Diseño de un sistema de doble encapsulación para la liberación selectiva de compuestos activos

Abstract

[ES] La encapsulación es una técnica ampliamente utilizada en la industria farmacéutica y en menor medida, la alimentaria. Esta técnica permite capturar compuestos específicos y protegerlos durante el proceso de digestión, liberándolos en puntos determinados del sistema digestivo. Existen diferentes técnicas de microencapsulación; en este trabajo se ha utilizado una técnica de esferificación denominada gelificación iónica, acoplada a la adición de plastificantes sensibles a distintos pH. Para formar las cápsulas se bombeó una disolución de alginato de sodio sobre una disolución de cloruro cálcico, mediante una bomba peristáltica con el caudal adecuado para lograr unas gotas suficientemente pequeñas y separadas. Después de gelificarse las esferas, se les aplicó un proceso de secado con aire caliente para disminuir la actividad del agua hasta polimerizar la red de alginato formada. También se produjeron cápsulas con goma guar y goma arábiga incorporadas en la formulación, para variar la velocidad de liberación. Se realizaron distintas determinaciones a las cápsulas: actividad del agua, humedad, volumen y forma mediante análisis de imagen. Además, se realizó un estudio de la cinética de secado de las esferas de alginato y las incorporadas con goma guar y goma arábiga, monitorizando el proceso con una cámara termográfica y distintos sensores de temperatura, humedad, velocidad del aire y masa. Los resultados mostraron que la aplicación de plastificantes se presenta como una buena herramienta para la encapsulación mediante gelificación iónica, modificando las propiedades que afectan a la liberación del compuesto encapsulado.

[EN] Encapsulation is a technique widely used in the pharmaceutical industry and to a lesser extent, the food industry. This technique allows to capture specific compounds and protect them during the digestion process, releasing them at specific points in the digestive system. There are different techniques of microencapsulation; In this work, a spherification technique called ionic gelation has been used, coupled with the addition of plasticizers sensitive to different pH. To form the capsules, a solution of sodium alginate was pumped onto a solution of calcium chloride, by means of a peristaltic pump with the appropriate flow rate to achieve sufficiently small and separated drops. After the spheres were gelled, a drying process with hot air was applied to decrease the activity of the water until the alginate network formed was polymerized. Capsules with guar gum and gum arabic incorporated in the formulation were also produced to vary the rate of release. Different determinations were made to the capsules: water activity, humidity, volume and shape by means of image analysis. In addition, a study of the kinetics of drying of the alginate spheres and those incorporated with guar gum and gum arabic was carried out, monitoring the process with a thermographic camera and different sensors of temperature, humidity, air speed and mass. The results showed that the application of plasticizers is presented as a good tool for the encapsulation by ionic gelation, modifying the properties that affect the release of the encapsulated compound.