Profª Drª Deborah Quintanilha Falcão

deborah@vm.uff.br

modelar a cinética de liberação

melhorar a absorção

aumentar a estabilidade do fármaco

vetorizar para uma determinada população celular

Liberação do fármaco de maneira dirigida ou concentrada a uma

região do corpo, tecido ou sítio de absorção ou ação.

Sistemas que mantêm algum controle

temporal ou espacial (ou ambos) na liberação

de fármacos no organismo.

VETORIZAÇÃO

LIBERAÇÃO

CONTROLADA

Liberação temporal (velocidade)

Liberação espacial (local)

TUMOR

= Molécula do fármaco

LIBERAÇÃO EXCLUSIVA DO FÁRMACO A TIPOS ESPECÍFICOS DE CÉLULAS

Características:

a eficácia terapêutica, com liberação progressiva e

controlada do fármaco

Controlar e direcionar o fármaco no organismo

↓ toxidade e efeitos indesejáveis

Administração segura e conveniente

Incorporação de substâncias hidro- e lipofílicas

VETORIZAÇÃO

LIBERAÇÃO

CONTROLADA

• Oral

• Oftálmica

• Tópica

• Parenteral (intravenosa,

intramuscular, subcutânea)

• Nasal

MAGIC BULLET

(Paul Ehrlich) OS ATIVOS ESTÃO LONGE

DESTE DESENHO

NANOTECNOLOGIA

O ATIVO É LOCALIZADO DE

FORMA PRECISA NO

LOCAL DA AÇÃO

“Nanotecnologia é o estudo, design, criação,

síntese, manipulação e aplicação de materiais

funcionais, dispositivos e sistemas através do

controle da matéria em nível nanonométrico

(1-100 nanômetros), isto é , em nível atômico e

molecular, e a exploração de novos fenômenos e

propriedades da matéria nesta escala”.

Especificamente quando esta tecnologia é aplicada às Ciências da Vida recebe o nome de Nanobiotecnologia

Nanotecnologia Nanotecnologia

Engenharia

Mecânica

Engenharia

Elétrica

Informática Ciências

dos

Materiais

Biologia

Química

Física

Nanotecnologia Nanobiotecnologia

Medicina

Engenharias

Informática Ciências

dos

Materiais

Biologia

Química

Física

Farmácia

1 nm = 10-9 m

Bergmann, 2007. Nanomedicina: Nanofarmacos.

II Escola de Nanociência e Nanotecnologia da UFRJ.

PRODUTOS NO MERCADO

Sistemas bifásicos

Gotículas dispersas entre 20 e 200 nm

Transparentes ou translúcidas quando

observadas a olho nu, mostrando um reflexo

azulado

Potencial como promotor da absorção de

fármacos, tanto em nível tópico, como oral,

aumentando a biodisponibilidade de

substâncias pouco hidrossolúveis

Nanoreatores para polimerizações Solans et al. Current Opinion in Colloid

and Interface Science, 10, 102-110. 2005.

Sistemas onde as fases aquosa e oleosa coexistem,

em escala quasi molecular, apresentando

microdomínios, de pequenas dimensões (da ordem

de 10 a 50 nm).

Trasparência

Baixa viscosidade

Muito apreciadas como promotores de absorção, de

uso tópico e oral.

Capazes de promover a solubilização da substância

ativa, sua liberação nos sítios de absorção e

finalmente sua biodisponibilidade

Li et al. International Journal of

Pharmaceutics, 288, 27–34. 2005.

Estruturas bicontínuas

Nome popular: “Botão de ouro” ou “saquinho”

Uso popular: “Irritação da pele” e diversos tipos de câncer

Inédita cientificamente

Etnofarmacologia

Fitoquímica

Atividades Farmacológicas

Toxidade

Antioxidante

Antimicrobiana

Antiviral – Herpes 1 e 2

Mutagenicidade

Citotoxidade

Fototoxidade

Irritação ocular e cutânea in vivo

Fitoquímica

Conceitos de formulação

- EHL

- Diagrama de Fases

Nanoemulsão

Microemulsão

Estudo de solubilidade

Seleção da fase oleosa

Óleo de parafina,

Transcutol P® e LAS®

Óleo de parafina

Fase lipofílica

Nome comercial Nome Químico Fornecedor Características Órgãos

Reguladores

Ondina 68® Óleo de parafina Shell

Óleo mineral,

emoliente.

USP/NF, EP e

BP

Óleo de rícino Óleo de rícino Cooper Óleo vegetal,

emoliente.

USP/NF, EP,

BP e JP

Óleo de girassol Óleo de girassol Alban Muller

International

Óleo vegetal,

emoliente,

carreador de

princípios

ativos, diluente

e emulsionante.

BP

Cetiol S®

Dioctilcicloexano Cognis Agente

emoliente EP

Eutanol G® Octildodecanol Cognis

Agente

emoliente,

lubrificante,

bom carreador

de princípios

ativos em

soluções

oleosas.

