ESTUDIO DE ESTABILIDAD QUÍMICA ACELERADA DE LAS TABLETAS DE Tamarindus indica L

DE LAS TABLETAS DE Tamarindus indica L

jimmy@cnt.uo.edu.cu

Departamento de Farmacia, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba

Resumen

El objetivo de este trabajo, fue evaluar el comportamiento de la concentración de polifenoles, como marcador químico de la calidad de las tabletas de Tamarindus indica L, al ser sometidas a condiciones aceleradas de temperatura, humedad e iluminación. Se realizó la determinación de polifenoles por el método de Folin Ciocalteau. Se sometieron las tabletas a diferentes valores de humedad relativa utilizando el método de las sales saturadas, y se evaluó la influencia de la luz, sometiendo las tabletas a condiciones de luz y oscuridad. Se encontró que las temperaturas 30 y 40 ºC no afectan significativamente el contenido de polifenoles en las tabletas; que el contenido de humedad en el equilibrio, es una función polinomial de grado tres de la humedad relativa del medio, y que la concentración de polifenoles disminuye por el efecto de la luz. Se concluyó que, las condiciones adecuadas para el envase y conservación de las tabletas de tamarindo son: envase de PVC de alta densidad con tapa inviolable, en lugar seco y fresco, y al abrigo de la luz.

Palabras clave: tamarindo, estabilidad acelerada, tabletas, polifenoles, Folin Ciocalteau.

Abstract

The aim of this work, it was to evaluate the behavior of the polyphenols concentration, as quality chemical marker of the Tamarindus indica L tablets, in stress conditions of temperature, humidity and illumination. Polyphenols content was quantified, using the spectrophotometric method of Folin Ciocalteau. Tablets were treated at different condition of relative humidity, using the saturated salts method, and the influence of light was evaluated, placed the tablets to conditions of total illumination and completely darkness. It was found that the temperatures of 30 and 40 ºC don’t affect the polyphenoles content in the tablets, that the equilibrium moisture content, is a three degree polinomial function of the relative humidity, and that the polyphenoles concentration decrease as consecuense of effect of light. The appropriate conditions for the package and conservation of the tamarind tablets are: packing in high-density PVC flask with inviolable closure, in dry and fresh place, and protected from light.

Keywords: tamarind, stability stress testing, tablets, polyphenoles, Folin Ciocalteau.

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Introducción

El tamarindo (Tamarindus indica L) es una planta medicinal que ha sido utilizada a lo largo de los siglos en muchos países del mundo. En Cuba es la planta que más utiliza la población para el tratamiento de los trastornos hepáticos. Es un árbol de mediano tamaño, que pertenece a la familia Caesalpinaceae. Las hojas son ricas en proteínas, ácidos grasos, carbohidratos, polifenoles,

aceites esenciales y elementos minerales como magnesio, hierro, cobre, cinc y selenio. Los flavonoides más abundantes en esta parte de la planta son la orientina, isoorientina, vitexina y la isovitexina. Contienen además otras sustancias como apigenina, ácido ferúlico y ácido cafeico /1, 2/. Las hojas, consumidas como decocción, son la parte que más utiliza la población, y se ha comprobado que tienen actividad hepatoprotectora /3/, antioxidante /4/ y antimicrobiana /5/ asociada z

a la presencia de compuestos polihidroxilados, la mayoría de ellos polifenoles y flavonoides.

En el mercado de fitofármacos y apifármacos cubano, predominan las preparaciones líquidas y las semisólidas, y solo un por ciento muy bajo (menor del 3 %) son preparaciones sólidas /6/.

El principal problema para el uso y preparación de las formas farmacéuticas con extractos líquidos obtenidos a partir de plantas medicinales, es la estabilidad, ya que los mismos tienen una composición muy compleja y son, generalmente, sensibles a los cambios de temperatura, sufren reacciones fotolíticas y se oxidan con facilidad.

