métodos de preparação e caracterização de sistemas fármaco...
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA
CURSO SUPERIOR DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
WESLLEY ALVES DE SOUZA
Métodos de preparação e caracterização de sistemas fármaco-HPβCD-lipossomas furtivos
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
LONDRINA
2018
WESLLEY ALVES DE SOUZA
Métodos de preparação e caracterização de sistemas fármaco-HPβCD-lipossomas furtivos
Trabalho de Conclusão de Curso de graduação, apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 2 do Curso de Licenciatura em Química da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR,câmpus Londrina, como requisito parcial para obtenção do título de Licenciado em Química.
Orientador: Prof. Dr. Luís Fernando Cabeça
LONDRINA
2018
TERMO DE APROVAÇÃO
Métodos de preparação e caracterização de sistemas fármaco-HPβCD-lipossomas furtivos
WESLLEY ALVES DE SOUZA
Este Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) foi apresentado em 06/07/2018 como
requisito parcial para a obtenção do título de Licenciatura em Química. O candidato foi
arguido pela Banca Examinadora composta pelos professores abaixo assinados. Após
deliberação, a Banca Examinadora considerou o trabalho aprovado.
______________________________
Professor Orientador
Prof. Dr. Luis Fernando Cabeça
______________________________
Membro titular
Prof. Dr. Renato Márcio Ribeiro Viana
______________________________
Membro titular
Prof. Dr. Janksyn Bertozzi
- O Termo de Aprovação assinado encontra-se na Coordenação do Curso –
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar agradeço a Deus pela vida e me capacitou a chegar onde estou.
A minha mãe pelo exemplo de vitória, e que me ensinou a ser uma pessoa melhor a cada dia onde sempre me apoiou a concluir a graduação. Obrigado Mãe.
Agradeço a minha namorada Kawani C. Gomes que em todos os momentos me incentivou a jamais desistir dos meus objetivos, e que sempre acreditou em meu potencial. Obrigado meu amor.
Ao Prof. Dr. Luiz Fernando Cabeça onde auxiliou a construir meus conhecimentos, pelo excelente papel desempenhado como orientador, e com certeza um grande amigo. Muito obrigado Professor!
Aos amigos que me deram força durante a graduação.
Agradeço a todos os professores do curso, que foram tão importantes na minha carreira acadêmica.
RESUMO
SOUZA, Weslley Alves de. MÉTODOS DE PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SISTEMAS FÁRMACO- HPβCD - LIPOSSOMAS FURTIVOS. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso II (Curso de Licenciatura em Química). Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR. Londrina, Paraná. Pesquisadores do mundo todo vêm estudando os sistemas de liberação controlada de fármacos, por oferecerem muitas vantagens quando comparados aos sistemas convencionais de administração com fármacos na forma livre. Os lipossomas assim como as ciclodextrinas são uns dos melhores sistemas carreadores e liberadores de fármacos, pois são biocompatíveis, melhoram a biodisponibilidade do fármaco, limitam os efeitos secundários tóxicos e também promovem uma maior absorção do que os correspondentes ativos livres aumentando a ação do fármaco. O 2-
hidroxipropil--ciclodextrina (HP-β-CD) é um dos carreadores de fármacos (F) pertencentes à classe dos oligossacarídeos cíclicos. Por sua vez, estes compostos apresentam uma cavidade interna hidrofóbica e seu exterior hidrofílico, com capacidade de solubilizar-se em meio aquoso bem como, encapsular em sua cavidade interna moléculas hidrofóbicas. Já os Lipossomas Furtivos (LF) são vesículas formadas por fosfolipídios, formando estruturas com um compartimento aquoso e por bicamada lipídica. Também utilizados como carreadores de fármacos lipofílicos e hidrofóbico. Entretanto, os fármacos incorporados nos lipossomas podem ser ainda liberados o que acaba por limitar o uso do sistema. A encapsulação do complexo Fármaco/HP-β-CD em LF pode contornar as desvantagens de cada sistema individualmente de forma a obter o melhor sistema de liberação controlada de fármaco possível. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo testar métodos de preparação de sistemas binários (F/HP-β-CD): liofilização; preparação do complexo em fase aquosa e co-evaporação em termos de eficiência de complexação e constante de associação. Também serão utilizados três métodos para a preparação do complexo ternário (F/HP-β-CD em LF), sendo elas: desidratação-reidratação; método de preparação por injeção de etanol e método por hidratação do filme lipídico em seguida quantificar ambos complexos em termos de eficiência de complexação, utilizando a espectrofotometria Ultravioleta e Visível (UV-Vis).
Palavras-chave: Sistemas binários; Sistemas ternários; Lipossomas Furtivos;
Espectrofotometria Ultravioleta e Visível (UV-Vis).
ABSTRACT
SOUZA, Weslley Alves de. METHODS OF PREPARATION AND CHARACTERIZATION PHARMACO SYSTEMS - HPβCD-STEALTH LIPOSOMES. 2018. Completion work of Course II (Course of Degree in Chemistry). Federal Technological University of Paraná-UTFPR. Londrina, Paraná.
Researchers from around the world have been studying controlled drug delivery systems as they offer many advantages over conventional free drug delivery systems. Liposomes as well as cyclodextrins are one of the best carrier and drug delivery systems as they are biocompatible, improve the bioavailability of the drug, limit toxic side effects and also promote greater absorption than the corresponding free actives enhancing drug action. 2-hydroxypropyl-b-cyclodextrin (HP-β-CD) is one of the drug carriers belonging to the class of cyclic oligosaccharides. In turn, these compounds have a hydrophobic internal cavity and its hydrophilic exterior, in aqueous medium as well as, encapsulate in its inner cavity hydrophobic molecules. Furtive Liposomes (LF) are vesicles formed by phospholipids, forming structures with an aqueous compartment and lipid bilayer. Also used as carriers of lipophilic and hydrophobic drugs. However, the drugs incorporated into the liposomes can still be released which ultimately limits the use of the system. Encapsulation of the Drug / HP-β-CD complex in LF can bypass the disadvantages of each system individually in order to obtain the best possible controlled drug delivery system. In this way, the present work aims to test methods of preparation of binary systems (Drug / HP-β-CD): freeze-drying; preparation of the complex in aqueous phase and co-evaporation in terms of complexation efficiency and association constant. Three methods for the preparation of the ternary complex (F / HP-β-CD in LF) will also be used, being: dehydration-rehydration; method of preparation by injection of ethanol and method by hydration of the lipid film, then quantify both complexes in terms of complexation efficiency using UV and Vis (UV-Vis) spectrophotometry. Keywords: Binary systems; Ternary systems; Furtive Liposomes; Ultraviolet and Visible Spectrophotometry (UV-Vis).
