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Universidad Nacional del Sur - Departamento de Física

01 de Octubre de 2018 | 6 ′ 47 ′′

Estudian un tipo de zeolita con posibles usos para la administración de fármacos

Usando modelos computacionales, investigadores analizan la potencialidad para la industria farmacéutica de una zeolita denominada ‘clinoptilotita’, con la expectativa de poder hacer un uso rentable de este recurso mineral convirtiéndolo en un novedoso soporte de fármacos más estable, económico y con mejores efectos secundarios.

“Mejorar los sistemas de administración de fármacos para ampliar su eficacia y disminuir los efectos secundarios es cada vez más importante y necesario en el área farmacéutica. Y por otro lado, desde el punto de vista económico-productivo, representa a su vez un importante mercado para el sector industrial”, indican los doctores Andrés Díaz Compañy y Sandra Simonetti, del Instituto de Física del Sur, dependiente de la Universidad Nacional del Sur y el CONICET.

En los medicamentos, los compuestos que no son específicamente la droga se denominan “excipientes”, y si bien no tienen una función terapéutica son los encargados de que el comprimido sea producido de manera adecuada y logre cumplir en el organismo la función para la cual fue diseñado. Los distintos tipos y la cantidad de excipientes empleados en la producción de medicamentos influyen en los resultados de los controles de calidad y en su acción terapéutica en el paciente.

“La mayor parte de los fármacos que se encuentran en el mercado tiene una acción positiva y otra negativa. Cuando un paciente recibe su tratamiento, es la estructura molecular de la droga la que define dónde puede llegar el medicamento. De esta manera, el fármaco puede actuar sobre una zona del cuerpo enferma como sobre una sana, produciendo severos daños colaterales. Por eso, una preocupación importante en medicina es la administración de fármacos al paciente del modo más aceptable fisiológicamente, de manera que el medicamento actúe directamente sobre los órganos o tejidos enfermos, aumentando así la efectividad del remedio y evitando los efectos secundarios indeseables”, explican los investigadores.

Con este objetivo trabajan en el modelado computacional de materiales, y desde hace tres años estudian un tipo natural de zeolita denominada ‘clinoptilotita’, con la expectativa de poder hacer un uso rentable de este recurso mineral convirtiéndolo en soporte de fármacos.

Las Zeolitas o Ceolitas son minerales aluminosilicatos microporosos. Destacan por su capacidad de hidratarse y deshidratarse de un modo reversible. Actualmente se identificaron más de 200 tipos de zeolitas según su estructura, de los que más de 40 son naturales; las restantes son sintéticos. Las naturales se encuentran tanto en rocas sedimentarias como en volcánicas y metamórficas. Puntualmente, detallan que “la clinoptilolita es una zeolita abundante en la naturaleza y, en consecuencia, es una materia prima económica. Este mineral no es tóxico para los humanos, y además posee buenas propiedades como antiácido gástrico, anti-diarreico, antihiperglucémico, hipocolesterolémico y posee una estructura porosa adecuada para el almacenamiento de fármacos, promisorias características que motivan nuestros estudios”, indicaron los científicos en un artículo publicado en la revista Haciendo CyT, que edita el CONICET en Bahía Blanca. Su trabajo se desarrolla en colaboración con el Laboratorio de Ingeniería de Zeolitas del Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad de La Habana (Cuba).

Los investigadores agregan que la exploración de posibles interacciones fármacos-zeolita para beneficios bio-farmacéuticos y tecnológicos puede ser el punto de partida para el uso de este material como un sistema de liberación controlada de medicamentos. Sin embargo, dada la complejidad de estos sistemas, la caracterización de estas interacciones usando técnicas experimentales es costosa en dinero y en tiempo. “Creemos que la aplicación de los métodos de simulación computacional constituye una valiosa herramienta con la que podemos determinar la naturaleza de los procesos de interacción y encontrar los sistemas teóricos óptimos para luego llevar a cabo finalmente sólo la experimentación de esos sistemas óptimos seleccionados”.

Según explican, “la liberación controlada de fármacos en matrices poliméricas (materiales formados por largas cadenas carbonadas) ha sido un recurso muy empleado y explotado, pero para algunas aplicaciones el material polimérico no es el más adecuado, o no es adecuado en absoluto. Esta es la razón por la que es necesario explotar el campo de investigación relativo a la inclusión de fármacos en promisorios materiales como son los silicatos y las matrices zeolíticas”

“En los últimos años, las zeolitas y materiales similares han atraído la atención de la comunidad científica, debido a sus variadas aplicaciones en diversas ramas, incluyendo su uso como precursores en la síntesis de nuevos materiales porosos. En particular, las zeolitas naturales se destacan por su potencial uso en medicina, su bajo costo, y sobre todo por sus excepcionales propiedades físicas y químicas. Las matrices zeolíticas poseen una textura abierta con elevada superficie específica y porosidad para albergar al fármaco. Estos materiales porosos poseen una distribución de canales y cavidades de distinta geometría y un elevado volumen de poro, con un tamaño muy homogéneo y controlable dentro de un rango relativamente amplio. Estas características las convierte en matrices susceptibles de alojar distintos fármacos y cederlos de manera sostenida durante períodos de tiempo prolongados a un medio apropiado”, detallan los investigadores en su artículo en la mencionada publicación.

“La seguridad y la eficacia de la droga dependen, en gran medida, del sistema de administración de la misma. Por esta razón, mejorar los sistemas de administración de fármacos para ampliar la eficacia de éstos, es cada vez más importante y necesario en el área farmacéutica y para ello es fundamental avanzar en terapias no convencionales que permitan encontrar soluciones a los problemas planteados”, concluyen Simonetti y Diaz Compañy.

Tal como se explica en otro artículo de la misma publicación, elaborado por Mariela Razuc, Paola Natalini, Adriana Calacagno, Liliana Chanampa y Loreana Gallo –de la cátedra de Farmacología II de la UNS y la Planta Piloto de Ingeniería Química (UNS-CONICET) “los excipientes, esos ‘ingredientes secretos’ que hasta no hace mucho tiempo eran considerados inertes, son reconocidos como componentes fundamentales que se utilizan para convertir un fármaco en una forma farmacéutica que el paciente puede emplear para tener un beneficio terapéutico. La correcta selección del tipo y cantidad de los excipientes resulta una etapa relevante para la producción de esta forma farmacéutica y su posterior desempeño en el organismo”.

Marcelo C. Tedesco
Universidad Nacional del Sur

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