universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” sistema
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Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
Sistema Terapêutico Bio(muco)adesivo Orgânico-Inorgânico Para Liberação Controlada de Fármacos na
Mucosa Oral
NEIMA JAMIL NASSER
Araraquara-SP
2015
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Campus de Araraquara
Faculdade de Ciências Farmacêuticas Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas
Área de Pesquisa e Desenvolvimento de Fármacos e Medicamentos
Sistema Terapêutico Bio(muco)adesivo Orgânico-Inorgânicos Para Liberação Controlada de Fármacos na Mucosa Oral
NEIMA JAMIL NASSER
Dissertação apresentada ao programa de Pós Graduação em Ciências Farmacêuticas, Área de Pesquisa e Desenvolvimento de Fármacos e Medicamentos, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, sob orientação da Profª. Dra. Leila Aparecida Chiavacci, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ciências Farmacêuticas.
Araraquara-SP 2015
Ficha Catalográfica
Elaborada Pelo Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação
Faculdade de Ciências Farmacêuticas
UNESP – Campus de Araraquara
Nasser, Neima Jamil
N267b Bio(muco)adesivo orgânico-inorgânico para liberação de fármacos na mucosa oral /
Neima Jamil Nasser. – Araraquara, 2015
78 f.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista. “Júlio de Mesquita Filho”.
Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Programa de Pós Graduação em Ciências
Farmacêuticas
Orientador: Leila Aparecida Chiavacci
1. Matrizes poliméricas ureasil-poliéter. 2. Sistema bio(muco)adesivo. 3. Liberação
controlada I. Chiavacci, Leila Aparecida, orient. II. Título.
CAPES: 40300005
Dedico esse trabalho aos meus pais,
Jasser Juhdi Jamil Nasser e Jayne Maria
Campos Nasser, por acreditarem em
meus sonhos e sempre torcerem pela
minha felicidade e ao meu esposo
Luciano Bratz, por confiar na minha
capacidade, compartilhar os meus
anseios e ser meu companheiro de todas
as caminhadas.
AGRADECIMENTOS
Agradecer fica fácil quando se tem um Deus que nos conduz incrivelmente por
lugares onde não vemos saída, mas que o não saber enxergar é justamente o
aprendizado que precisamos para fortalecer a nossa fé.
A minha família, meus irmãos Nasser e Jasser, pelo tempo em que caminhos lado a
lado serem meus modelos de aprendizado e carinho. Aos meus pais, Jasser e
Jayne, pelo amor incondicional, por sacrificarem seus dias para meu crescer e
sempre estarem prontos a apoiar meus sonhos, loucuras e realidades.
Ao meu amor único, Luciano Bratz, por confiar em minha capacidade, compreender
minhas angustias, fazer o meu dia a dia mais feliz com cada gesto de carinho e por
lutar junto comigo em todo momento, sendo meu solo firme e minha confiança para
continuar.
A minha orientadora Profa. Leila Aparecida Chiavacci, por antes de tudo entender
o meu desejo de cursar o mestrado, mesmo sabendo das limitações que
dificultariam sua orientação, com todo respeito acolheu a minha vontade,
conduzindo-me por dois anos com compreensão e me fez vitoriosa.
Ao meu grande presente neste mestrado, meu amigo-irmão João Augusto Oshiro
Junior, que me aceitou como um irmão e me adotou como um pai, sofrendo junto,
sorrindo muito e me educando sempre que precisou. A você meu IRMÃO todo meu
carinho e respeito pelo belíssimo profissional, dedicado ao ensinar e sempre
disposto a aprender.
A minha doce Mariana Satto, que rapidamente se propôs a estar ao meu lado e
permitiu que entre nós a amizade predominasse tornando leve a caminhada até hoje
e deixando a certeza de uma amizade para a vida.
A minha amiga que a mim se dedicou pelo simples ato de se doar ao próximo,
Mariluce de Paula, que com muito carinho esteve ao meu lado no trabalho e na
amizade sendo uma palavra amiga nos momentos difíceis e uma fonte de
aprendizado nos momentos em que podemos dividir nossas vivencias.
As minhas queridas amigas, Eloíza Berbel Manaia, que foi meu primeiro sorriso
receptivo nessa experiência e que me acolheu, Natália que me incentivou e foi meu
primeiro contato com o laboratório CMAF, a minha pequena amável Marina Paiva
Abuçafy que com boas gargalhas também me fez muito sorrir, a linda Ariane
Martinelli por toda atenção a mim dedicada.
A Mariol Industrial Farmacêutica, através do seu diretor Luiz Fernando Machado,
pelo apoio desde o inicio deste trabalho e pela compreensão, me permitindo
ausentar sempre que precisei com confiança.
Ao meu amigo e grande mestre João Carlos Serino Jr., pelo incentivo desde os
primeiros pensamentos sobre esse projeto e por confiar em meu trabalho sempre
que me ausentei de sua equipe.
Ao meu amigo Mauro Rezende e toda equipe Mariol pelo apoio durante essa
caminhada.
Ao Professor Marlus Chorilli por carinhosamente aceitar participar de minha banca
de qualificação de mestrado e colaborar de forma grandiosa para o meu
aprendizado.
Ao pós-graduando Bruno Caetano também por de forma carinhosa participar da
minha banca de qualificação de mestrado e colaborar, além da amizade, com meu
aprendizado.
E ninguém vem sozinho, sempre traz alguém, para alegrar nossos dias, sendo
assim, meu muito obrigada a Flavia Maccari por me acompanhar e ensinar com
grande carinho, Sergio Ricardo Favorin e Victor Elias Chiavacci Etgens que me
acolheram em sua casa com muito carinho e muitas gargalhadas.
A Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Araraquara (UNESP) em especial a
Secção de Pós-Graduação através das sempre receptivas e atenciosas Cláudia,
Daniela, Joyce e Flávia.
A minha amiga/mãe adotiva Dr. Rita de Cássia Gidrão de Almeida Prado e ao Dr.
Kiko de Almeida Prado, por alegrarem minha vida, serem amigos em todos e a
qualquer momento. A minha doce Lara Gidrão de Almeida Prado por me fazer
melhor a cada conversa amiga. Ao meu querido Marcelo Barea que sempre me tira
sorrisos altos com seu espírito de criança e com sua capacidade de me irritar (rs).