En este sentido, las preparaciones sólidas, obtenidas por técnicas de secado o por la micropulverización de las partes útiles de las plantas, ofrecen mayores ventajas. Entre las principales ventajas de las formas sólidas están su bajo costo, facilidad de almacenamiento, alta concentración de principio activo y una mayor estabilidad de las sustancias activas /7, 8/.

Por las razones mencionadas arriba, en este trabajo se evalúa la influencia de la temperatura, la humedad y la luz, en la concentración de polifenoles, como ingrediente activo de un novedoso comprimido con potencialidad antioxidante y hepatoprotectora, obtenido a partir de extracto blando de la especie Tamarindus

indica L., como método para evaluar la estabilidad

del principio activo de estas tabletas en condiciones ambientales aceleradas.

Materiales y métodos

Preparación de las tabletas

Se elaboraron las tabletas utilizando el método clásico de granulación húmeda a escala de laboratorio /9/. Se tamizaron todos los polvos antes de mezclar. El mezclado se realizó en una mezcladora horizontal (Eureka AR-400) de laboratorio, y se secó en una estufa de vacío (Sartorius, Alemania), durante tres horas a 40 ºC.

La compresión se llevó a cabo en una máquina excéntrica (MANESTY, UK), utilizando punzones planos biselados de 12,7 mm, para obtener tabletas de 600 mg de masa promedio, con 20 % de sólidos

totales del extracto blando, y aproximadamente 3,45 % de polifenoles. Una vez obtenidas las tabletas, se envasaron en frascos de cloruro de polivinilo (PVC) de alta densidad con tapa inviolable, y se almacenaron en lugar seco y fresco.

Evaluación del contenido de humedad

Se determinó la humedad residual de las tabletas por el método gravimétrico /10/, utilizando para ello una balanza gravimétrica (Sartorius, SA 325, Alemania). Se realizó el ensayo por triplicado, y se reportó la media y la desviación estándar.

Determinación de polifenoles totales

Se utilizó el método espectrofotométrico de Folin Ciocalteau /11/, el cual se validó para la realización de este estudio en las tabletas (la data no se reporta). Se preparó una curva de calibración utilizando ácido tánico (Riedel-de Haiën; Alemania) en un rango de concentraciones de 6, 9, 12, 15 y 18 ug/mL.

Se trituraron diez tabletas en un mortero; se pesaron 600 mg y se disolvieron en agua destilada hasta completar un volumen de 500 mL. Se filtró esta solución por papel de filtración rápida, y se reservó para el análisis.

Para la medición de la absorbancia, se prepararon la muestra y el estándar como sigue. Se tomaron 3 mL del filtrado y 3 mL de una solución estándar de ácido tánico 0,10ug/mL, y se colocaron en sendos volumétricos de 25 mL de capacidad. Se les añadió 2 mL de una solución de carbonato de sodio (Riedel-de Haiën, Alemania) al 20 %; se agitó circularmente, y después de dos minutos se añadió 1 mL de la solución reactivo de Folin Ciocalteau. Se agitó; se enrasó el frasco; se dejó reposar 5 min, y se leyó la absorbancia en un espectrofotómetro (Cezil, UK) a 700 nm, contra un blanco preparado de igual manera, pero utilizando 3 mL de agua destilada. El contenido total de polifenoles expresado en por ciento se determinó según la expresión:

PT = m_cc /m_m*10

donde PT es el contenido total de polifenoles en por ciento,

m_cc es la cantidad de polifenoles encontrada en la curva de calibración expresada en gramos,

m_m es la masa de muestra en gramos. z

Evaluación del efecto de la temperatura

Se sometieron muestras de tabletas, envasadas en frascos de PVC, a la influencia de valores de temperatura de 30 y 40 ºC durante 90 días /12/, utilizando para ello una estufa de vacío (MLW, Alemania). Se realizó la determinación de la concentración de polifenoles cada quince días. Se realizó el ensayo por triplicado y se reportó la media y la desviación estándar.

Influencia de la humedad a 25 ºC

Para la realización de este estudio, se utilizó el método de las sales saturadas de Callagan /13/. La obtención de las isotermas se realizó a 25 ºC de temperatura, para ello se utilizó una estufa refrigerada (MK-325, Suiza).

