Un material de origen renovable logra que el ibuprofeno se disuelva 27 veces más en agua

Un grupo de investigadores alemanes y neerlandeses desarrolló un nuevo material de origen renovable que consiguió aumentar considerablemente la solubilidad del ibuprofeno en agua. En las condiciones del experimento, la concentración disuelta pasó de 0.1 a 2.7 miligramos por mililitro, un incremento de 27 veces respecto al medicamento sin el nuevo poliéster.

El estudio, publicado como manuscrito aceptado en la revista Green Chemistry, parte de un problema relevante para la formulación de medicamentos: aproximadamente 40% de los ingredientes activos aprobados presentan poca solubilidad en agua. Esta característica puede limitar su absorción y, por ello, se utilizan materiales auxiliares capaces de mantener los fármacos en un estado que facilite su disolución.

Uno de los polímeros utilizados con esta finalidad es la polivinilpirrolidona (PVP). Sin embargo, los investigadores señalan que este material se fabrica a partir de fuentes fósiles y no es degradable. Frente a estas limitaciones, desarrollaron dos nuevos componentes derivados de biomasa y los combinaron para producir un poliéster soluble en agua y capaz de interactuar con moléculas de medicamentos.

Pruebas de solubilidad

La diferencia fue especialmente marcada con el ibuprofeno. Al utilizar una concentración de 15 mg/mL del nuevo poliéster, la solubilidad del fármaco alcanzó 2.7 mg/mL. En las mismas condiciones, la PVP utilizada como referencia alcanzó 0.7 mg/mL. Esto significa que el material experimental logró una solubilización aproximadamente 3.9 veces mayor que ese polímero convencional.

Dado esto, los investigadores también probaron el material con naproxeno y ketoprofeno. En esos casos hubo mejoras, aunque menores: la solubilidad del naproxeno aumentó 5.8 veces y la del ketoprofeno 2.8 veces. Debido a la respuesta considerablemente mayor del ibuprofeno, los análisis posteriores se concentraron en este medicamento.

Para explicar el resultado, el estudio señala que las moléculas de ibuprofeno tienden a organizarse en estructuras cristalinas que se disuelven poco en agua. El nuevo polímero interactúa con esas moléculas y altera esa organización, favoreciendo un estado menos cristalino y más soluble. Diferentes análisis realizados por los investigadores respaldaron este mecanismo general de interacción.

Este material también mostró susceptibilidad a degradarse mediante hidrólisis bajo condiciones acuosas fuertemente ácidas, a pH 1. No obstante, los investigadores no demostraron que sea biodegradable bajo la prueba ISO 14851, ni estudiaron su degradación en condiciones fisiológicas. Por ello, el trabajo no permite afirmar todavía que pueda utilizarse como un sustituto biodegradable de los polímeros actuales.

Las pruebas iniciales con células aportaron indicios de citocompatibilidad durante exposiciones de 24 horas en las concentraciones estudiadas, pero los propios autores consideran necesarios ensayos más amplios para determinar su posible uso farmacéutico. El desarrollo representa así una prueba de concepto: un material elaborado con componentes derivados de biomasa puede mejorar la solubilidad de un medicamento poco soluble y, en el caso del ibuprofeno, superar al polímero convencional utilizado como referencia.