A Santa Casa de Misericórdia de Barretos, através do Sr. Eduardo Petrov e do
Sr. Tiago Soares, por me apoiarem a concluir esse estudo.
Ao minhas companheiras de trabalho da Santa Casa de Misericórdia de Barretos,
Lidiane Dorigan, Micheli Barbosa Caio e Gisele Fernanda Longuin por me
receberem carinhosamente e pela oferecerem sua amizade sem nada impor.
A todos que de alguma maneira me incentivaram com um pouco de carinho ou com
um minuto a me escutar.
“Há escolas que são gaiolas e há escolas
que são asas.
Escolas que são gaiolas existem para que
os pássaros desaprendam a arte do vôo.
Pássaros engaiolados são pássaros sob
controle. Engaiolados, o seu dono pode
levá-los para onde quiser. Pássaros
engaiolados sempre têm um dono.
Deixaram de ser pássaros. Porque a
essência dos pássaros é o vôo.
Escolas que são asas não amam
pássaros engaiolados. O que elas amam
são pássaros em vôo. Existem para dar
aos pássaros coragem para voar. Ensinar
o vôo, isso elas não podem fazer, porque
o vôo já nasce dentro dos pássaros. O
vôo não pode ser ensinado. Só pode ser
encorajado.
Rubens Alves
RESUMO
As matrizes hibridas orgânico-inorgânicas sobressaem em relação aos sistemas tradicionais de liberação de fármacos por apresentarem benefícios sobre os sistemas tradicionais de liberação, tais como: flexibilidade, resistência mecânica e térmica, transparência e insolubilidade em água. O objetivo deste trabalho foi utilizar filmes bio(muco)adesivos a base de matrizes híbridas do tipo siloxano-polióxido etileno (POE) e siloxano-polióxido proprileno (POP) para o tratamento de afecções na mucosa oral. Os filmes estudados neste trabalho foram obtidos a partir de polímeros do tipo ureasil-polieter através do processo sol-gel, com massas moleculares similares: ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500. A esses filmes foram incorporados os fármacos nistatina, um antifúngico extraído de culturas de Streptomyces e triancinolona que é pertencente à família dos corticoides e como tal possui propriedades anti-inflamatórias e vasoconstritoras. As curvas de SAXS (Espalhamento de Raio-X a Baixo Ângulo) revelaram que durante a liberação do fármaco em saliva artificial ocorre o intumescimento nanoscópico do polímero ureasil-POE 500, enquanto que para ureasil-POP 400 esse fenômeno não é observado. O teste de liberação controlada revelou perfis diferentes para os materiais estudados. As matrizes ureasil-POP 400 e ureasil-POE500 incorporadas com o fármaco nistatina demonstraram uma rápida liberação inicial e um platô de sustentação da liberação, fenômeno conhecido por efeito burst. Enquanto que as matrizes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 incorporadas com o fármaco triancinolona não apresentaram efeito burst tão acentuado, fato que pode estar relacionado a afinidade do fármaco pelas matrizes poliméricas. Assim temos a possibilidade de escolher um mecanismo de liberação mais adequado para o tratamento, podendo ser escolhido um modelo de dispositivo com liberação imediata que mantém os níveis séricos constantes ou um modelo de dispositivo de liberação graduada com aumento dos percentuais de liberação em função do tempo. O teste de adesão demonstrou altos valores quando comparados com outros sistemas, contudo com níveis desejados para fixação na mucosa oral por ser uma região úmida e com grande mobilidade. Os estudos demonstraram a capacidade dos filmes na liberação controlada de fármacos quando comparado a sistemas tradicionais, apresentando perfis de liberação desejáveis, boa fixação e a eficácia das concentrações liberada. Palavras chaves: matrizes poliméricas ureasil-poliéter; sistema bio(muco)adesivo; liberação controlada; nistatina; triancinolona.
ABSTRACT
The organic-inorganic hybrid matrices have been highlighted for drug delivery systems due to adaptive benefits over traditional delivery systems, such as flexibility, mechanical and thermal resistance, transparency and low water solubility. The aim of this study was the use of siloxane-type ethylene polyethylene oxide (PEO) and proprileno siloxane-polyethylene oxide (POP) hybrid based mucoadhesive films for the treatment of diseases in the oral mucosa. The films included in this study were obtained by the sol-gel process using polymers of polyether ureasil type with similar molecular weights: ureasil-POP 400 and ureasil-POE 500. The drug nystatin, an antifungal extracted from cultures of Streptomyces, and triamcinolone which belongs to steroids family presenting anti-inflammatory and vasoconstrictor properties, both were incorporated into these films. The SAXS curves showed that during the release of drug in artificial saliva occurs nanoscopic swelling in the ureasil POE-500 polymer, while for ureasil-POP 400 this phenomenon is not observed. The drug release assay showed different profiles for the materials containing Nystatin and triamcinolone. The ureasil-POP 400 and ureasil-POE 500 matrices containing Nystatin showed a fast release in the beggining followed by a plateau of drug release content, phenomenon known as burst effect. In contrast, ureasil-POP matrices 400 and ureasil-POE 500 containing triamcinolone showed no burst effect which may be related to the drug affinity with the polymer matrices. This behavior allows selecting the release model depending on the parameters needed for the treatment. The drug release model presented by the devices can be for immediate release of the drug, keeping constant the serum levels of drug, and a graduated release of the drug presenting an increase of the release percentage as a function of time. The adhesion test showed high values when compared to other systems, yet with desired levels for attachment to oral mucosa to be a moist area and high mobility. The studies demonstrated the ability of the film in the controlled release of drugs when compared to traditional systems, with desired release profiles, good fixation efficiency and concentrations of released. Keywords: ureasil-polyether polymer matrices; bio(mucus)adhesive system; controlled release; nystatin; triamcinolone.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Estrutura química da nistatina (Groll et al., 1999). ..................................... 29 Figura 2. Mecanismos de ação da nistatina, com detalhe para os poros formados na membrana plasmática e o fluxo de saída da célula de íons e moléculas importantes para a sobrevivência celular (SIDRIN E MOREIRA, 1999) ...................................... 31 Figura 3. Representação esquemática da estrutura química da Triancinolona (DAMIANI et al., 2001). ............................................................................................. 33 Figura 4. Sistema Refluxo ......................................................................................... 36
Figura 5. Esquema para obtenção do precursor híbrido ureasil-POE. ...................... 37 Figura 6. Sistema de Rotoevaporação ...................................................................... 37 Figura 7. Esquema para o teste de avaliação de mucoadesão. (a) Analisador de textura; (b) Prova analítica com o disco de mucina; (c) localização do filme durante o ensaio. ....................................................................................................................... 42 Figura 8. Reações de hidrólise e condensação a partir de um precursor híbrido ureasil-poliéter (Proceso sol-gel). .............................................................................. 44