Se colocaron muestras de tabletas con una humedad residual de 2,21 %, en placas de Petri de 15 cm de diámetro, y estas se colocaron en desecadoras preparadas a 0, 32, 57, 74.3, 84,3 y 100 % de humedad relativa.

Durante los primeros diez días, se determinó diariamente la humedad residual en una balanza gravimétrica (Sartorius, SA 325, Alemania), posteriormente se realizó la medición cada cinco días, por espacio de veinte días.

Influencia de la luz

Se prepararon dos desecadoras con humedad relativa 0 % (sílica gel recién activada a 105 ºC por tres horas) y se expusieron tabletas envasadas en frascos transparentes y de color ámbar con tapas esmeriladas y frascos de PVC de alta densidad con tapa inviolable, a la acción de la luz y en la oscuridad /14/. La temperatura promedio a lo largo del estudio se mantuvo entre 30 y 33 ºC.

La iluminación de la desecadora seleccionada se realizó durante 24 horas diarias, todo el tiempo del estudio, utilizando una lámpara fluorescente (Phillips, TL-D, 18W, Holanda). Se determinó la concentración de polifenoles cada siete días. Se realizó el análisis por triplicado y se reportó la media y la desviación estándar.

Análisis de los datos

Los gráficos fueron realizados con el software Origin 6.1 (v6.1052(B232) OriginLab Corporation. MA. USA). El análisis estadístico se realizó con el software StatGraphics 5.1 (Stat Ease Co. Minneapolis, USA).

Se realizó un test Anova para comparación de medias, y el test de rangos múltiples de Duncan, para conocer las diferencias entre grupos. Se realizó el ajuste de modelos matemáticos a través de análisis de regresión múltiple, utilizando como criterios la bondad de ajuste (R2 _{ajustado), la bondad de predicción (Q}2₎ y la ausencia de correlación residual por medio del test de Durvin-Watson (DW).

Resultados y discusión

Influencia de la temperatura

La figura 1 muestra el comportamiento de la concentración de polifenoles en las tabletas sometidas al estudio. A lo largo de los tres meses la concentración de polifenoles, disminuyó en 1,17 % a 30 ºC y en 1,36 % a 40 ºC, pero la diferencia no fue estadísticamente significativa (t_test= -0,563 1, p-valor=0,583 691). En ambos tratamientos, las concentraciones de polifenoles se mantienen por encima de 98 %, lo que resulta un buen indicador de la estabilidad química de las tabletas a estos valores de temperatura.

No se observó durante el estudio ningún signo de oscurecimiento de las tabletas, que es el primer indicio de degradación por oxidación de los polifenoles en los extractos de tamarindo, por lo que esta disminución en ambos casos, puede estar relacionada con un ligero aumento de la humedad residual de las tabletas, y no con un proceso degradativo.

Sin embargo, teniendo en cuenta las condiciones climáticas de la provincia Santiago de Cuba, que la temperatura ambiental promedio puede ser superior a los 32 ºC casi el año entero, y que la concentración de polifenoles en la tableta es baja (3,45 mg aproximadamente) se sugiere almacenar estas tabletas en un lugar fresco, (temperaturas entre 25-30 ºC).

Efecto de la humedad

Muchos compuestos son sensibles a la presencia de humedad y al vapor de agua, de manera que cuando se exponen a un ambiente húmedo pueden

retener agua, ya sea a nivel superficial o incluso dentro de su masa. La humedad puede causar o a c e l e r a r r e a c c i o n e s d e g r a d a t i v a s , fundamentalmente la hidrólisis /12/.

Fig. 1 Influencia de la temperatura en la concentración de polifenoles.

Fig. 2 Absorción de humedad por las tabletas de tamarindo a 25 ºC de temperatura a diferentes valores de humedad relativa.

