Estudio del umbral de percolación para la optimización del diseño de matrices inertes de liberación controlada

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Las formas sólidas representan la mayoría de las formas de dosificación existentes en el mercado farmacéutico. En la actualidad el diseño y desarrollo de nuevas formulaciones, en la mayoría de los casos, está basado en conocimientos empíricos (método de ensayo-error). Esto se debe, principalmente, a los inconvenientes que presenta el estudio de estas formas farmacéuticas, al tratarse de sistemas complejos. Tras una simple observación al microscopio, podemos afirmar que nos encontramos ante un medio desordenado. Para describir estos sistemas podemos utilizar la teoría de la percolación, que se ocupa del estudio de medios desordenados. La aplicación de la teoría de la percolación supone, por lo tanto, un medio para entender mejor los complejos sistemas farmacéuticos. El umbral de percolación es uno de los parámetros más importantes que aporta la teoría de la percolación y, si se conocen los exponentes críticos, que tienen validez universal, proporciona una descripción aproximada del sistema. Por ejemplo, se ha demostrado que el umbral de percolación condiciona la cinética de liberación, así como el hecho de que la liberación del fármaco sea completa. Desde un punto de vista práctico, para la industria farmacéutica es necesario obtener formulaciones cuyas propiedades reológicas y biofarmacéuticas no manifiesten grandes variaciones cuando se modifica ligeramente su composición. Por ello es importante desarrollar formulaciones donde la concentración de excipiente o fármaco no estén próximas a la concentración críticas, es decir, al umbral de percolación. Por lo tanto, la teoría de la percolación se está mostrando como un importante instrumento para el estudio de formulaciones constituidas por sistemas binarios, es decir, con dos componentes relevantes. Los objetivos de la presente Tesis Doctoral se centran en la mejora del diseño de medicamentos de liberación controlada, aplicando teorías estadísticas para la descripción de sistemas desordenados. El objetivo general planteado fue el siguiente: �Estudiar la relación entre el umbral de percolación y determinados parámetros de la formulación para optimizar el diseño de comprimidos matriciales�. Para ello, se plantean los siguientes objetivos concretos: 1. Estudiar la relación entre el umbral de percolación y parámetros granulométricos, biofarmacéuticos y mecánicos de los comprimidos matriciales. Para ello, se elaborarán formulaciones de comprimidos con diferentes porcentajes y granulometrías y se calcularán los umbrales de percolación del fármaco para todos ellos. Partiendo de los datos obtenidos se estudiará, en primer lugar, la influencia del tamaño de partícula del fármaco y del excipiente sobre su umbral de percolación. Se pretende investigar el papel del tamaño relativo fármaco/excipiente. Por otra parte, se estudiará la posible relación entre los perfiles de liberación de las matrices elaboradas y el umbral de percolación del fármaco. Además se investigará la posible relación entre éste parámetro y una propiedad mecánica, como es la resistencia a la fractura. 2. Estudio de matrices elaboradas por un nuevo método de compresión con la ayuda de ultrasonidos. Cambios en los umbrales de percolación y validación de los resultados obtenidos en el desarrollo del objetivo 1, mediante su aplicación a estos comprimidos.

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