Figura 9. Filmes ureasil–POP 400 incorporada com nistatina ................................... 45 Figura 10. Filmes ureasil–POP 400 incorporado com triancinolona .......................... 46 Figura 11. Filmes ureasil–POE 500 incorporado com nistatina ................................. 47 Figura 12. Filmes ureasil–POE 500 incorporados com triancinolona ........................ 48 Figura 13. Filmes ureasil-POE 500 incorporados com triancinolona ......................... 48 Figura 14. Curvas de SAXS para o filme ureasil-POP 400 puro ............................... 49 Figura 15. Curvas de SAXS para o filme ureasil-POP 400 incorporados com o fármaco nistatina a 3% e 6% e com o fármaco triancinolona a 3% e 6% ..... ............ 50 Figura 16. Curva de SAXS para o filme ureasil-POE 500 puro ................................. 51 Figura 17. Curvas de SAXSpara o filme ureasil-POE 500 incorporados com o fármaco nistatina a 3% e com o fármaco triancinolona a 3% e 6% ........................... 51 Figura 18. Curva analítica da Nistatina ..................................................................... 56 Figura 19. Curva analítica da Triancinolona .............................................................. 57 Figura 20. Perfil de liberação do fármaco nistatina incorporado nas porcentagens de 3 e 6% em filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 ............................................. 58 Figura 21. Perfil de liberação do fármaco triancinolona incorporado nas porcentagens de 3 e 6% em filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 .................. 61 Figura 22. Placas controle inoculadas com o fungo e com o fosfato tampão com procetyl respectivamente .......................................................................................... 65 Figura 23. Placa inoculada com as quantidades liberadas do fármaco nistatina incorporada a 3% nos filmes ureasil-POP400 e ureasil-POE 500 ............................. 66
LISTA DE QUADROS E TABELA
Quadro 1. A distância de correlação (d) entre os grupamentos ureasil e a região polimérica da membrana e a variação do grau de intumescimento em % (Δd)......... 53
Quadro 2. A distância de correlação (d) entre os agrupamentos ureasil e a região polimérica da membrana e a variação do grau de intumescimento em % (Δd)......... 54
Quadro 3. Valores da porcentagem de nistatina liberada após 14 horas a partir das membranas ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 ...................................................... 59
Quadro 4. Valores da porcentagem de Triancinolona liberada após 12 horas a partir das membranas ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 ............................................... 62
Tabela 1. Valores de força de adesão para os filmes híbridos ureasil-polieter. ........ 64
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 13 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 16
2.1. Mucosa Oral ................................................................................................... 16 2.2. Saliva ............................................................................................................. 18 2.3. Mucoadesão e Sistemas Mucoadesivos ........................................................ 19
2.4. Polímeros ....................................................................................................... 22 2.4.1. Híbridos Orgânico-Inorgânicos: Polióxido Etileno (POE) e Polióxido
Propileno (POP) ........................................................................................................ 25
2.5. Nistatina ......................................................................................................... 28 2.6. Triancinolona .................................................................................................. 32
3. OBJETIVOS .......................................................................................................... 34 3.1. Objetivo Geral ................................................................................................ 34
3.2. Objetivos Específicos ..................................................................................... 34 4. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................... 34
4.1. Materiais ......................................................................................................... 34 4.2. Métodos ......................................................................................................... 35
4.2.1. Preparação dos precursores e filmes mucoadesivos ureasil-POP 400 e ureasil- POE 500 ....................................................................................................... 35
4.2.2. Incorporação dos fármacos nistatina e triancinolona nas membranas ureasil-poliéter ........................................................................................................... 38
4.2.3. Medidas de Espalhamento de Raios-X a Baixo Ângulo (SAXS) ................. 39
4.2.4. Curva Analítica ............................................................................................ 40 4.2.5. Teste de Liberação dos Fármacos Nistatina e Triancinolona nos Filmes
ureasil-POP400 e ureasil-POE500 ............................................................................ 40 4.2.6. Teste de Adesão ......................................................................................... 41 4.2.7. Difusão em Agar ......................................................................................... 42
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 44 5.1. Obtenção dos precursores e filmes mucoadesivos ureasil-POP 400 e ureasil-
POE 500 .................................................................................................................... 44
5.2. Incorporação dos Fármacos Nistatina e Triancinolona .................................. 45 5.3. Espalhamento de Raios-X a Baixo Ângulo (SAXS) ........................................ 49 5.4. Curva Analítica ............................................................................................... 56 5.5. Teste de Liberação dos Fármacos Nistatina e Triancinolona Incorporado nos
Filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 - 44 ....................................................... 57 5.6. Análise do trabalho de Adesão ...................................................................... 62 5.7. Difusão em ágar ............................................................................................. 65
6. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 67 7.REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ...................................................................... 69
13
1. INTRODUÇÃO
Diversas pesquisas têm focado nas ultimas décadas no desenvolvimento
de novos sistemas para a liberação de fármacos que possibilitem um tratamento
menos invasivo, menos tóxico e com uma maior adesão ao tratamento pelo
paciente, aumentando sua eficácia e melhorando a manutenção da dosagem
administrada (PEPPAS et al., 2006).