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Representação Esquemática da Liberação Controlada de Fármaco em
Lipossomas. .............................................................................................................. 16
Figura 2: Moléculas de lipídios A) fosfatidilcolina, B) fosfatidilserinas e C)
fosfatidilgliceróis. ....................................................................................................... 16
Figura 3: Lipossoma Convencional (A), Lipossoma Furtivo (B). ............................... 17
Figura 4:A) Estrutura das principais ciclodextrinas naturais, α, β e γ. B) Estrutura
tronco cônica das CDs e suas hidroxilas primárias e secundárias voltadas para o
exterior dos anéis. ..................................................................................................... 18
Figura 5:Representação Esquemática do sistema Binário (Fármaco em
Ciclodextrina). ........................................................................................................... 19
Figura 6: Molécula de 2-hidroxipropil-b-ciclodextrina. ............................................... 20
Figura 7: Formaçãodo complexo Ternário (Fármaco em Ciclodextrinas encapsulado
em Lipossoma Furtivo). ............................................................................................. 21
Figura 8: Método por Co-Evaporação. ...................................................................... 22
Figura 9: Método por complexo em fase aquosa ...................................................... 22
Figura 10: Método por Liofilização. ........................................................................... 23
Figura 11: Método por Hidratação de filme lipidico ................................................... 24
Figura 12: Método por Injeção de etanol. .................................................................. 24
Figura 13: Método por desidratação-reidratação ....................................................... 25
Figura 14: Curva de padronização da RVC. .............................................................. 30
Figura 15: Curva de calibração da ropivacaína. ........................................................ 30
Figura 16: Diagrama de solubilidade de fase para RVC com aumento da
concentração de HPBCD, determinada a temperatura ambiente. ............................. 32
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Absorbância em 263 nm adquirida para diferentes métodos de preparação
de binário e suas rescpectivas concentrações. ......................................................... 31
Tabela 2: Dados de absorbância de RVC para amostras de binário: concentração de
HP-β-CD 2, 4, 8, 16, 30 mM com excesso de RVC. .................................................. 31
Tabela 3: Valores da concentração de RVC solubilizada para cada concentração de
HP-β-CD .................................................................................................................... 32
Tabela 4: Valores de absorbância e da concentração de RVC em solução binária. . 34
Tabela 5: Valores de absorbância da RVC diluida em 3 ml de solução tampão fosfato
e suas concentrações finais. ..................................................................................... 35
Tabela 6: Valores para a concentração de RVC encapsulado em lipossimas furtivos,
e suas eficiências de complexação. .......................................................................... 35
LISTA DE ABREVIATURAS
α-CD - α-ciclodextrinas
-CD - -ciclodextrinas
CD – Ciclodextrina
CDs - Ciclodextrinas
CL - Cromatografia Líquida
EPC - fosfatidilcolina de ovo
F/CD- Fármaco em Ciclodextrina
F/HP-β-CD- Fármaco em 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina
F/HP-β-CD/LF - Fármaco em 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina em Lipossomas Furtivos
GUV -Vesícula Unilamelar Gigante
HP-β-CD - 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina
LF - Lipossomas Furtivos
LUV - Vesícula Unilamelar Grande
MLV - Vesícula Multilamelar
MUV - Vesícula Multivisicular
PEG - Polietilenoglicól
RVC –Ropivacaína
SUV - Vesícula Unilamelar Pequena
UV-Vis - Ultravioleta e Visível
γ-CD - γ-ciclodextrinas
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 11
2 OBJETIVOS .................................................................................................... 12
2.1 OBJETIVO GERAL ....................................................................................... 12
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 12
3 JUSTIFICATIVA .............................................................................................. 13
4 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................. 14
4.1 SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS ............................................. 14
4.2 LIPOSSOMAS .............................................................................................. 15
4.2.1 Lipossomas Furtivos. ............................................................................. 16
4.3 CICLODEXTRINAS ...................................................................................... 17
4.4 COMPLEXO DO FÁRMACO EM HP--CICLODEXTRINA ENCAPSULADO
EM LIPOSSOMA FURTIVO (F/HP--CD/LF) ............................................................. 20
4.5 MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DO SISTEMA BINÁRIO (F/HP--CD) ......... 21
4.6 MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DO SISTEMA TERNÁRIO (F/ HP--
CD/LF)............. .......................................................................................................... 23
5 MATERIAIS E MÉTODOS .............................................................................. 25
5.1 MATERIAIS EM ESTUDOS .......................................................................... 25
5.2 MÉTODOLOGIA ........................................................................................... 25
5.2.1 Preparação do Complexo Binário (F/HP--CD)..................................... 25
5.2.2 Preparação do Complexo Ternário (RVC: HP--CD: LF)...................... 28
6 RESULTADOS ................................................................................................ 29
6.1 CURVA DE CALIBRAÇÃO DA ROPIVACAÍNA. ......................................................... 29
6.2 DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE COMPLEXAÇÃO PARA O SISTEMA TERNÁRIO
(RVC: HP--CD: LF) .................................................................................................. 34
7 CONCLUSÃO ................................................................................................. 35
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 37
11
1 INTRODUÇÃO
Ciclodextrinas CDs são oligossacarídeos cíclicos constituídos por unidades
de glucopinose. CDs são utilizados para formação de sistemas de complexação com
moléculas hidrofílicas. A principal habilidade das CDs é aumentar a solubilidade do
fármaco para o aumento da sua biodisponibilidade. CDs embora apresentem
habilidade de formar complexos e melhorar sua biodisponibilidade, também acabam
melhorando a farmacocinética do fármaco.
Destacando também os lipossomas e lipossomas furtivos como carreadores
de fármacos, pode-se defini-los como vesículas formadas por fosfolipídios, formando
estruturas com um compartimento aquoso e bicamada lipídica. Eles são utilizados
como carreadores de fármacos lipofílicos ou hidrofóbico.
A união de ambos os sistemas de liberação, ou seja, encapsulação do
complexo fármaco/CD em lipossomas pode contornar as desvantagens de cada
sistema individualmente e também podendo aumentar o tempo de duração do
fármaco na corrente sanguínea como também dimuindo sua toxicidade.
Para isso, buscam-se métodos de preparações que visam a melhorar a
eficiência de cada sistema. Assim o presente trabalho testara três métodos de
preparação para o complexo binário fármaco/HP-β-CD: liofilização; preparação do
complexo em fase aquosa e co-evaporação. Também serão utilizados três métodos
para a formação do complexo ternário fármaco/CD/lipossomas: desidratação-
reidratação; método de preparação por Injeção de etanol e método por hidratação do
filme lipídico.
12
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
O presente trabalho tem como objetivo testar diferentes métodos de
preparação de sistemas fármaco em 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina (F/HP-β-CD) e
fármaco/HP-β-CD encapsulado em lipossomas furtivos (LF). Após este processo,
quantificar o complexo (F/HP-β-CD) e o lipossoma furtivo, utilizando como
ferramenta a espectrofotometria Ultravioleta e Visível (UV/Vis). O fármaco utilizado
para o processo de encapsulamento será a ropivacaina (RVC)
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Preparar o complexo de inclusão RVC em 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina,
(RVC/HP-β-CD), utilizando os métodos de co-evaporação, preparação
complexa em fase aquosae liofilização.
Preparar a estrutura dos lipossomas com membrana modificada (lipossomas
furtivos) através do uso de lipídeos de fosfatidilcolina de ovo (EPC), 1,2-
distearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-N-[metoxi(polietilenoglicol)]-2000
(DSPE-PEC-2000) e colesterol;
Preparar do complexo ternário entre RVC/HP-β-CD e lipossomas furtivos
(RVC/HP-β-CD/LF) utilizando os métodos de filme lipídico, desidratação-
rehidratação e injeção etanólica.
Quantificação de cada sistema através da técnica de espectrofotometria
Ultravioleta e Visível (UVvis) para determinar eficiência de complexação e
constante de associação.
13
3 JUSTIFICATIVA
Pesquisadores do mundo todo vêm estudando os sistemas de liberação
controlada de fármacos, tal estudos se deve, por oferecerem muitas vantagens
quando comparados aos sistemas convencionais de administração com fármacos na
forma livre (KONING et al., 2002).
Os lipossomas assim como as ciclodextrinas são uns dos melhores sistemas
carreadores e liberadores de fármacos, pois são biocompatíveis, melhoram a
biodisponibilidade do fármaco, limitam os efeitos secundários tóxicos e também
promovem uma maior absorção do que os correspondentes ativos livres
aumentando a ação do fármaco (ALLEM et al., 2013).
Lipossomas com superfície de membrana modificada da origem aos
lipossomas furtivos, tal modificação auxilia a melhorar o tempo de circulação na
corrente sanguínea (BOERMAN et al., 2000), pois os lipossomas furtivos
apresentam um tempo de vida na corrente sanguínea maior do que os l ipossomas
convencionais.
Para obtenção de sistemas fármaco/HP--CD em lipossomas furtivos para
liberação de fármacos é fundamental o uso de métodos de preparação eficientes
quanto à eficiência de encapsulação e cinética de liberação. Para tanto, diferentes
métodos de preparação serão testados e avaliados.
14
4 REFERENCIAL TEÓRICO
4.1 SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS
O termo “fármaco” engloba neste contexto todos compostos bioativos
administrados com intuito terapêutico, desde moléculas de baixo peso molecular a
proteínas e a material genético (COIMBRA, 2010). Entre as diversas formas de
administração de fármacos, a via oral é a mais utilizada e, entre as várias formas
farmacêuticas de administração oral, os comprimidos são os mais empregados
(AULTON, 2005).
Os comprimidos que se destinam à administração oral apresentam diferentes
objetivos, como dissolução na boca, ingestão e desagregação no estômago ou no
intestino (PRISTA et al., 2002; ANSEL et al., 2000). Esta forma farmacêutica inclui
algumas vantagens, dente as principais estão: boa precisão de dosagem, maior
estabilidade física, química e microbiológica em relação às demais formas
farmacêuticas, principalmente as líquidas. Também apresentam facilidade de
manuseio, tecnologia de obtenção relativamente simples, boa apresentação e fácil
aceitação (AULTON, 2005; PRISTA et al., 2002).
A principal desvantagem dos comprimidos como forma farmacêutica está
relacionada à biodisponibilidade de fármacos pouco solúveis em água ou de baixa
taxa de absorção. Adicionalmente, alguns fármacos podem causar efeitos de
irritação local ou, ainda, causar danos na mucosa gastrintestinal (AULTON, 2005).
