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 ¿Qué
es un sistema matricial?
Un sistema matricial se puede definir como un soporte de fármaco que puede
presentarse en diversas formas y tamaños, desde micropartículas hasta
comprimidos y cápsulas. Su forma evolucionó
desde una esfera clásica de gránulos y tabletas a una serie de formas geométricas
que regulan la liberación de fármaco de acuerdo con la superficie de
contacto con el medio. Estos sistemas se caracterizan por tener el fármaco
uniformemente distribuido en el seno de un
polímero, ya sea como suspensión o disuelto. El conocimiento de los parámetros
de la formulación y el escalamiento industrial de las diferentes tecnologías
usadas permiten producir diversas formas de dosificación como tabletas, cápsulas
y microgránulos y también la asociación y combinación de éstos en una
sola forma farmacéutica.
¿A
qué se debe el progreso experimentado en este campo en los últimos años?
El progreso experimentado en el área de la tecnología farmacéutica se debe
principalmente a que la investigación en los medicamentos estuvo durante
muchos años orientada a la obtención de nuevos fármacos por síntesis orgánica.
Sin embargo, el alto costo de la búsqueda de moléculas nuevas hizo que los
esfuerzos se orientaran en los últimos años hacia el mejoramiento de los
procedimientos para administrar los medicamentos mediante el desarrollo de
sistemas terapéuticos diferentes de las formas farmacéuticas convencionales.
En los últimos años las formas farmacéuticas se han hecho más sofisticadas
en su diseño y en su capacidad para liberar los principios activos que
contienen. Estas nuevas formas de administración de medicamentos se denominan
sistemas de liberación controlada o sistemas terapéuticos. Estos pueden
definirse como formas farmacéuticas o dispositivos que entregan uno o varios
principios activos a velocidades predeterminadas durante un tiempo
preestablecido y su comportamiento puede ser dependiente o no del medio
circundante donde se aplican.
Los avances en biofarmacia y farmacocinética contribuyeron notablemente al
desarrollo de este tipo de formas farmacéuticas. Por otra parte, la tecnología
farmacéutica ha incorporado nuevos excipientes y tecnologías muy
sofisticadas para la fabricación de estas formas y dispositivos farmacéuticos.
La administración oral de medicamentos representa la vía clásica y de mayor
aplicación en la terapia actual. Los preparados farmacéuticos de liberación
controlada de administración oral son en la actualidad objeto de investigación
en todo el mundo debido a que permiten resolver muchos problemas que se
plantean en la administración de medicamentos con las formas farmacéuticas
convencionales. Las nuevas técnicas farmacocinéticas y biofarmacéuticas
permiten correlacionar datos de liberación de medicamentos in
vitro y comportamiento in vivo.
De esta manera se logró optimizar la terapia con fármacos
tradicionales.
¿Cómo
se clasifican los sistemas matriciales?
Los sistemas matriciales se clasifican en matrices inertes,
denominadas comúnmente matrices plásticas o insolubles, matrices hidrofílicas
y matrices lipídicas, insolubles o céreas.
¿Cuáles
son las ventajas y desventajas de estos sistemas matriciales?
Entre las múltiples ventajas de los sistemas matriciales se puede mencionar
que se evitan problemas por incumplimiento de los pacientes ya que disminuye
su intervención; se utilizan menos cantidades de principios activos; se logra
una reducción o eliminación de sus efectos adversos tanto locales como sistémicos;
se obtiene menor potenciación o reducción en la actividad del fármaco
durante su uso prolongado; se reduce al mínimo la acumulación de principio
activo en los tratamientos prolongados; se mejora la eficiencia del
tratamiento; la enfermedad se controla en menor tiempo; se reduce la fluctuación
en los niveles del fármaco; se mejora la biodisponibilidad de algunos
principios activos; se logra mayor economía en los tratamientos prolongados.
Sin embargo, estos sistemas presentan desventajas, como el riesgo de acumulación
si la velocidad de eliminación es lenta; dificultad para eliminar el fármaco
en forma rápida en caso de intoxicación; falta de regularidad de la
respuesta terapéutica de acuerdo con la velocidad de vaciamiento gástrico;
variaciones en el esquema de liberación cuando la forma farmacéutica se
rompe, mastica o tritura, con problemas de sobredosificación.
¿Cómo
es que estos sistemas retardan y regulan la liberación del principio activo?
¿De qué manera influyen la forma y la apariencia del polímero en la
liberación del fármaco?
En las matrices
inertes el proceso de liberación de fármaco
se produce por difusión a través de los poros de la matriz y depende de la
concentración del fármaco, su solubilidad, los aditivos y la naturaleza de
los líquidos de la granulación. Otros factores que podrían modificar la
liberación del principio activo son el tamaño de partícula del excipiente,
la forma y la superficie del sistema matricial, la presión de compresión.