Visando alcançar estes objetivos a pesquisa para o desenvolvimento de
novos sistemas de liberação controlada tem avaliado diferentes materiais, dentre
eles os materiais poliméricos, que apresentam vantagens quando comparados a
sistemas existentes (DUMITRIU, 2001). Sistemas poliméricos podem promover a
diminuição do metabolismo sistêmico, mantendo níveis desejáveis do fármaco na
corrente sanguínea, através do controle de liberação, apresentando baixa resposta
inflamatória, permitindo a administração do tratamento em locais específicos e a
incorporação de fármacos com características hidrofílicas e hidrofóbicas (AZEVEDO,
2002).
Dentre os materiais poliméricos, uma classe que tem chamado à atenção
nos últimos anos é a dos polímeros híbridos orgânico-inorgânicos por possuírem alta
capacidade de processamento, uma vez que com mudanças em sua estrutura é
possível melhorar as características mecânicas, ópticas e estruturais desses
materiais, impactando diretamente nas propriedades finais tais como flexibilidade,
adesão a um substrato oral, capacidade de obtenção de formas diferentes tais como
filmes e membranas, entre outras (REKONDO et al., 2006; MOLINA et al., 2005;
SANTILLI et al., 2009).
Esses materiais híbridos possuem dois sítios de ligação eletronegativos,
os oxigênios do tipo éter da cadeia polimérica e oxigênios do grupo uréia localizados
na interface siloxano-polímero, que podem solvatar moléculas eletropositivas
(SANTILLI, et al., 2009). Possuem também um sitio de ligação eletropositivo, no qual
podem se ligar moléculas eletronegativas representadas pelo grupo ureia, que liga a
parte orgânica do híbrido ao grupo siloxano.
Essas características das matrizes híbridas permitem que a interação
fármaco matriz seja modulada controlando o local de incorporação do fármaco o que
acarreta em alterações no perfil de liberação (SANTILLI, et al., 2009).
14
Os híbridos orgânico-inorgânicos da família ureasil-poliéter são
processados através da rota química sol-gel, onde um precursor organosilano é
polimerizado em uma matriz de macromoléculas orgânicas (BRENNAN; WIKES,
1991; CHIANG, 2002; CHUJO et al., 1991; CHIAVACCI et al., 2004). A partir do
processo sol-gel é possível obter filmes finos e partículas esféricas à temperatura
ambiente, em formato e espessuras variadas além de facilitar a incorporação de
fármacos, sem alterar a biocompatibilidade inerente aos poliéters (GUIZARD,
JULBE, AGRAL, 1999).
Para que as matrizes hibridas sejam empregadas na obtenção de um
sistema terapêutico mucoadesivo estas devem apresentar elevada bioadesão. O
termo bioadesão foi referido pela primeira vez com a ligação de macromoléculas
sintéticas ou naturais a um muco e/ou superfície epitelial (LONGER et al., 1986).
A bioadesão é definida como a capacidade de dois materiais, sendo um
deles de natureza biológica, em permanecerem unidos por um período de tempo
desejável para cada aplicação (SMART, 2005). Essa capacidade em aderir a um
sistema biológico facilita a aplicação do fármaco somente em locais afetados,
aumentando o contato do fármaco no local de ação ou absorção o que favorece a
manutenção da concentração e o controle de liberação, melhorando a efetividade
terapêutica, diminuindo efeitos sistêmicos e diminuindo a frequência das doses
administradas do fármaco (CARVALHO, 2010).
Quando um material polimérico é aplicado sobre uma mucosa revestida
por muco o fenômeno passa a ser designado por “mucoadesão” sendo a
mucoadesão definida como uma interação que ocorre entre a superfície da mucina,
principal proteína da saliva, e um polímero sintético ou natural (LEUNG et al., 1990).
As mucosas do organismo humano possuem relativa permeabilidade e
permitem a rápida absorção do fármaco por serem altamente vascularizada. A
mucosa mais utilizada para administração e absorção de fármacos é a
gastrintestinal, mas outras membranas ou mucosas também têm sido estudadas,
como a cutânea, nasal, ocular, bucal, vaginal, retal, oral e periodontal (AHUJA, 1997)
Para que um material possa ser utilizado como um sistema polimérico
mucoadesivo este deve apresentar em sua estrutura algumas características, como
(AWAJA et al., 2009):
• Quantidade suficiente de agrupamentos químicos que sejam capazes
de estabelecer ligações do tipo hidrogênio com o substrato;
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• Flexibilidade da cadeia polimérica que possibilite sua adequação a
movimentação da mucosa oral;
• Alta massa molecular que facilite o depósito e adesão do mesmo à
mucosa oral;
• Cargas aniônicas na superfície que reduzam a tensão superficial
gerada pela saliva para que melhore a difusão no tecido epitelial.
O conhecimento do mecanismo de mucoadesão é necessário para
entender as forças responsáveis pela ligação entre a membrana polimérica e a
mucosa oral.
Atualmente são estudados três mecanismos: o intumescimento dos
polímeros, penetração profunda das cadeias poliméricas e criação de forças
químicas fracas entre as cadeias poliméricas e o substrato biológico (DUCHENE et
al., 1988; PEPPAS et al., 1985).
Dentre os mecanismos citados, a capacidade de intumescimento, quando
em contato com a mucosa oral é fundamental, uma vez que esta característica
mantém a adesão do filme e promove o afastamento das cadeias químicas liberando
o fármaco no local de tratamento (VILLANOVA et al., 2010).
Os sistemas terapêuticos mucoadesivos ideais devem ser inseridos de
forma não invasiva na mucosa e formar após o contato, um filme adesivo, com
capacidade de liberar o fármaco, de forma controlada e prolongada, mantendo os
níveis de fármacos dentro da faixa terapêutica como uma adesão ideal a mucosa
dado aos seu alto nível de lubrificação e contração, onde as características físicas e
químicas do sistema não devem ser modificadas pelo tecido local (ELEFTERIADES
et al., 1996).
16
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Mucosa Oral
A cavidade oral é revestida por uma membrana úmida que forma uma
barreira estrutural entre o corpo e o meio externo denominada mucosa oral. Essa
umidade é dada pela presença da secreção de saliva formada nas glândulas
salivares, importante para evitar o aparecimento de processos inflamatórios
(SANDERS, 1990).