En la figura 2 se muestran las isotermas de absorción de las tabletas de tamarindo a diferentes valores de humedad relativa a 25 ºC. En todos los casos, el contenido de humedad en el equilibrio se alcanzó a los 5 días de exposición a la humedad.

La humedad residual a 0 % de humedad relativa no se modificó durante el tiempo de estudio, elemento que indica que, un lugar seco, e s l a c o n d i c i ó n m á s a d e c u a d a p a r a l a conservación de las tabletas. Este elemento aparece reportado con frecuencia en la literatura especializada /15,16/, ya que al ser privados los principios activos (extractos líquidos) del medio del cual fueron extraídos de la planta, los hace altamente higroscópicos. Se observó un ligero oscurecimiento de las tabletas, característico

de procesos oxidativos de los polifenoles del tamarindo.

El valor del contenido de humedad en el equilibrio (EMC), en cada valor de humedad relativa (HR), se utilizó para correlacionar la capacidad de absorción de humedad de las tabletas. El EMC aumenta siguiendo una función polinomial de grado tres (figura 3), que puede ser utilizada para hacer predicciones, con R2 ajustado igual a 0,987 4, Q2 _{igual a 0,883 8 y con} ausencia de correlación residual (estadístico de Durvin Watson no significativo).

A continuación se presenta la expresión del modelo ajustado:

EMC = 2,689 4 + 0,176 8 ⋅ HR - 0,003 7 ⋅ HR2 ₊ 0,000 03 ⋅ HR3

Fig. 3 Comportamiento de la humedad residual de las tabletas de tamarindo en relación con contenido de humedad a 25 ºC. La línea sólida indica

la función polinomial ajustada.

Influencia de la luz

El test Anova aplicado mostró que existen diferencias significativas entre las medias de los seis grupos (tratamientos) estudiados (F-test = 17,52; p-valor= 0,000 0). El test de rangos múltiples de Duncan

mostró, que solo la media del contenido de polifenoles en las tabletas envasadas en frasco de vidrio transparente, expuestas a la luz, fue diferente del resto de los grupos, que resultaron homogéneos.

La figura 4 muestra el comportamiento del contenido de polifenoles en las tabletas para los seis

tratamientos aplicados. El decrecimiento del contenido de polifenoles en las tabletas que fueron expuestas a la luz fue de 24,59 %, hecho que comprueba la fotosensibilidad de las tabletas, en especial del contenido del principio activo de la misma.

Se pudo constatar que el contenido de polifenoles en las tabletas envasadas en frasco de PVC, expuestas a la luz, no sufrió cambios a lo largo del estudio; se sugiere que sea este el envase final para las tabletas.

Fig. 4 Comportamiento de la concentración de polifenoles por efecto de la luz.

La figura 5 muestra el comportamiento del contenido de polifenoles en relación con el tiempo, cuando las tabletas se exponen a la luz en frasco transparente. Este comportamiento se ajustó a una función lineal (F= 155,53; p-valor = 0,000 0) que puede explicar el 96,28 % de la variabilidad de polifenoles por el efecto de la luz (R2 _{ajustado= 0,962 8), con una} bondad de predicción (Q2_{) igual a 83,89 %.}

El test de DW fue no significativo, (p-valor= 0,291 2). La ecuación matemática del modelo ajustado es:

% CP = 98,372 9 - 0,419 307 ⋅ t

donde CP es el contenido de polifenoles, y t es el tiempo expresado en días.

Estos resultados sugieren que la ausencia de luz, y el frasco de PVC de alta densidad son las condiciones que brindan mayor protección para mantener la estabilidad de las tabletas de tamarindo frente a la acción de la luz.

Conclusiones

Las condiciones de almacenamiento más adecuadas para mantener la estabilidad de las tabletas de tamarindo son: frasco de PVC de alta densidad con tapa inviolable, en lugar seco, fresco y al abrigo de la luz.

Se encontraron relaciones estadísticas significativas que describen la variabilidad de la concentración de polifenoles en las tabletas de tamarindo, causadas por exposiciones prolongadas a diferentes valores de humedad relativa y a la luz.

Bibliografía

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