratamiento de diabetes mellitus tipo 2. Asimismo, se ha demostrado que posee un efecto osteogénico, al promover la diferenciación de células madre mesenquimales y los preosteoblastos, resultando útil en el tratamiento de la pérdida ósea por periodontitis. Con el objetivo de alcanzar estrategias mínimamente invasivas que posibiliten la reconstrucción de los defectos óseos, se planteó su encapsulación en microsferas de PLA mediante el método de la doble emulsión y extracción de solvente y, estas, a su vez, incorporarlas en un hidrogel para prolongar el tiempo de liberación de la metformina en la región periodontal. Para optimizar la eficacia de encapsulación, se aplicó la metodología del Quality-by-Design (matriz de Taguchi L9) para estudiar la influencia de cuatro variables a tres niveles: cantidad de metformina en la fase acuosa, cantidad de NaCl, proceso de evaporación y número de lavados. Se caracterizó la formulación optimizada en términos de morfología, eficacia de encapsulación y compatibilidad fármaco-excipiente. El gel se formuló con Pluronic® F127, hidroxipropilmetilcelulosa, propilenglicol y chitosano, al que se incorporaron las micropartículas con la formulación optimizada. Se realizaron ensayos de pH, mucoadhesividad, reología y tiempo de gelificación. Finalmente, se realizaron estudios de liberación y permeación in vitro. El análisis estadístico de los resultados de la matriz estableció la composición de las microsferas en 40 mg de metformina y 25 mg de NaCl; además, la evaporación del disolvente se realizaría en campana a temperatura ambiente y la muestra se sometería a un proceso de lavado. Se consiguió una eficacia de encapsulación del 47 %. El estudio térmico de las microsferas reveló una interacción del fármaco con algún componente de la formulación, causando una aparente cristalización y una disminución en el valor de encapsulación. El análisis reológico del gel mostró una disminución de la viscosidad con la temperatura, por coexistencia de diferentes geles que podrían enmascarar el efecto termosensible del Pluronic®. La metformina experimentó una liberación lenta, ampliando así la duración de su actividad.