As formas farmacêuticas convencionais apresentam algumas limitações, tais
como: impossibilidade de manter constante a concentração do fármaco nos locais de
ação flutuações inevitáveis das concentrações de fármaco no plasma no estado de
equilíbrio e, para fármacos com tempo de meia-vida biológica curta, necessidade de
doses frequentes para manter as concentrações plasmáticas no estado de equilíbrio
e dentro da faixa terapêutica (AULTON, 2005).
Para tanto, busca-se alternativas para tornar o uso de medicamentos mais
seguros, com ação mais prolongada, mais regular, mais localizada, diminuição da
toxicidade e efeitos secundários sem que se diminua a eficácia terapêutica
(AIACHE; DEVISSAGUET; GUYOT-HERMANN, 1982). Nesse ínterim, a
necessidade do desenvolvimento de preparações de liberação controlada de
fármacos (Figura 1).
15
Os sistemas de liberação de fármacos (Drugs delivery system) apresenta
grandes vantagens quando comparadas com outros sistemas convencionais, pois
permite aperfeiçoar a liberação de um fármaco até seu local de ação, dentre outras
vantagens estão: a maior eficácia terapêutica; redução da toxicidade e maior tempo
do fármaco na circulação; menor número de dose, o que implica numa maior
segurança na administração; aumento da estabilidade do fármaco; o direcionamento
a alvos específicos; e a capacidade de incorporação tanto de substâncias hidrofílicas
como lipofílicas (FELICE et al., 2014).
Nesse sentido, o uso da tecnologia de encapsulamento de ativos
(medicamentos, vacinas, perfumes, corantes, etc.) dentro de nanoestrutura esta
atraindo muita atenção na química, biologia, medicina farmacológica e na
comunidade nanotecnologia (YANG et al., 2013 e ZUCKER et al., 2009). Hoje são
conhecidos muitos sistemas carreadores como as ciclodextrinas, os calixarenos,
lipossomas e lipossomas furtivos (LIU et al., 2004).
4.2 LIPOSSOMAS
Os lipossomas podem ser definidos como, vesículas esféricas microscópicas,
constituídas de uma ou várias bicamadas lipídicas (LOPES; OLIVEIRA, 2000;
SANTOS; CASTANHO, 2002; ARAÚJO et al., 2003; FRÉZARD et al., 2005;
BATISTA et al., 2007; KLÜPPEL et al., 2007; CABEÇA et al., 2008; DIMER et al.,
2013; ANCHIÊTA-JÚNIOR, et al., 2014).
Uma aplicação das vesículas lipossomais se baseia no ecapsulamento de
fármacos (PAULA et al., 1996; PINTO et al., 2000; FRACETO et al., 2002; CEREDA
et al., 2004; UHRIKOVA et al., 2004), aumentando o tempo de meia-vida dos
fármaco in vivo (GRANT et al., 2001; GRANT, 2002), prolongando o efeito de
atividade e reduzindo os efeitos colaterais.
Além disso, os lipossomas têm a capacidade de proteger o fármaco
encapsulado da degradação ou diluição. Quando alcançam os tecidos alvos podem
liberar grande concentração do produto, com isso acaba aumentando a eficácia do
tratamento (Figura 1). Também apresentam baixa toxicidade, são biodegradáveis,
modificam as propriedades farmacocinéticas, o tempo de circulação na corrente
16
sanguínea e o metabolismo do fármaco encapsulada (SANTOS et al., 2002;
GONIOTAKI et al., 2004; PUGLIA et al., 2004).
Figura 1: Representação Esquemática da Liberação Controlada de Fármaco em Lipossomas.
Fonte: Adaptada de What is a Liposome (You Tube)
Por apresentarem grande estabilidade frente a variações de pH ou da
concentração de sal no meio, as fosfatidilcolinas de ovo (EPC) são as mais
utilizadas em estudos de formulação de lipossomas (BATISTA et al., 2007). Outros
lipídeos mais utilizados nas formulações de lipossomas são os que se aproximam de
uma forma cilíndrica como as fosfatidilcolinas, fosfatidilserinas e fosfatidilgliceróis
(Figura 2).
Figura 2: Moléculas de lipídios A) fosfatidilcolina, B) fosfatidilserinas e C) fosfatidilgliceróis.
Fonte: Adaptada de Cabeça (2009).
4.2.1 Lipossomas furtivos.
17
Um dos maiores pré-requisitos para a utilização de lipossomas como
carreadores de fármacos in vivo é que eles devem circular e reter o fármaco por
tempo suficiente para alcançar o sítio efetivo. Como solução deste problema os
lipidios podem ser modificados incluindo determinadas moléculas em sua camada
exterior (modificando sua superfície) de forma a evitar sua eliminação pelo sistema
retículo-endotelial (LOPES; OLIVEIRA, 2000). Por sua vez, estes lipossomas
convencionais passam então a ser denominados de lipossomas de longa circulação
ou simplesmente de lipossomas furtivos (LF) (Figura 3) (SANTOS; CASTANHO,
2002; ANCHIÊTA-JÚNIOR, et al., 2014).
Um dos principais componentes utilizados para preparar lipídeos furtivos é o
uso de polímeros hidrofílicos, em especial os polietilenoglicóis (PEG) (BATISTA, et
al., 2007; KLÜPPEL, et al., 2007). O PEG é um polímero biologicamente inerte muito
utilizado em carreadores farmacológicos para criar um obstáculo estério e/ou uma
camada hidrofílica superficial ao redor dos lipossomas, de forma a protegê-los contra
as proteínas plasmáticas do corpo (LOPES; OLIVEIRA, 2000; ANCHIÊTA-JÚNIOR,
et al., 2014). Esta camada hidrofílica superficial aumenta o tempo de circulação dos
lipossomas bloqueando o processo de reconhecimento molecular e a captura pelas
células do sistema fagocitário mononuclear (ANCHIÊTA-JÚNIOR, et al., 2014),
principalmente as células de Kupffer no fígado (BATISTA, et al., 2007).
Figura 3: Lipossoma Convencional (A), Lipossoma Furtivo (B).
Fonte: Adaptada de Liposomal technology-YouTube.
4.3 CICLODEXTRINAS
18
As Ciclodextrinas (CD) são um dos carreadores de fármacos mais utilizados,
pertencentes à classe dos oligossacarídeos cíclicos de seis ou mais unidades de
glicopiranose unidas por ligações α-1,4. Esta classe de oligossacarídeos é capaz de
formar complexos de inclusão com várias moléculas orgânicas denominadas de
moléculas hóspedes (LOFTSSON; DUCHÊNE, 2007).
Constituem uma nova classe de excipientes farmacêuticos compostas por
unidades de D-(+)-glucopiranose, que unidas originam estruturas cíclicas tronco-
cônicas (CUNHA-FILHO; SÁ-BARRETO, 2007; ALVES et al., 2012) sendo
denominadas de α-ciclodextrinas (α-CD), β-ciclodextrinas (β-CD) e γ-ciclodextrinas
(γ-CD) (Figura 4), respectivamente.
Figura 4: A) Estrutura das principais ciclodextrinas naturais, α, β e γ.
Fonte: http://www.jotdown.es
Por sua vez, estes compostos apresentam uma cavidade interna hidrofóbica e
seu exterior hidrofílico, com capacidade de solubilizar-se em meio aquoso bem
como, encapsular em sua cavidade interna moléculas hidrofóbicas (ARAÚJO et al.,
2003; CUNHA-FILHO; SÁ-BARRETO 2007; FRACETO et al., 2007; VENTURINI et
al., 2008; LYRAet al., 2010).
Estudos feitos apontam que maior parte dos fármacos quando em solução
aquosa apresentam alguma degradação, podendo perder sua eficiência e até
mesmo tornando tóxico, frequentemente, a atividade terapêutica é prejudicada pela
instabilidade do fármaco (LOFTSSON; BREWSTER, 1996).Uma das maneiras de
melhorar a solubilidade do fármaco em água é sua inclusão em CDs, além do mais,
contribui para a redução da toxicidade local e/ou sistêmica, protegendo contra a
degradação, promovendo um prolongamento da ação do fármaco (ARAÚJO et al.,
2003; CUNHA-FILHO; SÁ-BARRETO 2007; LYRA, et al., 2010).
19
Figura 5: Representação Esquemática do sistema Binário (Fármaco em Ciclodextrina).
Fonte: Adpatada de Unochapecó.
Em especial, os complexos formados por -ciclodextrinas (-CD) são
importantes como sistemas liberadores de fármacos devido à melhora na
solubilidade aquosa, estabilidade química e biodisponibilidade (UEKAMA, 2004)
sendo, portanto bons carreadores quando injetados intravenosamente.
No entanto, as -CD apresentam solubilidade aquosa limitada e a formação
de complexos com compostos lipofílicos geralmente resulta em precipitação dos
complexos sólidos, com isso, uma vez que sua solubilidade é baixa pode levar à
uma precipitação de microcristais nos rins (CARVALHO, 2007). Outra consequência,
que pode comprometer a função renal, é a complexação da -CD com o colesterol.