A mucosa oral é formada por duas camadas de tecidos estruturais com
origens embrionárias diferentes, tecido epitelial de origem ectodérmica e tecido
conjuntivo de origem mesenquimal. As camadas estão ligadas por uma membrana
basal com formação ondulada, formado invaginações no tecido epitelial devido a
prolongações do tecido conjuntivo chamadas de cristas epiteliais. Essa disposição
entre depressões e cumes facilita a nutrição do tecido epitelial que é avascular pelo
tecido conjuntivo que é vascularizado (CONSUELO et al., 2005).
A mucosa oral pode apresentar características estruturais diferentes,
dependendo da região considerada, isto ocorre porque esta mucosa se adapta
frente às agressões funcionais e evolutivas podendo sofrer modificações reversíveis
em resposta a função e ao uso (SALAMAT-MILLER et al., 2005).
A estrutura morfológica da mucosa oral possui varias adaptações
funcionais nas diferentes regiões da cavidade oral. Sendo assim, podemos dividir a
mucosa oral em três tipos principais: (i) mucosa de revestimento; (ii) mucosa
mastigatória; (iii) mucosa especializada (SALAMAT-MILLER et al., 2005).
A mucosa de revestimento cumpre a função de proteção, é flexível e se
adapta bem a contração e ao relaxamento dos músculos, são encontradas nas
bochechas, lábios, parte interna dos lábios, palato mole, superfície da língua e
assoalho bucal. A mucosa mastigatória esta submetida à forças de fricção e
pressão originadas do impacto mastigatório. Normalmente esta fixada ao osso e não
apresenta mobilidade, sendo típica da gengiva e do palato duro. A mucosa
especializada recebe esse nome porque aloja as papilas gustativas que estão
localizadas no epitélio da superfície dorsal da língua (CONSUELO et al., 2005).
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O epitélio bucal exerce a função de proteção não sendo queratinazado,
representando uma barreira de permeabilidade, tendo em vista sua grande
concentração de lipideos, o que protege o tecido contra a perda de fluidos e entrada
de agentes ambientais potencialmente nocivos, tais como antígenos, carcinógenos,
toxinas microbianas, entre outros. O tecido conectivo confere propriedades
mecânicas à mucosa bucal, rica em vasos sanguíneos e capilares, que se
assoaciam com a veia jugular interna para, então, garantir o efeito sistêmico
(CHANG et al., 2005).
Os fármacos administrados na cavidade oral são absorvidos pelas veias
reticulada e jugular e, então, drenados para circulação sistêmica, evitando o
metabolismo hepático de primeira passagem. As barreiras superficiais da mucosa
oral (epitelio, muco) representam a defesa primária, impedido a entrada de
substâncias do meio exterior (VEUILLEZ, 2001). Existem duas possíveis rotas
principais, para o transporte de fármacos, através do epitélio estratificado escamoso
da mucosa oral: a transcelular, ou intracelular, que atravessa a membrana celular e
entra na célula; e a paracelular, ou intercelular, que passa entre as células. Ambas
as rotas representam processos passívos de difusão (HOOGSTRAATE; VERHOEF,
1999).
A degradação enzimática representa uma barreira para a penetração dos
fármacos através do epitélio oral. A saliva não contém proteases, porém apresenta
níveis moderados de estearases, carboidrases e fosfatase (ROBINSON; YANG,
2001). Além disso, várias enzimas proteolíticas estão presentes no epitelio oral
(VEUILLEZ; KALIA; JACQUES, 2001).
As endocpeptidases e as carboxipeptidases não se encontram presentes
na superficie da mucosa oral, contudo as aminopeptidases representam a maior
barreira enzimática para fármacos liberados. Polímeros mucoadesivos, associados à
agentes inibidores enzimáticos, podem ser utilizados para contornar a ação destas
enzimática nos sistemas de liberação (SALAMAT-MILLER; CHITTCHANG;
JOHNSTON, 2005).
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2.2. Saliva
A saliva é uma secreção clara, levemente ácida, produzida a partir de
grandes e pequenas glândulas salivares e a partir do fluido gengival. As glândulas
grandes estão em menor número constituindo-se nos pares de glândulas parótidas,
submandibulares e sublinguais, nas quais, noventa por cento de toda saliva é
produzida. As glândulas salivares menores são estruturas presentes por toda
cavidade oral e orofaringe, podendo também ser encontradas na laringe, traqueia e
nasofaringe e podem ser estimadas em cerca de 700 a 900 glândulas, porém com
menor importância para a quantidade de saliva produzida (FEIO & SAPETA, 2005;
GUYTON & HALL, 2006).
Como produto de glândulas exócrinas, a saliva contém uma ampla
variedade de produtos imunogênicos e não imunogênicos. Os primeiros são
representados por Imunoglobulinas IgA, IgG e IgM; segundo por proteínas,
glicoproteínas, enzimas e eletrólitos.
A IgA é a principal imunoglobulina secretada na saliva, oferecendo
proteção direta contra vírus, bactérias e fungos e, dentre as glicoproteínas,
destacam-se a mucina, molécula de alto peso molecular que confere viscosidade à
saliva (HUMPHREY & WILLIAMSON, 2001).
A mucina é a principal proteína presente na saliva, quando em altas
concentrações, a mucina transforma a saliva na denominada secreção mucosa,
entretanto, quando reduzida, há um aumento na concentração de proteínas, dentre
elas, ptialina, que transforma a saliva em secreção serosa (GUYTON & HALL, 2006).
O muco é um excelente lubrificante, além disso, tem função protetora.
Possui propriedades de aderência, espalhando-se como uma película fina sobre a
superfície bucal. Em pH normal da boca, pode formar uma estrutura de gel
fortemente coesiva, que se liga a superfície do epitélio como uma camada gelatinosa
funcionando como uma barreira mecânica protetora. Dessa forma, permite o
movimento relativo entre as células e exerce importante papel na adesão de
sistemas de liberação mucoadesivos (CID, 2009).
A mucina também desempenha função antibacteriana pela modulação da
adesão de microrganismos às superfícies dos tecidos orais, o que contribui para o
controle da colonização bacteriana e fúngica (HUMPHREY & WILLIAMSON, 2001).
