Liberação Controlada de Fármacos

A fim de reduzir o número de problemas relacionados ao uso de medicamentos, as pesquisas na

indústria farmacêutica tem se voltado nos últimos anos ao desenvolvimento de dispositivos com

capacidade de liberar os fármacos de maneira controlada (1). Estes sistemas surgem com a

necessidade de alguns pacientes em que o regime terapêutico requer um aumento na dosagem

ou apresenta problemas inerentes ao aumento da dose. Desta forma o desenvolvimento de

Sistema de Liberação de Fármaco (SLF) ou Drug Delivery System (DDS) surge como

alternativa para transportar o fármaco até um alvo objetivo, reduzindo assim, os efeitos

indesejáveis resultado a ação do fármacos em outros sítios.

Nestes medicamentos, os polímeros se tornam elementos principais nas formulações, pois

possuem a capacidade de controlar a liberação de fármacos. Nestes sistemas há uma maior

eficácia terapêutica, pois, com a liberação progressiva e controlada do fármaco a partir de

degradação da matriz polimérica e consequentemente reduz a toxicidade e aumenta o tempo de

circulação dentro do organismo Ao se comparar sistemas tradicionais, os sistemas de liberação

controlada de fármacos, oferecem uma maior facilidade em manter a concentração dos fármacos

constante na faixa terapêutica por um período prolongado, utilizando-se de uma única dosagem,

o que não acontece nos sistemas convencionais, onde a concentração do fármaco na corrente

sangüínea apresenta um pico máximo e, então, declina. Do ponto de vista clínico, o controle de

concentração terapêutica é importante, pois aumenta a eficácia terapêutica e diminui

significativamente a toxicidade e os efeitos adversos (DE ARAÚJO,2003).

Para a produção destas novas tecnologias, vários são os meios de veiculação de fármacos

capazes de aperfeiçoar a liberação do fármaco, no entanto uma classe vem ganhando destaque,

os polímeros. Os materiais poliméricos tratam-se de materiais extremamente versáteis tanto

quanto pela sua utilização como por suas propriedades. Uma grande variedade de polímeros,

sintéticos, naturais ou semi-sintéticos, podem ser encontrados com as mais diversas aplicações

(VELA et al., 2006).

Polímeros na liberação controlada de fármacos

Os polímeros vêm sendo utilizado há muitos anos nas formulações farmacêuticas. Aplicados

como excipientes, ou seja, qualquer substância diferente do fármaco (1), é aplicado com

diferentes funções, como fornecer estabilidade ao produto e melhorar a disponibilidade do ativo

no organismo (2).

Polímeros são empregados há muito tempo como excipientes em preparações

convencionais de medicamentos e cosméticos, porém nos medicamentos inovadores, os

polímeros são componentes essenciais, já que exercem ação direta na liberação dos fármacos

(VILLANOVA et al.,2010). Muitas classes de polímeros farmacêuticos têm sido usadas em

sistemas de liberação controlada sendo empregado tanto para matriz quanto para revestimento

promovendo desta forma uma liberação controlada do fármaco (OLIVEIRA, 2007).

6.1 Polímeros Biodegradáveis

Os Biomateriais poliméricos são desenvolvidos com base na ação de micro-organismos

( fungos e bactérias) que que degradam determinada matéria a compostos de baixa massa molar.

São hidrolíticamente instáveis e desta forma possuem características de biodegradação o que

possibilita sua total eliminação pelo organismo após certo tempo (SOARES, 2007). Este

tipo de material é de interesse para o desenvolvimento de fármacos, apresentando uma série de

vantagens, pois é biocompatível com o organismo, apresenta dissolução nos mesmos, o que

elimina a posterior remoção de implantes, além de possuírem uma baixa toxicidade. Outra

vantagem refere-se ao fator de serem provenientes de fontes renováveis evitando problemas

ecológicos (FALCONE et al., 2007).

Os principais polímeros biodegradáveis são poliésteres baseados nos ácidos hidroxi-

carbônicos entre eles família dos polihidroxialcanoatos (PHAs), que se enquadram na classe dos

poliésteres microbiais (DANIELL, 2007).

6.2 Poli(hidroxialcanoatos) – PHAs

Os PHAs são poliésteres de ácidos hidroxialcanóicos, acumulados por diversas bactérias

na forma de grânulos intracelulares, que atingem até 80% em peso seco da biomassa bacteriana

(KHANNA, 2005). Esta classe de polímeros é biodegradável e biocompatíveis, sendo

sintetizados a partir de matérias-primas renováveis, como açúcar de cana. Estes produtos

possuem diversas aplicações, como embalagens descartáveis, implantes e matriz para liberação

controlada de fármacos (ROCHA, 2007).

6.3 PBH poli (hidroxibutirato)

O Polihidroxibutirato (PHB) é um composto da classe dos polímeros termoplásticos

chamados “polihidroxialcanoatos” que servem a muitas bactérias como uma maneira de

armazenar materiais que podem servir de reserva para obtenção de carbono e como fonte de

energia para o caso de ausência de um dos dois dentro da célula (BOHMERT et al., 2002).

Composto basicamente por carbono, oxigênio e hidrogênio, as propriedades mais realçadas

neste plástico, são sua produção com materiais renováveis como a cana-de-açúcar, a sua

completa biodegrabilidade (não poluidora) e compostabilidade, além de sua capacidade de ser

produzida por processos que usam tecnologia limpa. Sua produção é feita pela fermentação do

açúcar da cana-de-açúcar através de micro-organismos naturais. Além disso, o bagaço da cana-

de-açúcar é utilizado como fonte de energia elétrica para e vapor (BIOCYCLE, 2012).

6.4 Blendas contendo PBH

O PBH é capaz de formar blendas com diversos tipos de polímeros, entre eles o

poli(propilenoglicol) (PPG), um plástico que pode ser moldado utilizando apenas aquecimento

(termoplástico), muito semelhante ao polietileno. Apresenta uma série de vantagens como,

baixo custo, elevada resistência química e a solventes, fácil moldagem, boa estabilidade

térmica, entre outros (reciclabrasil.com).

Tendo como base estudos anteriormente realizados (ROA, 2013), blendas utilizando

PHB/PPG promovem um tipo diferente de liberação controlada. Inicialmente ocorre uma

liberação mais acelerada, pelo transporte de fármacos através do polímero na fase líquida, no

caso o PPG. Em um segundo momento a liberação ocorre através da biodegradação do PHB.

7. Biomateriais poliméricos

Materiais bioativos têm a capacidade de interagir com tecidos naturais, provocando

reações que favoreçam o desenvolvimento de processos como a fixação de implantes,

biocolonização, regeneração de tecidos, ou biodegradação do material. Grande parte destes

materiais são cerâmicas, no entanto trabalhos recentes vem destacando o emprego de diversos

polímeros como biomateriais devido ao seu controlável grau de reatividade (SOARES,2007).

Ao introduzir materiais dentro do organismo, este deve apresentar estrutura química e

física apropriadas para adequar ao meio biológico e ao mesmo tempo possuir um tempo de vida

útil desejável no organismo. A ausência de substâncias contaminantes, possibilidade de ser

esterilizada, além da degradabilidade controlada pelos fluídos corpóreos também deve ser um

ponto importante. Todos estes requisitos reduzem em muito o de matérias que são candidatos

potenciais para aplicações biomédicas. Desta forma alguns polímeros como o PHB que possui

características adequadas para um biomaterial têm ganhado grande importância no campo

biomédico para o desenvolvimento de materiais utilizados para veiculação de fármacos

(NAIR,2007).