Como forma de solucionar esses efeitos adversos, modificações foram feitas na
estrutura química das -CD, originando derivados mais solúveis como a 2-
hidroxipropil--ciclodextrina (HP--CD) (RAJEWSKI; STELLA, 1996; DAVIS;
BREWSTER, 2004) (Figura 6)
20
Figura 6: Molécula de 2-hidroxipropil-b-ciclodextrina.
Fonte: glycomatrix
Estudos feitos com a HP--CD indicam sua toxicidade ‘in vivo’ é tolerada pela
maioria das espécies, bem como apresenta a vantagem de ter a solubilidade
aumentada e toxicidade menor em relação à -CD (CARVALHO, 2007). Pesquisas
realizadas indicam que a HP--CD, não induzem toxicidade renal, sendo eliminados
mais rapidamente em maiores quantidades do que a -CD (CARVALHO, 2007).
Complexos formados por fármaco e HP--CD quando presentes na corrente
sanguínea uma rápida dissociação do fármaco ocorre, quer por diluição ou por
deslocamento do mesmo por outros componentes do sangue. Desta forma, as
ciclodextrinas aumentam a disponibilidade e a fase cinética do fármaco
(MCCORMACK et al., 1998).
Para tanto, utiliza-se a complexação de agentes terapêuticos em sistemas
ternários como fármaco-ciclodextrina-lipossoma (MCCORMACK et al., 1996;
LOUKAS et al., 1998; MCCORMACK et al., 1998; FATOUROS et al., 2001;
HAGIWARA et al., 2006; MAESTRELLI et al., 2006; PIEL et al., 2006) como forma
de contornar tais desvantagens.
4.4 COMPLEXO DO FÁRMACO EMHP-β-CICLODEXTRINA ENCAPSULADO
EM LIPOSSOMA FURTIVO (F/HP-β-CD/LF)
Ensaios de liberação in vitro mostraram liberação mais prolongada para o
sistema RVC/HP-β-CD/LF (figura 7), comparado ao fármaco encapsulado somente
em lipossomas.
21
Fatouros et al. (2001) por estudos mostraram que a principal
eficácia/característica de um sistema de duplo carreamento é que o fármaco em
ciclodextrina encapsulado em lipossoma possui a habilidade de complexar-se, em
altas quantidades, com as moléculas da ciclodextrina.
Além disso, as ciclodextrinas são muito importantes para elevar da
solubilidade do fármaco, já os lipossomas com a função de proteção e
prolongamento do tempo de meia vida do fármaco. Desta forma, o lipossoma agiria
como uma espécie de ‘’reservatório’’ (PIEL et al., 2006). Estudos demonstraram
ainda que o sistema ternário tem a característica de aumentar a eficácia terapêutica
do fármaco (BRAGAGNI et al., 2010).
Figura 7: Formaçãodo complexo Ternário (Fármaco em Ciclodextrinas encapsulado em Lipossoma
Furtivo).
Fonte: Autoria Própria.
Entretanto, para se obter um sistema de liberação de fármaco eficiente é
necessário que os métodos de preparação sejam estudados. Muitos métodos são
usados para obter os complexos de inclusão de F/HP-β-CD, entre ele podemos
destacar os seguintes métodos: co-evaporação, preparação complexa em fase
aquosa e liofilização. Para o sistema ternário, pode-se destacar os métodos: filme
lipídico, desidratação-reidratação e injeção de etanol (UEKAMA et al, 1998;
MARTINS, 2003; SHIMP et al, 2005)
4.5 MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DO SISTEMA BINÁRIO (F/HP--CD)
• Co-evaporação, também conhecido como método de evaporação do solvente,
sendo o método mais utilizado em escala laboratorial, onde tal procedimento envolve
22
a mistura do fármaco na fase orgânica e uma solução aquosa de HP--CD sob
agitação para ocorrer à dispersão. Para remover o fármaco não dissolvido, a
suspensão resultante é centrifugada a 10 000 rpm (ZHOU etal., 2013; ZHU et
al.,2012) ou seguida por evaporação do solvente sob vácuo até a massa seca obtida
(MAESTRELLI et al., 2005, 2006, 2010). O sólido é ressuspenso em solução aquosa
ou tampão (Figura 8).
Figura 8: Método por Co-Evaporação.
Fonte: Adptada de Ghariba et al., 2015.
• Preparação do complexo em fase aquosa: nesse procedimento o HP--CD é
dissolvido numa solução tampão ph 7,4 (DHULE et al., 2012; FATOUROS et al.,
2001; GILLET et al., 2009; PIEL et al., 2006) em seguida o fármaco é então
adicionado. O complexo de inclusão em solução tampão é formado após agitação da
mistura durante um período específico de tempo a uma temperatura específica
(DHULE et al., 2012; FATOUROS et al., 2001; PIEL et al., 2006) (Figura 9).
Figura 9: Método por complexo em fase aquosa
Fonte: Adaptada de Ghariba et al., 2015.
23
• Liofilização: este método consiste num prévio congelamento da solução seguida
por secagem rápida a pressões reduzidas, a fim de eliminar o solvente dos sistemas
em solução. O fármaco e o HP--CD a proporção molar 2:1 são dissolvidos em
etanol ou água respectivamente (CAVALCANTI et al., 2011) ou ambos na fase
aquosa (CHEN et al., 2007). A solução otida é agitada durante um tempo específico
a uma determinada temperatura e depois filtrada (CHEN et al., 2007; SKALKO et al.,
1996), em seguida, congelada e liofilizada sob pressão reduzida (CAVALCANTI et
al., 2011; CHEN et al. , 2007; SKALKO et al., 1996) (Figura 10).
Figura 10: Método por Liofilização.
Fonte: Adaptada de Ghariba et al., 2015.
4.6 MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DO SISTEMA TERNÁRIO (F/ HP--CD/LF)
• Hidratação de filme lipidico (Figura 11): Vesículas de lipossomas multilamelares
são obtidos por dissolução do lípido com uma quantidade mínima de solvente
orgânico (clorofórmio), que é então removido sob pressão reduzida, obtendo uma
película fina seca. Finalmente, o filme é hidratado por solução aquosa contendo CD
/fármaco sob agitação (MAESTRELLI et al., 2005; PIEL et al., 2006). O fármaco a
ser encapsulado pode estar presente tanto na camada lipídica quanto no meio de
aquoso. Devido à alta concentração lipídica, uma percentualidade alta de volume é
encapsulada e, portanto, uma alta eficiência de encapsulação do fármaco é obtida
(GREGORIADIS et al., 1990; CASALS et al., 1996).
24
Figura 11: Método por Hidratação de filme lipidico
Fonte: Adaptada de Ghariba et al., 2015
• Injeção de etanol (Figura 12): os fosfolípidos são dissolvidos em etanol e a fase
orgânica resultante é injetada em um fase aquosa contendo o complexo binário
F/CD sob agitação magnética. Após o agitação, o etanol é removido por evaporação
rotativa sob pressão reduzida (SKALKO et al., 1996).
Figura 12: Método por Injeção de etanol.
Fonte: Adaptada de Ghariba et al., 2015.
• Desidratação-reidratação (Figura 13): os fosfolípidos são dissolvidos em um
solvente orgânico, que é então completamente evaporado em um evaporador
rotativo para formar uma película lipídica fina e depois hidratada com uma fase
aquosa (CHEN et al., 2007; FATOUROS et al., 2001) contendo complexos CD/
fármaco. As vesículas formadas são liofilizadas e depois são re-hidratadas com
25
solução de NaCl para manter a osmolaridade (CHEN et al., 2007; FATOUROS et al.,
2001).
Figura 13: Método por desidratação-reidratação
Fonte: Adaptada de Ghariba et al., 2015.
5 MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 MATERIAIS EM ESTUDOS
Para o desenvolvimento do projeto, os presentes reagentes foram adquiridos
via recursos do Projeto Universal CNPq. O fármaco Ropivacaína (RVC) e a 2-
hidroxipropil-β-ciclodextrina foram adquiridos da Sigma Aldrich, amostras de
fosfatidilcolina de ovo (EPC), colesterol e o polímero 1,2-distearoil-sn-glicero-3-
fosfoetanolamina-N-[metoxi(polietilenoglicol)]-2000 (DSPE-PEG-2000) foram
adquiridos da Avast Lipids.
