Proyectos
Investigaciones sobre la influencia de la actividad de agua en el comportamiento farmacotécnico y de estabilidad de materiales de interés farmacéutico y cosmético.
Resumen
Actividad de agua (aw) es la cantidad de agua débilmente unida o libre dentro de un producto que está disponible para participar en reacciones físicas, químicas o bioquímicas. Es un concepto que se presentó a mediados de 1950 (Scott, 1953; 1957) y ha sido empleado en el diseño de medicamentos y cosméticos como una estrategia para el aseguramiento de su calidad microbiológica, el diseño de productos que se declaran libres de preservantes (Enigl, 1997) o reducir la frecuencia de los ensayos de control de calidad microbiológica como lo propone la Farmacopea de los Estados Unidos de América (capítulo <1112> USP, 2022). No obstante, la aw también es útil para entender el comportamiento mecánico y de estabilidad de algunos materiales y en este sentido, provee información única para el desarrollo de productos (Chirife y Fontana, 2020). Se han reportado investigaciones sobre la influencia de la aw en el comportamiento farmacotécnico de los excipientes durante la etapa de preformulación (Ning, 2017) y la importancia de la aw, en oposición al contenido total de agua, en la degradación de moléculas activas sensibles a la humedad (Laing et al., 1978; Heidemann y Jarosz, 1991; Lally, 2022). Inspirados en tales investigaciones, el presente proyecto abre un nuevo campo de trabajo dentro del Grupo de Investigación en Desarrollo y Calidad de Productos Farmacéuticos y Cosméticos - Gideca. Entendemos que el monitoreo de la aw es importante para controlar atributos críticos de calidad tales como la degradación del producto o los comportamientos de disolución, dureza o friabilidad. Así, es nuestro propósito aportar evidencia experimental a las industrias relacionadas con nuestro quehacer acerca de la importancia de tener en cuenta este concepto en sus desarrollos y cómo lograr formulaciones donde los componentes sean estratégicamente seleccionados para favorecer la estabilidad física y química de los productos, así como su adecuado desempeño in vivo. En este sentido, la presente propuesta de investigación aborda tres aplicaciones del concepto de aw: el diseño de formas farmacéuticas y cosméticas sólidas (llevado a cabo por el semillero de investigación), la estabilidad de componentes lipídicos empleados, por ejemplo, en el diseño de productos tipo emulsión (tesis de maestría) y la estabilidad en solución acuosa de activos que sufren degradación oxidativa (tesis de maestría). Estas aplicaciones nos permitirán hacer un barrido de las potencialidades de la aw como herramienta de desarrollo de producto y ofrecer a la industria alternativas de formulación en línea con las tendencias actuales de calidad desde el diseño (Quality by Design). Como estrategia metodológica se realizarán estudios sistemáticos para establecer la posible correlación entre la aw, que es modificada al trabajar en diferentes ambientes de humedad relativa, y las propiedades farmacotécnicas o de estabilidad de los materiales bajo estudio. Haremos uso de los métodos de caracterización farmacotécnica de materiales o el seguimiento de su estabilidad química y específicamente nos enfocaremos en explorar relaciones del tipo aw - contenido de agua – comportamiento farmacotécnico de un excipiente sólido (almidón de maíz), aw - estabilidad oxidativa de un aceite fijo (Sacha inchi) y aw - estabilidad de una molécula activa (ácido ascórbico). Esperamos que los resultados obtenidos nos permitan afinar los métodos de determinación de aw en este tipo de materiales, sienten las bases para investigaciones futuras que permitan crear bases de datos con este tipo de información y nos brinden evidencia experimental para orientar a los desarrolladores de medicamentos y cosméticos sobre estrategias poco exploradas para el diseño racional de este tipo de productos.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria nacional para el fortalecimiento de la formación a través del apoyo a proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Modalidad:Modalidad Única: Proyectos de investigación, creación artística e innovación de la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024
Responsable