GP

M.O.D.®

Miristato de

octildodecila Gattefossé Emoliente JPED

Transcutol P®

Etilato de

dietilenoglicol Gattefossé

Solvente

sintético USP/NF e EP

Labrafil M 2125

CS®

PEG-6 ésters de

óleo de milho

Gattefossé

Óleo

hidrofílico,

solvente, co-

surfactante,

veículo em

dispersões

oleosas.

USP/NF, FP, JP

e EP

L.A.S.®

PEG-8 de

glicerídeos

caprílico/cáprico

Gattefossé

Surfactante

oleoso líquido

de alto poder

solubilizante

USP/NF e EP

Metodologia do E.H.L. crítico → Seleção dos tensoativos (TA / CoTA)

Óleo de parafina ----- 20%

TA + CoTA ----------- 5%

Água destilada ------ 75%

1:4, 2:3, 3:2 e 4:1

Grupo Nome comercial Nome Químico Fornecedor Características Órgãos

reguladores E.H.L.

A

Dehymuls SMS® Monoestearato de

Sorbitano Cognis

Emulsionante

lipofílico USP/NF, BP 4,7

Eumulgin SMS 20® Sorbitanomonoestearato

de polioxietileno 20 Henkel

Emulsionante

hidrofílico GP 14,9

B

Brij 72® PEG-2 éter de estearila Uniqema Emulsionante

lipofílico FDA 4,9

Brij 78® PEG-20 éter de estearila Uniqema Emulsionante

hidrofílico FDA 15,3

C

Dehymuls SMO® Oleato de sorbitano Cognis Emulsionante

lipofílico USP/NF, BP 4,3

Eumulgin SMO 20® PEG-20 oleato de

sorbitano Henkel

Emulsionante

hidrofílico

USP/NF, BP,

EP, GP. 15,0

D

Brij 92® PEG-2 éter de oleíla Uniqema Emulsionante

lipofílico USP/NF 4,9

Brij 96® PEG-10 éter de oleíla Uniqema Emulsionante

hidrofílico USP/NF 12,4

(EHL = 11,3)

Zona de nanoemulsão

6062,5

6567,5

7072,5

7577,5

8082,5

8587,5

9092,5

9597,5100

102,5105

107,5110

112,5115

117,5120

122,5125

15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35

Óleo de parafina (%)D

iâm

etr

o m

édio

(n

m)

TA/CoTA = 10%

TA/CoTA = 12,5%

TA/CoTA = 15%

6062,5

6567,5

7072,5

7577,5

8082,5

8587,5

9092,5

9597,5100

102,5105

107,5110

112,5115

117,5120

122,5125

15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35

Óleo de parafina (%)D

iâm

etr

o m

édio

(n

m)

TA/CoTA = 10%

TA/CoTA = 12,5%

TA/CoTA = 15%

Tamanho: 45,46 ± 3,64 nm

Extrato de flores 5%

Fórmula final

Dehymuls SMS® ----------------------------------------- 5,25 %

Eumulgin SMS 20® -------------------------------------- 9,75 %

Óleo de parafina ----------------------------------------- 17,5 %

Extrato etanólico de flores -------------------------------- 5 %

Nipazol® ----------------------------------------------------- 0,2 %

Nipagin® ---------------------------------------------------- 0,2 %

Transcutol® ------------------------------------------------- 5,0 %

Água destilada -------------------------------------------- 57,1 %

Baixa viscosidade

Spray Aplicação no corpo ou nas mãos

Roll on Aplicação labial

TA/CoTA = 1

TA/CoTA = 1,25

TA/CoTA = 1,5

Microemulsão Características

macroscópicas

Características

microscópicas

Base

Emulsão

límpida,

transparente.

Raio laser atravessa

sem sofrer refração

Extrato

Emulsão

amarela escura,

límpida, semi-

transparente.

Raio laser atravessa

sem sofrer refração

Formulação final

Extrato etanólico de flores de C. chelidonioides --- 5 %

L.A.S.®/Plurol® diisoesteárico -------------------------- 24 %

Óleo de parafina ------------------------------------------ 65 %

Água destilada -------------------------------------------- 6 %

˃ Biodisponibilidade tópica

˃ Passagem transdérmica

Células de difusão de Franz

Epiderme

Derme

Hipoderme

• Vias transepidérmicas 1-via transcelular; 2-via intercelular

• Vias dos anexos cutâneos 3-via folicular; 4-via sebácea; 5-via sudorípara

(Adaptado de: Martini, 2003. Introduction à la dermopharmacie et à la cosmétologie. Paris:Lavoisier, 410 p).

Guidance document for the conduct of skin absorption studies (OECD, 2004)

Avaliação da passagem transdérmica → 24 horas

Pele de porco → Orelha → ± 3 cm2, espessura entre 1,5 e 2,5 mm

Integridade da barreira cutânea

Células de Franz

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Lavagem Estrato córneo Epiderme Derme Liq. Recep.