5.2 MÉTODOLOGIA
5.2.1 Preparação do Complexo Binário (F/HP--CD)
5.2.1.1 Co-evaporação.
Foi preparada em um béquer uma solução de RVC (10 mM) em 1 mL de
etanol. Em seguida a solução orgânica de RVC foi adicionada a uma solução (5mL)
de tampão fosfato (pH 7,4) de HP--CD (5 mM). A mistura foi deixada sob agitação
26
por aproximadamente 48 horas, para obter a dispersão molecular. Em seguida, a
suspensão foi agitada por mais 1 hora a uma temperatura de 60°C. E por fim, o
solvente foi evaporado em rotaevaporador até obter uma massa seca. O material
seco foi ressuspenso em água destilada, posteriormente foi filtrado (millexfilter,
Millipore, USA com poro de 0,45 µm) onde seguiu para quantificação em UV-vis. O
processo de filtração em millexfilter, Millipore, USA com poro de 0,45 µm, tem como
grande importância a separação do fármaco encapsulado e o fármaco na forma livre.
Levando em consideração, que a concentração do fármaco na forma livre será
quantificada e pela diferença da concentração inicial, será determinada a
concentração de fármaco encapsulado em HP--CD.
5.2.1.2 Preparação do complexo em fase aquosa
Uma mistura HP--CD (5 mM) e RVC (10 mM) em 5 mL de solução tampão
(pH 7,4) foi preparada. Em seguida, foi deixada sob agitação por 48 horas.
Posteriormente, o complexo foi filtrado em membrana (millexfilter, Millipore, USA
com poro de 0,45 µm) e por fim, quantificado em UV-vis.
5.2.1.3 Liofilização.
RVC (10 mM) e HP--CD HP--CD (5 mM) foram dissolvidos em 5mL de
solução tampão fosfato (pH 7,4). A solução resultante foi agitada por 48 horas a
temperatura ambiente, filtrada, congelada e liofilizada sob pressão reduzida até
obter-se um complexo de inclusão. O material liofilizado foi hidratado com 5 mL de
água destilada e seguido para quantificação.
5.2.1.4 Determinação da eficiência de complexação (EC) e constante de associação
(Ka) do complexo binário.
Para verificar qual método de prepararção do binário foi o de maior
rendimento em termos de solubilização da RVC com formação de complexo com
HP--CD foi utilizado a eficiênica de encapsulação (EC). Esse valor pode ser
determinado utilizando as equações abaixo. (LOFTSSON; MASSON e
SIGURJONSDOTTIR., 1999).
27
𝐸𝐶 =𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒
1−𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 Eq. 01
𝐸𝐶 =[HPCD∶𝐹]
[𝐶𝐷] Eq.02
Onde ‘slope’ é a inclinação da reta, [HPCD ∶ F] é a concentração da ropivacaina na
solução (RVC livre e RVC complexada com o HP--CD) e [CD] é a concentração da
ciclodextrina usada. Já O EC pode ser usado para calcular a razão HP-β-CD: RVC,
conforme a equação 03
HPCD ∶ RVC = 1: (1 +1
𝐸𝐶) Eq.03
Depois de verificado o melhor método de preparação do sistema binário, foi
realizado o estudo de solubilidade de fase. Os complexos formados entre a RVC e a
HP-β-CD foram preparados em solução tampão fosfato de sódio (pH 7,4), variando
as concentrações de HP-β-CD de 2; 4; 8; 16 e 30 mM com concentrações de RVC
em excesso. As soluções foram deixadas em agitação por 48 horas em agitador
magnético. As amostras foram filtradas em membrana de policarbonato (millex filter,
Millipore, USA com poro de 0,45 µm) e levadas para análise por espectrofotometria
de UV-vis, com varredura de 200 a 400nm (Spectrometer Lambda 25). Os maiores
sinais de absorbância foram registrados em 263nm, partindo desse princípio foi
possível determinar as concentrações de RVC na presença de HP--CD.
Posteriormente, foi possível determinar a constante de associação (Ka) a
partir do ‘slope’ da porção linear do diagrama da fase solúvel de acordo com a
equação 04:
𝐾𝑎 = 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒
𝑆0(1−𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒) Eq 04.
Onde So é solubilidade intrínseca da RVC na ausência de HP-β-CD.
28
5.2.2 Preparação do Complexo Ternário (RVC: HP--CD: LF)
Para o preparo do sistema ternário será utilizado o metodo de preparação do
sistema binário com maior eficiência de encapsulação.
5.2.2.1 Método por hidratação do filme lipidico.
Para a preparação dos lipossomas furtivos foram utilizados: fosfatidilcolina de
ovo (EPC), colesterol e de DSPE-PEG-2000 a uma razão molar de 54:41:5. Os
componentes foram solubilizados em clorofórmio e posteriormente, o solvente foi
retirado por evaporação à temperatura ambiente para obtenção de um filme lipídico
(HAERI et al., 2013). Em seguida, os lipídeos foram hidratados com solução aquosa
contendo o complexo binário de maior eficiência de complexação e agitado em
vortex. A mistura foi transferida para um mini-extrusor (Avantimini-extruder) com
membrana de policarbonato de 400 nm e centrifugada.
5.2.2.2 Método de preparação por Injeção de etanol.
Neste método foi preparado o filme lipídico como descrito no item 5.2.2.1. Em
seguida o filme foi dissolvido em 300µL de etanol e a fase orgânica resultante foi
injetada na solução binária de maior eficiência de encapsulação sob agitação
magnética durante uma hora. Após o agitação, a mistura foi levada para evaporação
em rotaevaporador. Posteriormente, o lipossoma foi inserido em um mini-extrusor
(Avantimini-extruder) com membrana de policarbonato de 400 nm.
5.2.2.3 Desidratação-reidratação
Foi preparado o filme lipídico como descrito no item 5.2.2.1. Em seguida o
filme lipídico foi hidratado com uma fase aquosa contendo a complexo binário. As
vesículas formadas foram congeladas, liofilizadas e depois re-hidratadas com 5mL
água destilada. Em seguida, o lipossoma formado foi transferido para um mini-
extrusor (Avantimini-extruder) com membrana de policarbonato de 400 nm.
29
5.2.2.4 Determinação da Eficiência de Complexação para sistemas ternários
(RVC:HP--CD:LF)
Para a determinação da eficiência de complexação do sistema ternário, para
cada método de preparação uma alíquota de 400 µL de cada complexo ternário foi
levada para ultra centrifugação durante um período de 50 min a 13000 rpm
(Eppendorf 5452 Minispin ). Uma alíquota de 200 µL do filtrado (quantidade livre de
fármaco) de cada amostra foi transferidos para frascos e diluídos em 3000 µL de
tampão fosfato de sódio. Posteriormente, a amostra foi quantificada utilizando a
técnica de UV-vis. O cálculo para a eficiência de complexação pode ser determinado
através da equação 05:
𝐸𝐶𝑡𝑒𝑟 = [𝑅𝑉𝐶 𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜]−[𝑅𝑉𝐶 𝑛ã𝑜 𝑒𝑛𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎]
[𝑅𝑉𝐶𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜]𝑥100% Eq.05
6 RESULTADOS
6.1 Curva de calibração da ropivacaína.
Primeiramente, foi realizada uma curva de calibração do fármaco RVC em
solução aquosa pH 7,4 (tampão fosfato). Para tanto, foram utilizadas amostras de
RVC, variando suas concentrações de 9,5.10-5M a 5,4.10-4M, e em seguida levadas
para análise em espectrofotômetro Uv/vis (Spectrometer Lambda 25). Para todas as
amostras foram observados as maiores bandas de absorção em 263 nm, conforme
descrito na curva de padronização da RVC (Figura 14).
30
Figura 14: Curva de padronização da RVC.
Fonte: Autoria própria (2018).
Foi obtido uma equação da reta através da curva de calibração (absorbância
vs concentração), com um coeficiente de correlação (r2) igual a 0,99945 (Figura 15).
Figura 15: Curva de calibração da ropivacaína.
Fonte: Autoria própria (2018).
A partir dos valores do coeficiente linear e coeficiente angular da reta pode-se
gerar a seguinte equação da reta.
YRVC= -3,3586.10-4 + 0,0025.Abs Eq.06
31
6.2 - Estudo da eficiência de encapsulação do complexo binário RVC/HPBCD e
solubilidade de fases.
As amostras do complexo binário, preparadas conforme descritos na parte
experimental, foram levados para análise (triplicata) em UV/vis, onde cada amostra
forneceu uma absorbância a 263 nm.
Com os valores médios de absorbância obtidos e com o auxílio da equação
02, foi possível definir qual método de preparação do binário apresentou maior
concentração de RVC solubilizada ([ ]RVC/SOLU.) (Tabela 01).
Tabela 1: Absorbância em 263 nm adquirida para diferentes métodos de preparação de binário e
suas rescpectivas concentrações.
