Síntesis y caracterización de microcápsulas de alginato y alginato-quitosano para la administración oral de lactoferrina bovina

COTS AGUSTINA; FLORES BRACAMONTE MARÍA CAROLINA; MOLINA MARÍA; ACEVEDO DIEGO; BOZZO ANDREA; BELLINGERI ROMINA

Rio Cuarto

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Universidad Nacional de Río Cuarto

La lactoferrina bovina (Lfb), es una glicoproteína multifuncional con actividad antibacteriana e inmunomoduladora. Sin embargo, como toda proteína es sensible al pH ácido y a las enzimas digestivas. La microencapsulación es una técnica que permite protegerla, estabilizando su estructura y funcionalidad, y liberarla de manera controlada. El alginato de sodio (Alg) y el Quitosano (Q), son biopolímeros ampliamente utilizados en microencapsulación con aplicaciones alimenticias y farmacéuticas. Presentan como ventajas que son de fácil manipulación, relativamente económicos, biodegradables, no tóxicos y compatibles con numerosos sistemas de administración oral. El objetivo de este trabajo fue sintetizar y caracterizar microcápsulas (mcc) de Alg y Alg-Q para su uso potencial como estrategias de administración oral de Lfb. Para ello, se sintetizaron mcc por la técnica de gelificación iónica externa utilizando una solución de Alg al 2% (p/v), Q al 1% (p/v), y CaCl2 al 1% (p/v). Para evaluar su eficacia como estrategia de liberación controlada se utilizó Lfb (2,5% p/v disuelta en la solución de Alg). Se registró la Eficiencia de Encapsulación (EE %) de Lfb en las mcc (mg de Lfb incorporada/mg de Lfb añadida), así como también el porcentaje de hinchamiento (%H) a pH 3 y pH 7,4 durante 2 hs. Además, se realizó la caracterización físico-química de los sistemas Alg-Lfb y AlgQ-Lfb mediante Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) y por último se estudió el porcentaje de liberación incubando 20 mg de las mcc con Lfb en fluidos gástricos (FGS, pH=3) e intestinales (FIS, pH=7,4) simulados. Se obtuvieron valores de EE (%) de 93,63 % ± 0,81 y 93,65 % ± 0,32 para Alg-Lfb y Alg-Q-Lfb, respectivamente. En los estudios de hinchamiento (%H) se encontró que las mcc a pH 3 se hincharon hasta alcanzar un peso estable luego de los 60 min en ambos casos. A pH 7,4 en el sistema Alg-Lfb se encontró un máximo %H a los 45 min, luego, se produjo un daño mecánico con su consecuente pérdida de material, mientras que para Alg-Q-Lfb el %H fue gradual, alcanzando su máximo a los 75 min y a los 90 min se comenzaron a evidenciar los daños mecánicos en las cápsulas. El espectro de FTIR de las mcc para ambos sistemas mostró las bandas características de los grupos funcionales del Alg y el Q, y para las mcc cargadas se pudieron identificar además las bandas Amida I y II, correspondientes a la Lfb. En los estudios de liberación en FGS y FIS se encontró que ambos sistemas liberaron una mínima cantidad de Lfb a pH ácido (2,07% ± 0,07 para Alg-Q-Lfb frente al 3,02% ± 0,16 para Alg-Lfb) mientras que a pH intestinal (7,4) liberaron un 86,45% ± 3,65 y un 67,38% ± 3,18 para Alg-Lfb y Alg-Q-Lfb, respectivamente. Estos resultados indican que las mcc reforzadas con Q ofrecen una liberación más sostenida de la Lfb, sin embargo, la liberación incompleta sugiere que parte de ella queda atrapada en regiones fuertemente cargadas de los complejos entre Alg-Q.