Microencapsulación de insulina por la técnica combinada emulsión doble/coacervación compleja para su administración oral

Abstract

En el presente trabajo se abordó el problema de la administración oral de la insulina. Se encapsuló insulina utilizando la técnica combinada emulsión doble agua en aceite en agua W/O/W por sus siglas en inglés “water in oil in water” y coacervación compleja. Las eficiencias de encapsulación resultaron de entre 87.6 a 89.5% para la proporción fase interna:fase oleosa Fi:FO 1:2. La formación de la emulsión doble W/O/W fue confirmada por microscopia óptica y la distribución del tamaño del glóbulo resultó ser bimodal con picos en 10 y 20μm. Se establecieron las mejores condiciones de coacervación con los sistemas aislado de proteína de suero de leche WPI por sus siglas en inglés “whey protein isolate”-carboximeticelulosa CMC por sus siglas en inglés “carboxymethyl cellulose” y WPI-alginato de sodio SA por sus siglas en inglés “sodium alginate” y el máximo rendimiento de coacervación (alrededor del 80%) se logró con la proporción WPI-CMC o SA 2:1. La emulsión doble W/O/W fue coacervada exitosamente con los sistemas WPI-CMC y WPI-SA confirmándose macroscópica y microscopicamente. Estos sistemas coacervaron en condiciones ácidas (pH=2.5) muy similares al pH del estómago. Posteriormente estas microcápsulas fueron secadas por aspersión para obtener un sólido seco. Se corroboró la integridad de la emulsión doble W/O/W por microscopia óptica después del secado por aspersión. Se evaluó la bioactividad residual BAr de la insulina a diferentes Te (170 y 180°C) y Ts (80 y 70°C) obteniéndose una BAr=96% con respecto al material encapsulado con el sistema WPI- CMC con una Te=180 y Ts=70°C y una BAr=83.3% con respecto al material encapsulado con el sistema WPI-SA con una Te=180 y Ts=70°C. Las microcápsulas elaboradas con ambos sistemas mostraron muy baja solubilidad a valores de pH=2.0 y alta solubilidad a pH=7.0 (condiciones del intestino) por lo que pueden proteger a la insulina en las condiciones ácidas del estómago. La humedad del sólido obtenido esta dentro de los valores reportados en la bibliografía para polvos secados por aspersión. Finalmente se evaluó el efecto protector de las microcápsulas hacia la insulina a valores de pH gástrico comparándola con un testigo (insulina sin encapsular) obteniéndose un 77.04% de insulina bioactiva presente en el sistema de coacervación WPI-CMC, 96.4% de insulina bioactiva presente en el sistema de coacervación WPI-SA y apenas el 1% para la insulina sin microencapsular. Como trabajo futuro se sugiere realizar una valoración biológica del efecto farmacológico para poder evaluar su funcionalidad.