MÉTODOS
Absorbância em 263nm Média (Abs) [ ]RVC/SOLU. (M)
Abs I Abs II Abs III
Co-evaporação 1,080157 1,031143 1,03569 1,048889 0,00228
Fase-Aquosa 1,891169 1,500781 1,498910 1,630286 0,00374
Lioflização 0,956076 0,920990 0,924119 0,933728 0,00200
Fonte: Autoria própria (2018).
Fazendo uma comparativa entre os métodos utilizados a concentração de
RVC solubilizada para o método de fase-aquosa foi de 0,00374 M. Isso indica que a
maior solubilidade do fármaco foi encontrada para o método de fase aquosa. A partir
disso foi possível determinar a eficiência de complexação (EC) e a constante de
associação (Ka) para o complexo binário utilizando o método de fase aquosa.
Para o cálculo de EC e Ka foi preparado amostras variando a concentração
de HP- β -CD com RVC em excesso (Tabela 02).
Tabela 2: Dados de absorbância de RVC para amostras de binário: concentração de HP-β-CD 2, 4,
8, 16, 30 mM com excesso de RVC.
Concentração de HP-β-CD (mM)
Absorbância RVC em 263nm Média (Abs)
Abs I Abs II Abs III
2 0,268154 0,270153 0,268426 0,268911
4 0,301527 0,321314 0,31676 0,313200
32
8 0,39971 0,405665 0,399842 0,401739
16 0,51783 0,528703 0,520013 0,522182
30 0,950536 0,964446 0,949332 0,954771
Fonte: Autoria própria (2018).
Através dos valores de absorbância da Tabela 02 e com auxílio da equação
06, foi possível determinar a concentração de RVC solubilizada (Tabela 03).
Tabela 3: Valores da concentração de RVC solubilizada para cada concentração de HP-β-CD
Esse resultado forneceu o gráfico (Figura 16) com r2 igual a 0,974, onde lê-se
concentração de RVC no eixo y e concentração de HP-β-CD no eixo x.
Figura 16: Diagrama de solubilidade de fase para RVC com aumento da concentração de HPBCD,
determinada a temperatura ambiente.
Fonte: Autoria própria (2018).
Concentração de
HP-β-CD (mM)
Concentração de RVC
(mM)
2 0,336
4 0,447
8 0,668
16 0,969
30 2,05
Fonte: Autoria própria (2018).
33
Segundo a curva de solubilidade da RVC, nota-se que a concentração do
fármaco aumentou conforme a concentração de HP-β-CD também aumentava,
indicando que o fármaco se tornou mais solúvel após a formação do complexo
binário. Através dos dados da curva de solubilidade da figura 16, foi possível
determinar a eficiência de complexação (EC) da RVC e o valor de Ka.
A constante de solubilidade do fármaco RVC (Ka) foi determinada a partir da
inclinação da parte linear do diagrama de solubilidade de fase de acordo com a
equação da reta abaixo e através da equação 04:
RVC = 0,1747 + 0,05994.[HP-β-CD]
Assim, o valor da Ka para o complexo binário foi de 75,9 M-1 onde o valor de
S0 = 0.84mM (solubilidade intrínseca do fármaco). Levando em consideração que a
solubilidade da RVC foi determinada através da equação da curva de calibração
(Figura 15), variando as concentrações de RVC (20, 40 e 80mM) em 5mL de tampão
fosfato.
A determinação de Ka entre RVC e HP-β-CD, baseia-se na medição de um
índice de variações das propriedades físico-químicas de um composto após a
inclusão. Uma importante aplicação farmacêutica de HP-β-CD é aumentar a
solubilidade do fármaco em solução aquosa e o aumento da solubilidade do RVC
ocorreu em função da concentração de HP-β-CD. O valor encontrado mostra uma
interação média entre RVC e HP-β-CD. O valor da constante de associação é
usado para comparar a afinidade dos fármacos por derivados de ciclodextrinas. A
solubilidade total (St) do fármaco na solução aquosa de ciclodextrina pode ser
descrito da seguinte forma:
St = So + Ka . So
1 + Ka . So . [HPβCD]
O valor da solubilidade total da RVC foi 0,0011M na presença de HP, ou seja
um pequeno aumento em comparação com a RVC livre. O resultado não esta de
acordo com a literatura, entretanto, o valor Ka determinado é fortemente afetado
pelo valor So, que geralmente é muito impreciso para compostos com So < 0.1
mol/L. A eficiência de complexação da RVC em HP-β-CD em solução aquosa,
34
calculada através da equação 01 foi de 0,064 o qual esta de acordo com os
trabalhos de Araujo et al. (2008).
De acordo com a equação 03, foi possível determinar a razão RVC: HP-β-CD
(1:16), indicando que na complexação 1:1 RVC: HP-β-CD, apenas uma de cada 16
moléculas de HP-β-CD está formando um complexo de inclusão com RVC.
6.2 Determinação da Eficiência de Complexação para o Sistema Ternário
(RVC: HP-β-CD: LF)
Os complexos ternários foram preparados utilizando o composto binário de
maior eficiência de complexação (método de fase aquosa). Três amostras de
complexos binários foram preparadas conforme o item 5.2.1.2 e analisados em
triplicata, onde suas absorbâncias foram determinadas a 263 nm, para determinar a
concentração de RVC foi utilizada a equação 06, os dados foram estabelecidos
conforme tabela 4:
Tabela 4: Valores de absorbância e da concentração de RVC em solução binária.
MÉTODOS
Absorbância em 263nm Média (Abs) [ ]0 RVC (M)
Abs I Abs II Abs III
Fase-Aquosa I 1,72176 1,71312 1,71312 1,71600 0,00395
Fase-Aquosa II 1,72091 1,70917 1,71647 1,71550 0,00395
Fase-Aquosa III 1,60528 1,60470 1,60732 1,60576 0,00368
Fonte: Autoria própria (2018).
Os complexos binários foram então utilizados nos métodos de preparação de
complexos ternários. Para o método de injeção foi utilizado complexo em fase
aquosa I, para o método de desidratação-reidratação foi utilizado o complexo em
fase-aquosa II e para o método do filme lipídico foi utilizado o complexo em fase-
aquosa III. Posteriormente foi seguido o procedimento do item 5.2.2.4, onde as
análises de UV-vis forneceram as seguintes absorbâncias a 263 nm, a concentração
de RVC livre ([ ]1 RVC) diluída em 3mL de tampão também pode ser determinada
através da equação 06, seguem os dados na tabela 5.
35
Tabela 5: Valores de absorbância da RVC diluida em 3 ml de solução tampão fosfato e suas
concentrações finais.
MÉTODOS
Absorbância em 263nm Média (Abs)
[ ]1 RVC (M)
Abs I Abs II Abs III
Injeção 0,012513 0,074705 0,132673 0,073297 0,000153
Desidratação-reidratação
0,018015 0,088838 0,120319 0,075724 0,000146
Filme-Lipídico 0,026221 0,026641 0,035257 0,029373 0,000262
Fonte: Autoria própria (2018).
Para determinar a eficiência de complexação para cada método de sistemas
ternários foi utilizado à equação 05, os seguintes dados foram obtidos:
Tabela 6: Valores para a concentração de RVC encapsulado em lipossimas furtivos, e suas
eficiências de complexação.
Fonte: Autoria própria (2018).
Através dos resultados obtidos para os três métodos de sistemas ternários,
pode-se observar que o método de desidratação-reidratação obteve maior eficiência
de complexação.
7 CONCLUSÃO
As análises obtidas pelo UV-vis possibilitaram a determinação de parâmetros
importantes (eficiência de complexação e constante de associação) para sistema um
bom sistema de liberação controlada de fármacos, mediantes os estudos
apresentados podem destacar que para um sistema binário a melhor eficiência de
Método [ ]0 RVC (M) [ ]1 RVC (M) [ ] RVC
Encapsulado (M) EC %
Injeção 0,00395 0,000153 0,0015 38%
Desidratação-
reidratação 0,00395 0,000146 0,0016 41%
Filme Lipídico 0,00368 0,000262 0,0006 15%
36
complexação foi para a metodologia utilizada na preparação em fase-aquosa, onde
apresentou uma EC igual a 0,064, e seu valor de Ka foi de 75,9 M-1. Para os
sistemas ternários a maior eficiência de complexação foi para o método de
desidratação-reidratação onde apresentou um EC igual a 41%.