Los líquidos penetran la red porosa del sistema por capilaridad. El fármaco
se disuelve y luego difunde a través de los canalículos llenos de líquido. Este
tipo de matrices es de gran utilidad ya que la influencia de las condiciones
del medio (pH, concentración iónica, actividad enzimática o motilidad
gastrointestinal) es mínima o nula, con excepción de aquellos fármacos cuya
solubilidad depende fuertemente de las variaciones del pH. Por esta razón,
este tipo de matriz se usa esencialmente para las moléculas relativamente
solubles.
En las matrices hidrofílicas la
liberación del principio activo puede describirse en cuatro pasos no
consecutivos: la penetración del líquido del medio de disolución o
del tracto gastrointestinal en el comprimido junto con la disolución simultánea
de una cantidad pequeña de fármaco que se encuentra en la superficie externa
de la forma farmacéutica; hinchamiento del polímero hidrófilo por adsorción
de agua y formación de una barrera gelificada; penetración de los líquidos
circundantes en la profundidad de los comprimidos por difusión a través de
la capa de gel y disolución del fármaco; difusión del fármaco disuelto a
través de la barrera gelificada.
En las matrices lipídicas el
principio activo se cede paulatinamente al medio a medida que los líquidos
del tracto gastrointestinal erosionan lentamente la masa del comprimido. La
velocidad de liberación del principio activo se puede regular agregando
algunas sustancias hidrosolubles que permitan acelerar el proceso. Ellas
permiten la formación de canales y, variando su proporción dentro de la
formulación, se puede regular mejor la liberación del fármaco. De esta
forma, el proceso queda controlado principalmente por dos mecanismos: la erosión
de la matriz y la difusión a través de los poros.
¿Cuáles
son las características principales de las matrices inertes?
Las características principales de las matrices inertes, denominadas comúnmente
matrices plásticas o insolubles, es que forman una red sólida porosa
compuesta de sustancias no tóxicas, no digeribles e insolubles en el tracto
gastrointestinal. Ellas se eliminan intactas junto con las heces. Entre los
polímeros que se utilizan en la elaboración de matrices inertes se incluyen:
cloruro de polivinilo, polietileno, copolímeros de acrilato.
¿Cuáles
son las características principales de las matrices hidrofílicas?
Las matrices hidrofílicas se obtienen mediante compresión de una mezcla de
un fármaco relativamente soluble con un polímero o goma hidrófila no
digerible que actúa como un gel. Este polímero, al ponerse en contacto con
los líquidos digestivos, se hidrata y se hincha formando una especie de
membrana gelificada a través de la cual difunde el fármaco.
Los polímeros gelificantes más utilizados pueden ser de origen natural o
semisintético como por ejemplo agar-agar y alginatos o quitosanos, almidones
modificados, etc. También se utilizan derivados celulósicos como
carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa o
metilcelulosa. Polímeros acrílicos como el carbomer.
¿Cuáles
son las características principales de las matrices lipídicas?
Las matrices lipídicas, a menudo llamadas “matrices insolubles” o
“matrices céreas”, a causa de su apariencia, o “matrices
erosionables”, se caracterizan porque el principio activo se suspende en un
excipiente lipídico, en el que queda aprisionado o “incrustado”. Los
excipientes están constituidos por glicéridos, principalmente saturados (monoglicéridos,
diglicéridos y triglicéridos), ácidos y alcoholes grasos, ésteres de ácidos
grasos y de alcoholes de bajo peso molecular y ceras, constituidas
principalmente por ésteres de alcoholes y de ácidos grasos superiores. Estos
excipientes, generalmente de origen natural, son bien tolerados fisiológicamente.
Ellos difieren en su punto de
fusión, consistencia, hidrofilia, sensibilidad a la actividad de la lipasa y
a variaciones del pH. Los fármacos incorporados son generalmente lipofílicos,
que se disuelven o quedan parcialmente en suspensión.
¿Qué
se puede esperar para el futuro?
Los sistemas matriciales como sistemas de liberación controlada de fármacos
plantean la conveniencia de explorar la utilización de nuevos excipientes que
permitan optimizar los efectos de los principios activos, considerando que el
interés de la investigación en tecnología farmacéutica por parte de la
industria farmacéutica se vio intensificado con la incorporación a la
terapia de péptidos y proteínas obtenidas por ingeniería genética. Estas
moléculas, que son las principales innovaciones terapéuticas de los últimos
años, plantean una
serie de problemas para su incorporación al organismo en condiciones que sean
aprovechables desde el punto de vista terapéutico. Esto despertó un interés
creciente por explorar nuevas vías de administración en reemplazo de las
tradicionales.
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