Ve

rba

sc

os

íde

o (

%)

.

Verbascosídeo Extrato / MeOH Nanoemulsão Microemulsão

Concentração de verbascosídeo:

No extrato → 14,5%

Tecido alvo (epiderme):

• Microemulsão → 51,3 mg/mL

• Nanoemulsão → 21,1 mg/mL

CLAE-DAD

Concentração de verbascosídeo:

No extrato → 14,5%

Tecido alvo (epiderme):

• Microemulsão → 51,3 mg/mL

• Nanoemulsão → 21,1 mg/mL

Atividade anti HSV do Verbascosídeo

HSV-2 ACVr → CE50 = 16,7 mg/mL

Citotoxidade → CC50 > 200 mg/mL

Ep

De HF

SC

Verbascosídeo Controle → Metanol

SC

Ep

De

HF

Ep

SC

De HF

EFL em metanol

Ep

SC

De

HF

Nanoemulsão

SC

Ep

De

HF

Microemulsão

˃ Manilkara subsericea (Sapotaceae)

“Guracica”

˃ Neomitranthes obscura (Myrtaceae)

Dysdercus peruvianus

˃ Ocotea notata (Lauraceae)

“Canela-branca”

˃ Eugenia sulcata (Myrtaceae)

”Murtinha”

Herpes simplex (HSV) 120 a 200nm

GARRETT et al. Antiherpetic activity of a flavonoid fraction from Ocotea notata leaves. Brazilian Journal of Pharmacognosy, 22(2), 306-313, 2012.

LIMA et al. Chemical composition of essential oils and anticholinesterasic activity of Eugenia sulcata Spring ex Mart. Latin American Journal of Pharmacy, 31, 152-155, 2012.

Extrato Hexânico dos frutos

Extrato Etanólico de folhas

− Marcadores Químicos

FERNANDES et al. Latin American Journal of Pharmacy, 30, 1631-1634, 2011.

Extrato Hexânico dos frutos

Extrato Etanólico de folhas

− Marcadores Químicos

− Atividades biológicas • Inseticida1

• Acetilcolinesterase2

• Antiviral – HSV tipos 1 e 2

1FERNANDES et al. Laboratory evaluation of the Manilkara subsericea (Mart.) Dubard extracts and triterpenes on development of Dysdercus peruvianus and Oncopeltus fasciatus. Pest Management Science, 2012 (In Press).

2FERNANDES et al. Anticholinesterasic activity of Manilkara subsericea (Mart.) Dubard triterpenes. Latin American Journal of Pharmacy, 30, 1631-1634, 2011.

Extrato Hexânico dos frutos

Desenvolvimento das Nanoemulsões

Extrato Hexânico dos frutos

Nanoemulsão (NE)

Sem extrato 55,3 nm ± 0,5

IP: 0,199 ± 0,008 P. Zeta: -28,18 mV ± 2,16

Com extrato 50,2 nm ± 0,4

IP: 0,174 ± 0,011 P. Zeta: -25,22 mV ± 1,72

Extrato Hexânico dos frutos Atividade inibitória sobre o

HSV tipos 1 e 2

CE50*

(µg/mL) HSV-1S HSV-2S

Extrato 4,62 -

NE com ext 53,48 10,55

*CE50: Concentração que inibe 50% da replicação viral.

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

HSV-1S HSV-2S

Extrato

NE com ext

NE bco

Percentual de Inibição Viral

Nanoemulsão (NE)

Óleos essenciais

Cymbopogon citratus

(Poaceae)

6 unidades de D(+)-glicopiranose = α-ciclodextrina

7 unidades de D(+)-glicopiranose = β-ciclodextrina

8 unidades de D(+)-glicopiranose = g-ciclodextrina

NANOESFERAS Monolíticas

Reservatório

NANOPARTICULAS

NANOCÁPSULAS

OBS.:

micropartículas: > 1mm

nanopartículas: < 1 mm

Nanopartícula (PCL) b-ciclodextrina (CyD)

Morfologia (MET)

Polímeros

Policaprolactona (PCL)

Poli(L-lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA)

EE % 7 dias 15 dias 30 dias 60 dias

PCL 30,58 ± 1,73 29,55±1,27 27,72±4,92 27,02±3,05

PLGA 22,73±1,56 22,21±1,02 21,61±0,83 21,26±2,61

Estudo de Estabilidade

(a) (b)

259,3 ± 5,9 nm; PI: 0,273 271,9 ± 8,1 nm; PI: 0,217

(a) (b)

NP + óleo essencial NP Bco

PCL

PLGA

230,9 ± 3,6 nm; PI: 0,140 231,0 ± 5,1 nm; PI: 0,256

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0 500 1000 1500 2000

Óle

o e

sse

nci

al (

%)

Tempo (min)

PCL

PLGA

Tampão pH 6,8