19
O efeito tampão e controle do pH é exercido pelos seus integrantes
bicarbonato, fosfato, ureia, proteínas e enzimas. O principal é o bicarbonato que
mantém o pH normal em torno de 6 a 7, variando entre 5,3 (em baixos fluxos
salivares) e 7,8 (em picos de salivação) (HUMPHREY & WILLIAMSON, 2001).
A saliva é de grande importância para lubrificar as estruturas orais,
contribuir para a formação do bolo alimentar, prevenir a desmineralização dos
dentes, garantem a digestão dos carboidratos e regulam a flora-microbiana oral,
além de contribuir para a manutenção do pH da cavidade oral e para efetivação dos
leves reparos nos tecidos (GUYTON & HALL, 2006).
A saliva é uma solução tampão possuindo pH próximo ao valor neutro,
podendo sofrer variações quando a secreção salivar é estimulada ou na presença de
bactérias formadoras de cáries (SMART, 2005). Uma pessoa normal produz 1L de
saliva/dia, com uma taxa de fluxo média de 0,5mL/min, podendo chegar a 7mL/min,
quando ocorre forte estimulação do sistema parassimpático (ROBINSON, 1994).
2.3. Mucoadesão e Sistemas Mucoadesivos
Em 1986 o termo bioadesão foi referido pela primeira vez como a ligação
de macromoléculas sintéticas a um muco e/ou superfície epitelial (LONGER et al,
1986).
No âmbito das ciências farmacêuticas a bioadesão pode ser definida
como o estado no qual dois materiais, sendo pelo menos um de origem biológica,
são mantidos unidos por um tempo (SMART, 2005). Na década de 1980 esse termo
começou a ser empregado em sistemas de liberação de fármacos referindo se a
incorporação de moléculas adesivas em modelos de formulações farmacêuticas, nas
quais são empregadas para liberação do fármaco em contato íntimo com o tecido de
absorção, com liberação do fármaco próximo ao local de ação, aumentando a
biodisponibilidade, possibilitando ações locais e sistêmicas (HAGERSTROM, 2003;
WOODLEY, 2001).
Nagai em 1984 foi o primeiro a propor a utilização de materiais
mucoadesivos, com a melhora do tratamento local de afta na mucosa oral,
empregando comprimidos adesivos. Posteriormente foi observado o aumento da
20
biodisponibilidade da insulina sendo a mesma administrada por via nasal na forma
de pó bioadesivo em cães (NAGAI, 1985).
Sempre que o objetivo é a administração de fármacos, o termo bioadesão
refere-se à ligação do sistema transportador do fármaco a um substrato biológico
especifico (AHUJA et al., 1997). Em sistemas biológicos quatro tipos de bioadesão
podem ser distinguidos: i) adesão de uma célula normal a outra célula normal; ii)
adesão de uma célula a uma substância estranha; iii) adesão de um célula normal a
uma célula patológica; iv) a adesão de um material adesivo a um substrato biológico
(LEUNG et al., 1990).
A palavra bioadesão denomina qualquer ligação formada entre duas
superfícies biológicas ou entre uma superfície biológica e um substrato sintético
(PEPPAS et al.,1985). Quando o substrato biológico é uma membrana mucosa
revestida por muco a adesão passa a ser denominada por “mucoadesão” que é
descrita como uma interação que ocorre entre a superfície da mucina e um polímero
sintético ou natural (LEUNG et al., 1990).
Considerando o muco que reveste a cavidade oral como um substrato
biológico, podemos deduzir que a presença de um filme de mucina (saliva) a revestir
a superfície da mucosa oral possibilitará que o sistema administrado permaneça em
contato com a mesma por um maior período de tempo e que este contato poderá ser
auxiliado pela presença de compostos mucoadesivos (RATHABONE et al., 1994).
As mucosas são as principais vias de administração para sistemas
bio(muco)adesivos, embora seja relatada a necessidade de desenvolvimento de
novas formulações bioadesivas para aplicação dérmica, quando se requer uma ação
cutânea prolongada. Nas formulações de aplicação cutânea como cremes,
pomadas, soluções e loções é difícil esperar um efeito terapêutico prolongado, pois
os fatores externos como umidade, temperatura e os movimentos os removem
facilmente (SHIN et al.,2003).
Os mecanismos que efetuam a ligação na mucoadesão não são
totalmente esclarecidos visto que é difícil diferenciar macroscopicamente se a
interação ocorre na superfície celular ou entre as moléculas do polímero com a
camada do muco (WOODLEY, 2005). Para se obter um efeito mucoadesivo perfeito,
em um sistema de liberação de fármaco, é necessário compreender as forças
responsáveis pela formação da ligação de adesão.
21
A formação de uma ligação mucoadesiva é explicado conforme as
seguinte teorias: (i) Teoria da Adsorção, no qual o polímero bioadesivo adere a
mucosa por ação de forças secundárias fracas como interações de Van-der-Waal,
hidrofóbicas ou ligações de hidrogênio que apesar de individualmente o caráter ser
fraco o conjunto das interações produz uma intensa força adesiva (FIGUEIRAS et
al., 2007); (ii) Teoria Eletrônica, onde o material mucoadesivo e a mucosa possuem
estruturas eletrônicas diferentes e quando em contato formam uma dupla camada de
carga elétrica responsável pela força atrativa; (iii) Teoria da Difusão, a qual sugere
que a formação de ligações mucoadesivas se deve à interpenetração e consequente
enrolamento entre as cadeias poliméricas bioadesivas e as cadeias poliméricas do
muco (AHUJA et al., 1997).
Em 1980, o conceito de mucoadesão começou a ser utilizado em
sistemas para liberação de fármacos, nos quais o fármaco é incorporado em
moléculas adesivas que ficam em contato direto com o tecido de absorção, e
liberado no local de ação, aumentando a biodisponibilidade a ação local e sistêmica
(HAGESTROM, 2003; WOODLEY, 2001).
Os sistemas mucoadesivos podem ser desenvolvidos em diferentes
formas farmacêuticas, visto que a propriedade de adesão depende das
características do material utilizado para sua preparação (EVANGELISTA, 2006).