37
REFERÊNCIAS
AIACHE, J. M.; DEVISSAGUET, J.; GUYOTHERMANN, A. M. Biofarmacia. 2. ed. México: El Manual Moderno México, 1982. p. 276-319. ALLEN, T.M.; CULLIS, P.R.Liposomal drug delivery systems: From concept to clinical applications.Advanced Drug Delivery, v 65(1). p. 36-48, 2013. ALVES, L. D. S.; LYRA, M. A. M.; ROLIM-NETO, P. J.; ROLIM, L. A.; PRESMICH, G. M. A.Avanços, propriedades e aplicações de dispersões sólidas no desenvolvimento de formas farmacêuticas sólidas.Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, v.33, n. 1, p.17-25, 2012. ANCHIÊTA-JÚNIOR, J. J.;LIMA, H. R. S.; CAVALCANTE, I. M. F.; LEITE, J. R. de S. de A.; MAGALHÃES, N. S. S.; ROLIM, H. M. L.Nanoencapsulação de um peptídeo isolado de anuros: citotoxicidade in vitro em células tumorais humanas.Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, v.35, n. 1, p.119-125, 2014.
ANSEL, H. C.; POPOVICH, N. G.; ALLEN, Jr. L.V. Farmácotecnica: Formas farmacêuticas & sistemas de liberação de fármacos. 6.ed. São Paulo: Ed. Premier, 548p. 2000. ARAUJO, D. R.de; PINTO, L. M. A.; BRAGA, A. F. A.; PAULA, E. de.Formulações de anestésicos locais de liberação controlada: aplicações terapêuticas.Revista Brasileira de Anestesiologia, v. 53, n. 5, p. 653-661. 2003.
ARAUJO, Daniele R.de et al. Development and pharmacological evaluation of ropivacaine-2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin inclusion complex. European Journal Of Pharmaceutical Sciences. p. 60-71. jan. 2008. AULTON, M. E. Delineamento de formas farmacêuticas. 2.ed. Porto Alegre: Artmed. 677p. 2005. BATISTA, C. M.; CARVALHO, C. M. B. de; MAGALHÃES, N. S. S. Lipossomas e suas aplicações terapêuticas: estado da arte. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas,v. 43, n. 2,p.167-179, 2007.
BOERMAN, O.C.; LAVERMAN, P.; OYEN, W.J.G.; CORSTENS, F.H.M.; STORM, G.Radiolabeledliposomes for scintigraphicimaging.Progress in LipidResearch.v.39, p.461-475, 2000. BRAGAGNI, M.; MAESTRELLI, F.; MENNINI, N.; GHELARDINI, C.; MURA, P.
Liposomal formulations of prilocaine: effect of complexation with hydroxypropyl-ss-
cyclodextrin on drug anesthetic efficacy. Journal of Liposome Research. 2010.
38
CABEÇA, L.F. Topologia de complexos entre drogas/β- ciclodextrinas/lipossomas/células, aplicando técnicas de ressonância magnética nuclear, Tese de doutorado, 2009. Instituto de Química, Departamento
de Orgânica. Universidade de Campinas – Unicamp – Campinas-SP. CABECA, L. F.; FERNANDES, S. A.; PAULA, E. de; MARSAIOLI, A. J. Topologyof a ternarycomplex (proparacaine-beta-cyclodextrin-liposome) by STD NMR. Magnetic Resonance in Chemistry, v. 46, n. 9, p. 832-837, 2008. CARVALHO, Fernanda del Grossi Ferraz. Avaliação Biológica de uma Pré-Formulação de Ropivacaína em Hidroxypropil-Beta-CiclodextinaProduzina em Processo Escalonável. 105 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Bioquímica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2007. CASALS, E.; GALLARDO, M.; ESTELRICH, J. Factors influencing the encapsulation of thioguanine in DRV liposomes. International Journal of Pharmaceutics, v. 143, p. 171- 177, 1996. CAVALCANTI, I. M., MENDONÇA, E. A., LIRA, M. C., HONRATO, S. B., CAMARA, C. A., AMORIM,R. V., et al. The encapsulation of lapachone in 2-hydroxypropyl cyclodextrin inclusion complex into liposomes: A physicochemical evaluationand molecular modeling approach. European Journal of Pharmaceutical Sciences,44, 332–340, 2011.
CEREDA, C. M. S.; ARAUJO, D. R.; BRUNETTO, G. B.; DE PAULA, E. Journal Of Pharmaceutical Sciences. v. 235, n. 7. 2004. CHEN, H., GAO, J., WANG, F., & LIANG, W. Preparation, characterization and phar-macokinetics of liposomes-encapsulated cyclodextrins inclusion complexes forhydrophobic drugs. Drug Delivery, 14, 201–208, 2007. COIMBRA, PatrÍcia Manuela Almeida. Preparação e Caracterização de Sistemas de Libertação Controlada de Fármacos com base em Polímeros de Origem Natural. 2010. 242 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Química, Universidade de Coimbra, Coimbra, 2010. CUNHA-FILHO, M. S. S.; SÁ-BARRETO, L. C. L.Utilização de ciclodextrinas na formação de complexos de inclusão de interesse farmacêutico.Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, v.28, n. 1, p.1-9, 2007. DAVIS. M.E.; BREWSTER, M.E. Cyclodextrin-based pharmaceutics: past, present
and future. Nature Reviews Drug Discovery. 3, 1023-1035. 2004.
DHULE, S. S., PENFORNIS, P., FRAZIER, T., WALKER, R., FELDMAN, J., TAN, G., etal.Curcumin-loaded cyclodextrin liposomal nanoparticles as delivery vehiclesfor osteosarcoma. Nanomedicine, 8, 440–451, 2012.
39
DIMER, F. A.; FRIEDRICH, R. B.; BECK, R. C. R.; GUTERRES, S. S.; POHLMANN, A. R. Impactos da nanotecnologia na saúde: produção de medicamentos. Química Nova, v.36, n.10, p. 1520-1526, 2013.
FATOUROS, D. G., HATZIDIMITRIOU, K., & ANTIMISIARIS, S. G. Liposomes encapsulating prednisolone and prednisolone–cyclodextrin complexes: Comparisonof membrane integrity and drug release. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 13, 287–296, 2001. FELICE, B.; PRABAKARAN, M.P.; RODRÍGUEZ, A.P.; RAMAKRISHNA ,S. Drug delivery vehicles on a nano-engineering perspective. Materials Science anda Engineering C, 33, 588-595, 2014. FRACETO, L. F; FERRAZ, H. G.; PAULA, E. de. Characterization of lidocaine: hydroxypropyl-betacyclodextrin inclusion complex.Journal of Inclusion Phenomenal and Macrocyclic Chemistry, v. 57, n. 1-4, p. 313-316, 2007. FRACETO, L. F.; PINTO, L. D. A.; FRANZONI, L.; BRAGA, A. A. C.; SPISNI, A.; SCHREIER, S.; DE PAULA, E. Spectroscopic evidence for a preferential location of lidocaine inside phospholipid bilayers. Biophysical Chemistry, v. 99, n. 3, p. 229-243, 2002. FRANK, D.W.; GRAY, J. E.; WEAVER, R. N. Cyclodextrinnephrosis in the
rat. American Journal of Pathology, v. 83, p. 367–82, 1976.
FREZARD, F.; SCHETTINI, D. A.; ROCHA, O. G. F.; DEMICHELI, C. LIPOSSOMAS: propriedades físico-químicas e farmacológicas, aplicações na quimioterapia à base de antimônio. Química Nova, v.28, n.3, p. 511-518, 2005.
GHARIBA, Riham et al. Liposomes incorporating cyclodextrin–drug inclusion complexes: Current state of knowledge. Elsevier: Carbohydrate Polymers. p. 175-186. 2015. GILLET, A., GAMMENOUS, A. C., EVRARD, B., & PIEL, G. Development of anew tipocal system: Drug-in-cyclodextrin-in-deformable liposome. International Journal of Pharmaceutics, 380, 174–180, 2009. GONIOTAKI, M.; HATZIANTONIOU, S.; DIMAS, K.; WAGNER, M.; DEMETZOS, C. Physicochemical Properties of Liposomal Formulations Encapsulating Naturally Occurring Flavonoids. In Vitro Cytotoxicity Studies of the Liposomal Preparations against Human Cancer Cell Lines. Anticancer Research, v. 25, n. 5, p. 3502-3503,
2004. GREGORIADIS, G.; DA SILVA, H.; FLORENCE, A.T. A Procedure for the Efficient Entrapment of Drugs in Dehydration-rehydration Liposomes (DRVs). International Journal of Pharmaceutics, n. 65, p. 235–242, 1990. HAERI, A.;SADEGHIAN, S.; RABBANI, S.; ANVARI, M.S.; LAVASANIFAR, A.; AMINI, M.; SIMIN, D.Sirolimus-loaded stealth colloidal systems attenuate
40
neointimalhyperplasia after balloon injury: a comparison of phospholipid micelles and liposomes. International Journal of Pharmaceutics, v.455, p. 320–330, 2013. HAGIWARA, Y.; ARIMA, H.; MIYAMOTO, Y.; HIRAYAMA, F.; UEKAMA, K. Preparation and pharmaceutical evaluation of liposomes entrapping salicylic acid/gamma-cyclodextrinconjugate.Chemical& Pharmaceutical Bulletin, n. 54, p 26-32, 2006. KLÜPPEL, M. L. W.; MACHADO, L. C.; GNOATTO, S. A. Lipossomas em farmacologia: uma revisão da literatura. Estudos de Biologia., v.29, n.67, p. 215-224, 2007. KONING, G.A.; SCHIFFELERS, R.M.; STORM, G.Endothelium, v 9, p 161–171. 2002. LIU, Y.; YANG, Y. W.; YANG, E. C.; GUAN, X. D. "Molecular recognition thermodynamics and structural elucidation of interactions between steroids and bridged bis(beta-cyclodextrin)s". Journal of Organic Chemistry. 69(20): 6590-6602. 2004. LOFTSSON, T.; BREWSTER, M. E. "Pharmaceutical applications of cyclodextrins. Drug solubilization and stabilization." Journal of Pharmaceutical Sciences; 85(10): 1017-1025. 1996. LOFTSSON, T., MASSON, M., SIGURJONSDOTTIR, J.F.: Methods toenhance the complexation efficiency of cyclodextrins. S.T.P.Pharma Science.9, 237–242 (1999). LOFTSSON, Thorsteinn; DUCHêNE, Dominique. Cyclodextrins and their pharmaceutical applications. International Journal Of Pharmaceutics. p. 1-11. fev.
