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

NICOLÁS LOPEZ; CARINA LUENGO; MARCELO AVENA

Bahía Blanca

Encuentro; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2023

Universidad Nacional del Sur

Los hidróxidos dobles laminares (HDL) son arcillas aniónicas que pueden ser naturales o sintéticas. Laestructura de los HDL deriva de la sustitución isomórfica de la brucita, en la cual una cierta cantidad de Mg esreemplazada por un metal trivalente, generando una carga estructural positiva en la lámina del HDL (una cargapositiva por cada ion de Mg reemplazado). Para mantener la neutralidad, estas cargas positivas sonneutralizadas con aniones (que pueden ser de naturaleza inorgánica u orgánica) que se ubican entre lasláminas 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 desodio (VAL) como anión interlaminar (HDL-VAL). Este principio activo fue descubierto hace muchos años, perosigue cumpliendo un rol muy importante en la terapéutica de enfermedades como epilepsia, trastornosbipolares, etc. Para la síntesis, primeramente, se sintetizó un HDL por el método de coprecipitación con el ionnitrato (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 unfrasco de reacción, se colocan 100 ml de suspensión y una solución 0,4 M de valproato a temperaturaambiente, 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 detransmisión (SEM y TEM), termogravimetría (TG), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y además serealizaron 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 presenciadel fármaco dentro de la estructura del HDL, confinado en un espacio de escalas nanométricas. A partir delanálisis elemental se pudo determinar la fórmula química teórica, que refleja que prácticamente todo el ionnitrato fue reemplazado por el principio activo, y que la carga estructural del HDL fue balanceada en sutotalidad.Los estudios cinéticos realizados a valores de pH en un rango de 3 a 9 en NaCl 0,9 % demostraron unaliberación sostenida a lo largo del tiempo, llegando a valores del 100 % a los 120 min, independientementedel valor de pH. Con respecto a la disolución de Mg (medido para evaluar la integridad de la estructura delHDL frente a estas condiciones experimentales) observamos una disolución mayor a valores de pH ácidos quea valores de pH neutro-alcalino, aunque en ningún caso alcanzo el 100 %. El estudio cinético de liberación delfármaco en condiciones “in vitro” demostró una rápida liberación a valores de pH de 1,2 (llegando al 100 % alos 15 min.), pero mas sostenida en el tiempo a valores de pH 4,5 y 6,8, llegando al 100% de la liberación a los150 min. Con respecto a la disolución de la estructura del HDL sólo alcanza el 100 % de la disolución a pH 1,2una vez alcanzado los 360 min. Esto nos da como resultado que el principal proceso que gobierna la liberaciónde VAL no es la disolución de la estructura del HDL, sino el intercambio iónico que ocurre al colocar el sólidobajo estas condiciones experimentales.