Valproato de sodio intercalado en un hidróxido doble laminar: caracterización y estudios cinéticos de liberación

LOPEZ, NICOLAS A.; LUENGO, CARINA; AVENA, MARCELO

Bahía Blanca

Congreso; XXII Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2023

Nano2023

Los hidróxidos dobles laminares (HDL) son arcillas aniónicas que pueden ser naturales o sintéticas. La estructura de los HDL deriva de la sustitución isomórfica de la brucita, en la cual una cierta cantidad de Mg es reemplazada por un metal trivalente, generando una carga estructural positiva en la lámina del HDL (una carga positiva por cada ion de Mg reemplazado). Para mantener la neutralidad, estas cargas positivas son neutralizadas con aniones (que pueden ser de naturaleza inorgánica u orgánica) que se ubican entre las láminas de la estructura. Los HDL son representados por la siguiente fórmula: [M1-x2+ Mx3+ (OH)2] Ax/nn-.mH2O, donde M2+ y M3+ son los iones divalentes y trivalentes respectivamente y An- es el anión Interlaminar [1].Gracias a esa capacidad de intercambio aniónico, en este trabajo se sintetizó un HDL con valproato de sodio (VAL) como anión interlaminar (HDL-VAL). Este principio activo fue descubierto hace muchos años, pero sigue cumpliendo un rol muy importante en la terapéutica de enfermedades como epilepsia, trastornos bipolares, etc. Para la síntesis, primeramente, se sintetizó un HDL por el método de coprecipitación con el ion nitrato (NO3-) como anión interlaminar, partiendo de una mezcla de sales de nitrato de magnesio y aluminio. Luego, utilizamos este HDL-NO3 como precursor para sintetizar el HDL-VAL por intercambio iónico. En un frasco de reacción, se colocan 100 ml de suspensión y una solución 0,4 M de valproato a temperatura ambiente, bajo agitación y atmósfera de nitrógeno por un tiempo de 120 horas. La muestra obtenida (HDL-VAL) se caracterizó por diferentes técnicas: difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja (IR), análisis elemental, potencial zeta, microscopía electrónica de barrido y de transmisión (SEM y TEM), termogravimetría (TG), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y además se realizaron estudios cinéticos de liberación del fármaco y de disolución de la estructura. Los difractogramas revelaron un desplazamiento del plano principal (003) a valores menores de ° 2θ, dando como resultado un aumento del espaciado interlaminar de 0,88 nm a 1,8 nm. Esto confirma la presencia del fármaco dentro de la estructura del HDL, confinado en un espacio de escalas nanométricas. A partir del análisis elemental se pudo determinar la fórmula química teórica, que refleja que prácticamente todo el ion nitrato fue reemplazado por el principio activo, y que la carga estructural del HDL fue balanceada en su totalidad. Los estudios cinéticos realizados a valores de pH en un rango de 3 a 9 en NaCl 0,9 % demostraron una liberación sostenida a lo largo del tiempo, llegando a valores del 100 % a los 120 min, independientemente del valor de pH. Con respecto a la disolución de Mg (medido para evaluar la integridad de la estructura del HDL frente a estas condiciones experimentales) observamos una disolución mayor a valores de pH ácidos que a valores de pH neutro-alcalino, aunque en ningún caso alcanzo el 100 %. El estudio cinético de liberación del fármaco en condiciones “in vitro” demostró una rápida liberación a valores de pH de 1,2 (llegando al 100 % a los 15 min.), pero mas sostenida en el tiempo a valores de pH 4,5 y 6,8, llegando al 100% de la liberación a los 150 min. Con respecto a la disolución de la estructura del HDL sólo alcanza el 100 % de la disolución a pH 1,2 una vez alcanzado los 360 min. Esto nos da como resultado que el principal proceso que gobierna la liberación de VAL no es la disolución de la estructura del HDL, sino el intercambio iónico que ocurre al colocar el sólido bajo estas condiciones experimentales.