2007. LOPES, L. B.; OLIVEIRA, A. G. de. Lipossomas de longa circulação: estrutura e aplicações. Infarma, v. 12, n. 7-8, p 66-69, 2000. LOUKAS, Y. L.; VRAKA, V.; GREGORIADIS, G. Drugs, in cyclodextrins, in liposomes: a novel approach to the chemical stability of drugs sensitive to hydrolysis. International Journal of Pharmaceutics, v. 162, p 137-142, 1998. LYRA, M. A. M.; ALVES, L. D. S.; FONTES, D. A. F.; SOARES-SOBRINHO, J. L.; ROLIM-NETO, P. J. Ferramentas analíticas aplicadas à caracterização de complexos de inclusão fármaco-ciclodextrina. Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, v.31, n. 2, p.117-124, 2010.
MAESTRELLI, F., GONZALEZ-RODRIGUEZ, M. L., RABASCO, A. M., & MURA, P. Effect of preparation technique on the properties of liposomes encapsulatingketoprofen–cyclodextrin complexes aimed for transdermal delivery. International Journal of Pharmaceutics, 312, 53–60, 2006.
41
MAESTRELLI, F., GONZALEZ-RODRIGUEZ, M. L., RABASCO, A. M., & MURA, P. Prepara-tion and characterisation of liposomes encapsulating ketoprofen–cyclodextrincomplexes for transdermal drug delivery. International Journal of Pharmaceutics,298, 55–67, 2005. MAESTRELLI, F., GONZALEZ-RODRIGUEZ, M. L., RABASCO, A. M., GHELARDINI, C., & MURA,P. New drug-in cyclodextrin-in deformable liposomes formulations toimprove the therapeutic efficacy of local anaesthetics. International Journal of Pharmaceutics, 395, 222–231, 2010.
MANZOORI JL, ABDOLMOHAMMAD-ZADEH H, AMJADI M. Study on the inclusion complex between b-cyclodextrin and celecoxib by spectrofluorimetry and its analytical application. Farmaco; 60(6-7):575-81. 2005.
MARTINS, F. Estudos do processo de encapsulação do bioma de gorgonzola em B-ciclodextrina em lipossomas.Cmapinas, 2003. Tese de Doutorado. Faculdade de EngenhariaQuímica, UNICAMP. MCCORMACK, B.; GREGORIADIS, G. Comparative studies of the fate of free and liposome-entrapped hydroxypropyl-beta-cyclodextrin/drug complexes after intravenous injection into rats: Implications in drug delivery.Biochimica Et BiophysicaActa-General Subjects, v. 1291, n. 3, p. 237-244, 1996.
MCCORMACK, B.; GREGORIADIS, G. Drugs-in-cycle dextrins-in-liposomes: an approach to controlling the fate of water insoluble drugs in vivo.International Journal of Pharmaceutics, v. 162, n. 1-2, p. 59-69, 1998.
PAULA, E. de; SHREIER, S. Molecular and physicochemical aspects of local anesthetic-membrane interaction.Brazilian Journal Médical Biological Research, n 29, p 877-894, 1996. PIEL, G., PIETTE, M., BARILLARO, V., CASTAGNE, D., EVRARD, B., & DELATTRE, L. Betamethasone-in-cyclodextrin-in-liposome: The effect of cyclodextrinsonencapsulation efficiency and release kinetics. International Journal of Pharmaceutics, 312, 75–82, 2006. PINTO, L. D. A.; YOKAICHIYA, D. K.; FRACETO, L. F.; DE PAULA, E. Interaction of benzocaine with model membranes, v. 87, n. 2-3, p. 213-223. 2000.
PRISTA, L. N.; ALVES, A. C.; MORGADO, R. M. R. Técnica farmacêutica e farmácia galênica. 6.ed. Lisboa:Edição da FundaçãoCalouste Gulbenkian. v.1, 786p. 2002. PUGLIA, C.; TROMBETTA, D.; VENUTI, V.; SAIJA, A.; BONINA, F. Evaluation of in-vivo topical anti-inflammatory activity of indometacin from liposomal vesicles. Journal of Pharmacy and Pharmacology, v. 56, n. 10, p. 1225-1232, 2004.
42
RAJEWSKI, R.A.; STELLA, V.J.Pharmaceutical applications oscyclodextrins.ll. In
vivo drug delivery. Journal of Pharmaceutical Sciences. 85: 1142-1169. 1996.
SANTOS, N. C.; CASTANHO, M. A. R. B. Lipossomas: a bala mágica acertou? QuímicaNova, v. 25, p. 1181-1185, 2002. SHIMP, S et al. Cyclodextrins: Applications in different routes of drug administration. Acta. Pharmaceutica. 55, p. 139-156, 2005.
SKALKO, N., BRANDL, M., BEDIREVID-LADAN, M., FILIPOVID-GREIE, J., & JALSENJAK, I. Liposomes with nifedipine and nifedipinecyclodextrin complex: Calorimetricaland plasma stability comparison. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 4,359–366, 1996. UEKAMA, K. "Design and evaluation of cyclodextrin-based drug formulation." Chemical & Pharmaceutical Bulletin; 52(8): 900-915. 2004.
UEKAMA, K; HIRAYAMA, F; IRIE, I. Cyclodextrin in drug Carrier systems. Chemical Reviews. 98, p. 2045-2076, 1998 UHRIKOVA, D.; RAPP, G.; YARADAIKIN, S.; GORDELIY, V.; BALGAVY, P. Influence of local anesthetics on the phosphatidylcholine model membrane: small-angle synchrotron X-ray diffraction and neutron scattering study. Biophysical Chemistry. v. 109, n. 3, p. 361-373. 2004.
VALENTINO, J. S.; QUANREN, H."Cyclodextrins." ToxicologicPathology. 36: 30-
42. 2008. VENTURINI, C. G.; NICOLINI, J.; MACHADO, C.; MACHADO, V. G. Propriedades e aplicações recentes das ciclodextrinas. Química Nova, v.31, n.2, p. 360-368, 2008.
YANG, S.; LIU, C.; LIU, W.;YU, H.;ZHENG, H.;ZHOU, W.;HU, Y.International.Journal of Molecular Sciences.14, 19763-19773. 2013. ZHOU, C.; LI, Z.; WIBERLEY-BRADFORD, A.E.; WEISE, S.E.; SHARKEY, T.D. Isopentenyl diphosphate and dimethylallyl diphosphate/isopentenyl diphosphate ratio measured with recombinant isopentenyl diphosphate isomerase and isoprene synthase. Analytical Biochemistry. v.440, p.130–136, 2013.
ZHU CHUN-YAN; AN LIN-NA; DANG YUN-JIE; HU CHUN-HUI. Physicochemical Properties and Gastric Mucosa Irritation of Cantharidin-hydroxypropyl-β-cyclodextrin Inclusion Complex. An LN et al. Chinese Herbal Medicines. v.4, p.224-229, 2012.
ZIA V, RAJEWSKI RA, STELLA VJ. Effect of cyclodextrin charge on complexation of
neutral and charged substrates: comparison of sulfobutyl ether-b-cyclodextrin to
hydroxypropylbcyclodextrin. Pharmaceutical Research.18(5):667-73. 2001.