Electrohilado coaxial de alcohol polivinílico y ácido poli-L-láctico para la liberación controlada de ciprofloxacino

Abstract

[ES] Los sistemas de liberación controlada de fármacos surgen como alternativa a los métodos tradicionales con el fin de mejorar la eficacia de los tratamientos, pudiendo adaptar la localización y periodo de tiempo de administración los mismos. En este Trabajo Final de Grado se ha utilizado la técnica de electrohilado para fabricar fibras de diámetros nano y micrométricos para emplearse como vehículo para la liberación controlada de ciprofloxacino, un antibiótico utilizado en el tratamiento postoperatorio de la cirugía de cataratas. El electrohilado tiene dos configuraciones que permiten obtener fibras con distinta morfología: con el electrohilado uniaxial se consiguen fibras homogéneas compuestas por un único material, mientras que el coaxial da lugar a fibras formadas por un núcleo y un recubrimiento. Esta estructura es idónea para la liberación de fármacos, pues el núcleo puede estar formado por una matriz de un polímero de rápida degradación que contenga el ciprofloxacino y la cubierta por un material con un perfil de degradación más lento que permita controlar la velocidad de liberación del dispositivo biomédico. Los materiales seleccionados fueron el alcohol polivinílico (PVA) para el núcleo y el ácido poli-L-láctico (PLLA) para el recubrimiento debido a que cumplían a la perfección las características mencionadas. Se fabricaron membranas mediante electrohilado uniaxial y coaxial a distintas concentraciones de los polímeros y se estudiaron sus propiedades y funcionamiento como sistemas de liberación controlada de ciprofloxacino con el fin de determinar cuál era el modelo que más se ajustaba a las necesidades planteadas.

[EN] Controlled drug delivery systems emerge as an alternative to traditional methods with the aim of improving treatment efficacy by adapting the location and duration of drug administration. In this Final Degree Project, the electrospinning technique was used to manufacture fibers with nano and micrometric diameters to serve as vehicles for the controlled release of ciprofloxacin, an antibiotic used in postoperative treatment of cataract surgery. Electrospinning has two configurations that allow for obtaining fibers with different morphologies: uniaxial electrospinning produces homogeneous fibers composed of a single material, while coaxial electrospinning results in fibers formed by a core and a coating. This structure is ideal for drug delivery, as the core can be made of a rapidly degrading polymer matrix containing ciprofloxacin, and the coating can be made of a material with a slower degradation profile, which helps control the release rate of the biomedical device. The selected materials were polyvinyl alcohol (PVA) for the core and poly-L-lactic acid (PLLA) for the coating, as they perfectly met the required characteristics. Membranes were fabricated using uniaxial and coaxial electrospinning at different polymer concentrations, and their properties and performance as controlled ciprofloxacin release systems were studied to determine which model best met the proposed needs.

[CA] Els sistemes de lliberació controlada de fàrmacs sorgeixen com una alternativa als mètodes tradicionals amb la finalitat de millorar l'eficàcia dels tractaments, podent adaptar la localització i el període de temps d'administració dels mateixos. En aquest Treball Final de Grau s'ha utilitzat la tècnica d'electrofilat per a fabricar fibres de diàmetres nano i micromètrics per a emprar-se com a vehicle per a la lliberació controlada de ciprofloxacino, un antibiòtic utilitzat en el tractament postoperatori de la cirurgia de cataractes. L'electrofilat té dues configuracions que permeten obtenir fibres amb distinta morfologia: amb l'electrofilat uniaxial s'aconsegueixen fibres homogènies compostes per un únic material, mentre que el coaxial dona lloc a fibres formades per un nucli i un recobriment. Aquesta estructura és idònia per a la lliberació de fàrmacs, ja que el nucli pot estar format per una matriu d'un polímer de ràpida degradació que continga el ciprofloxacino i la coberta per un material amb un perfil de degradació més lent que permeta controlar la velocitat de lliberació del dispositiu biomèdic. Els materials seleccionats van ser l'alcohol polivinílic (PVA) per al nucli i l'àcid poli-L-làctic (PLLA) per al recobriment, ja que complien a la perfecció les característiques esmentades. Es van fabricar membranes mitjançant electrofilat uniaxial i coaxial a distintes concentracions dels polímers i es van estudiar les seues propietats i funcionament com a sistemes de lliberació controlada de ciprofloxacino amb la finalitat de determinar quin era el model que més s'ajustava a les necessitats plantejades.