VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

VIII Conference "Chemical Sciences"

Smectites as carriers of metformin: physical and chemical characterization

Abstract

Clays and clay minerals are frequently used in pharmaceutical and cosmetic products based on their adsorption, cation exchange, swelling and rheological properties. The smectites family stand out for its ability to accommodate pharmaceutical ingredients. Metformin hydrochloride (MF) is a biguanide drug used in the first-line treatment for type 2 diabetes. Its potential anti-aging and wound healing effects, combined with the well-known advantages of clays, suggest that a clay-MF composite is a promising alternative to development cosmetic formulations. In this work, the incorporation efficiency of MF on sodium hectorite (Ht) and bentonite (Bent) was evaluated. The influence of different parameters (pH, time, temperature and drug initial concentration) in the drug incorporation process on the clays was also studied. In addition, the adsorption isotherms in liquid phase, and the thermodynamic variables calculations, were performed. The selected composite material (Bent-MF) was characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared (IR) spectroscopy, carbon elemental analyses and zeta potential measurements. The results corroborated the presence of drug onto clay, whose adsorption was best described by the Langmuir isotherm model.

Resumen

Arcillas y minerales arcillosos son usados con frecuencia en productos farmacéuticos y cosméticos basado en sus propiedades de adsorción, intercambio iónico, hinchamiento y comportamiento reológico. En los últimos años se destacan los estudios en la familia de las esmectitas, desmotándose su habilidad para incorporar ingredientes farmacéuticos. El hidrocloruro de metformina (MF) es una biguanida usada en el tratamiento de primera línea contra la diabetes tipo 2. Su potencial uso en otras aplicaciones terapéuticas como en el anti-envejecimiento y cicatrización de heridas, combinado con las conocidas ventajas de las arcillas, sugiere que un compuesto de arcilla-MF es una alternativa prometedora para el desarrollo de formulaciones cosméticas. Partiendo de estas motivaciones, en el presente trabajo se evaluó la eficiencia de incorporación de MF en las arcillas bentonita (Bent) y hectorita (Ht) sódicas. Se estudió la influencia de diferentes parámetros químico-físicos: ρH, tiempo, temperatura y concentración inicial del fármaco; en el proceso de incorporación. Estos ensayos se complementaron con la realización de las isotermas de adsorción en fase líquida, así como los ajustes para el cálculo de variables termodinámicas. El material sólido seleccionado (Bent-MF) fue caracterizado por difracción de rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja (IR), mediciones de potencial zeta (PZ) y análisis de carbono total. Los resultados demostraron la presencia de fármaco en la arcilla, y evidenciaron que la adsorción fue mejor descrita a través del modelo de isoterma de Langmuir.