Sendo assim, é possível modular sistemas farmacêuticos já conhecidos utilizando
moléculas mucoadesivas.
Os mucoadesivos podem contribuir para solucionar muitos problemas
relacionados com a administração de fármacos permitindo, sobretudo a localização
do fármaco em uma região específica e, consequentemente, melhorar a
biodisponibilidade, disponibilizar o fármaco no local terapêutico desejável, funcionar
como alvo para os tecidos patológicos, estabelecer uma forte interação entre o
polímero e o muco que reveste o tecido, aumentando o tempo de contato entre o
material mucoadesivo e o substrato biológico, evitar o efeito de primeira passagem
do fármaco a nível hepático evitando a inativação do fármaco diminuindo assim a
toxicidade (ROBINSON et at., 1997).
A potencialidade dos sistemas mucoadesivos esta em prolongar o tempo
de contato da formulação no local de ação ou de absorção intensificando o contato
com a barreira epitelial. (HAGERSTROM, 2003).
22
2.4. Polímeros
Desde a antiguidade são conhecidas aplicações de polímeros naturais,
contudo, a ciência e a indústria dos polímeros teve origem no início do século XIX,
quando Hancock, na Inglaterra, descobriu o efeito da “mastigação” da borracha
natural, tendo sido em 1843 patenteada a vulcanização da borracha por meio de
enxofre. Em 1839, Goodyear, na América do Norte, apresentou, independentemente
uma patente semelhante e, mais tarde, em 1851, viria a descobrir a ebonite, resina
sintética de natureza plástica rica em enxofre, iniciando assim o desenvolvimento
dos polímeros termorrígidos.
A primeira experiência comercial bem sucedida na área dos polímeros
deve-se a J.W. Hyatt que, em 1870, nos EUA, utilizando cânfora como plastificador
de celulose, produziu a celulóide. Esta invenção surgiu na seqüência dos seus
trabalhos para conseguir sintetizar um substituto para o marfim na fabricação de
bolas de bilhar (GARFORTH ; 1994).
Polímeros são constituídos pela repetição de unidades químicas,
denominadas monômeros que formam macromoléculas, ligadas entre si,
predominantemente por ligações covalentes que conferem ao material,
características como a de isolamento elétrico (ANDRADE et al.,2002). Quanto à
estrutura molecular, os polímeros são classificados em função das estruturas
moleculares e dependem dos grupos funcionais presentes e das condições de
polimerização implementadas (BOWER, 2002). Os polímeros têm como principais
características a capacidade de substituírem metais, cerâmicas e materiais naturais
em diversas aplicações domésticas, comerciais e industriais.
Os polímeros são classificados em função da fusibilidade, estrutura
molecular, aplicações, grupos funcionais constituintes, entre outras. A fusibilidade
dos polímeros relaciona-se com as características termoplásticas ou termorrígidas
do polímero (BOWER, 2002).
A classificação em função da aplicação de polímeros envolve polímeros
para commodities, usados na fabricação de produtos com reduzido valor agregado e
com baixa resistência mecânica, resistência térmica, entre outros (HEMAIS et
al.,2001).
23
Os polímeros são classificados também em função dos grupos funcionais
presentes nas suas estruturas moleculares, destacando – se as poliolefinas,
poliéteres, poliésteres, poliamidas, entre outros (ANTUNES, 2007).
As reações químicas que conduzem os monômeros a polímeros
designam-se por reações de polimerização. Em termos gerais, podem considerar
dois mecanismos fundamentais de polimerização: polimerização com crescimento
em cadeia (adição ou radicalar) e polimerização com crescimento por etapas (passo-
a-passo ou condensação) (FRANCHETTI et al., 2006).
Os polímeros são materiais versáteis, visto que suas propriedades
distintas permite que o mesmo substitua diferentes materiais, possibilitando adquirir
novas peças com menor peso e maior complexidade, melhorando os custos e
obtendo se produtos finais com melhor aparência (ALMEIDA, MAGALHAES, 2004).
Polímeros são formas de apresentação farmacêuticas importantes
empregadas em encapsulação de fármacos ou como veículos em formulações,
nestes casos os polímeros possuem ação de proteção ao fármaco em sua
passagem pelo corpo ou para o armazenamento do mesmo, prevenindo a
contaminação por umidade, mantendo a estabilidade do fármaco até sua liberação
ou realizando a liberação de forma controlada (UNDEALA et al., 1989).
Eles são incorporados em formulações com atividades diferentes como
promover a estabilidade física, química e microbiológica, melhorando a
disponibilidade e a biodisponibilidade do fármaco no organismo como também
melhorar a administração ao paciente (VILLANOVA, ORÉFACE, CUNHA, 2010).
Em apresentações como cápsulas e comprimidos, os polímeros são
adicionados visando mascarar o odor e sabores desagradáveis, evitar a degradação
do fármaco das condições de luminosidade e umidade como também controlar a
liberação do fármaco (AULTON, 2005; GENNARO, 2005).
Os polímeros mais utilizados em formas farmacêuticas tradicionais são o
amido, lactose, sorbitol, manitol geralmente utilizados como excipientes
(VILLANOVA, SÁ, 2009) polivinilpirrolidona, copolímeros do acetato de vinila e vinil
pirrolidona como aglutinantes e desintegrantes (ROWE, SHESKEY, OWEN, 2006).
Nas formulações tradicionais estão formas de creme, loções e pomadas que
possuem como base emulsificantes que são geralmente polímeros (AULTON, 2005;
GENNARO, 2005) no qual o principal exemplo são os copolímeros elevada massa
24
molecular provenientes de ácido acrílico e do alquil metacrilato (ARBÓS et al., 2002;
ROWE, SHESKEY, OWEN, 2006; VALENTA, AUNER, 2004).
Os géis polimericos formados por gel são obtidos através da dispersão de
polímeros derivados da quitosana, do poli(óxido de etileno) (PEO) e poli (ácido
acrílico) (PAA) (AULTON, 2005, ROWE,, SHESKEY, OWEN, 2006).
Os polímeros empregados em formas farmacêuticas líquidas (xaropes,
soluções, suspensões e elixires) contribuem na solubilização e estabilidade da
formulação no qual os mais utilizados são o POE, poli (álcool vinílico) (PVA), PVP e
poli (etileno glicol) (PEG) (MALLICK, PATTINAIK, SWAIN, 2007). Em formulações de
uso parenteral os polímeros utilizados são de baixa massa molecular, como o PEG,
poli (propileno glicol) (PPG) e outros copolímeros de origem do POE (STRICKLEY,
2004, DATE, NAGARSENKER, 2008).
Os polímeros podem ser empregados também no desenvolvimento de
fármacos, modificando o tamanho da dosagem e o perfil de liberação, onde
geralmente o tamanho da dosagem farmacêutica é controlado conforme a potência
do fármaco, contudo, com o uso de polímeros como excipientes possibilita
aumentar ou dividir a dosagem em mais de uma unidade adequando o tamanho
físico desejado (VILLANOVA, CUNHA, 2010). .
O local e o tempo de liberação do fármaco podem ser modificados pela
utilização de polímeros, modificando o tempo de trânsito do fármaco no organismo
ou até o local exato de sua liberação como também promover a proteção do fármaco
contra as ações de temperatura e pH (VILLANOVA, CUNHA, 2010).
Além disso, o aumento de novos sistemas inovadores utilizando
polímeros é crescente, objetivando a liberação de fármacos incorporados a
polímeros de diferentes naturezas como os sistemas de liberação baseados em
polímeros adesivos, implantes, formas farmacêuticas sólidas matriciais, ou
reservatórios (VILLANOVA, ORÉFICE, CUNHA, 2010).
Nanopartículas poliméricas são exemplos de sistemas promissores,
principalmente na inovação para substâncias administradas através da via
parenteral, constituindo uma classe de fármacos de desempenho terapêutico
avançado, sendo os polímeros mais empregados no desenvolvimento de
nanocarreadores os derivados da albumina, colágeno, ácido hialurônico, gelatina,
quitosana, alginato, PVA, PAA, PEVA, PEG, poli (acrilamida), PLA, PGA, PLGA,
PCL (SVENSSON, 2009; TAMILVANAN, 2008).
25
Modificando as propriedades dos polímeros, sistemas matriciais podem
ser desenvolvidos para liberação modificada de fármacos. Materiais poliméricos de
grau farmacêutico de baixa toxicidade podem ser utilizados como membranas ou
matrizes, onde o ativo pode ser dissolvido ou disperso. Os polímeros são bons
veículos, pois dificilmente são incompatíveis a um fármaco (OLIVEIRA; LIMA, 2006).
Sendo assim, quando falamos de medicamentos inovadores, os
polímeros são componentes essenciais para o avanço de novas formulações,
exercendo ação direta para explorar os diferentes controles de liberações e
disponibilidade, podendo essas taxas serem modificadas com a finalidade de se
obter concentrações terapêuticas mais eficazes, menores administrações periódicas,
diminuição dos efeitos colaterais, lesão a órgãos e menor toxicidade (LARSON,
GHANDEHARI, 2012).
2.4.1. Híbridos Orgânico-Inorgânicos: Polióxido Etileno (POE) e Polióxido
Propileno (POP)
O desenvolvimento desses materiais teve impulso na década de 80, com
as preparações de géis inorgânicos, impregnados com polímeros orgânicos (JOSÉ,
PRADO, 2005).
Os híbridos orgânico-inorgânicos combinam simultaneamente
características físico-químicas particulares de seus constituintes, o que permite
adquirir novas propriedades por apresentarem tamanhos reduzidos dos domínios
que os compõem (ARIGA et al., 2007; BURKETT et al., COLILLA, SALINA,
VALLET-REGI, 2006; OGOSHI, CHUJO, 2005).
Os processos industriais dependem cada vez mais de desenvolvimentos
ou descobertas tecnológicas que integrem materiais com propriedades diferentes,
nesta classe se destacam os polímeros sintéticos nanoestruturados. Neles estão
inclusos os materiais híbridos orgânico-inorgânicos que compõem uma nova opção
na pesquisa de materiais multifuncionais. Esses híbridos são formados pela junção
de compostos orgânicos e inorgânicos que combinados agregam propriedades
complementares (ZOPPI, NUNES, 1997; JOSE, PRADO, 2005).
As matrizes hibridas são sintetizadas pelo processo sol-gel (JOSE,
PRADO, 2005; PHILIP, SCHMIDT, 1984; CHING-LUNG, CHEN-CHI, 2002) no qual
em certo momento da síntese o material passa da fase sol para um sistema gel.
26
A denominação sol é usada para elucidar uma dispersão de partículas
coloidais (dimensão entre 1 e 100nm) estáveis em um fluido, enquanto a
denominação gel pode ser definida como um sistema constituído pela estrutura
rígida de partículas coloidais (gel coloidal) ou de cadeias poliméricas (gel polimérico)
que imobiliza a fase líquida nos seus interstícios (BRINKER, 1990).
Esta síntese constitui a aquisição de um material a partir de um precursor
molecular, sendo vantajosa por permitir o controle de todas etapas de reações o que
possibilita a obtenção de materiais com características e propriedades já
conhecidas, o que aumenta os sítios de coordenação pela presença de carbonilas e
silanóis liberados nas reações de hidrólise. Esse processo é utilizado na obtenção
de híbridos orgânico-inorgânicos por permitir que a síntese ocorra em temperaturas
e pressões próximas as ambientais (SCHUBERT et al., 1995).
Os materiais híbridos ureasil-poliéter são um opção para obtenção de
novos materiais multifuncionais (FARREL et al.; 2002) através do processo sol-gel
(DAHMOUCHE et al.; 1999) sendo possível a obtenção de géis, partículas esféricas,
pós, fibras, microesferas e filmes finos à temperatura ambiente como também ser
possível incorporar diferentes fármacos, nos modelos citados, através das reações
de hidrólise e condensação (GUIZARD et al., 1999; SANCHES et al., 1999;
POMAGAILO et al ., 2000).
A incorporação de cargas inorgânicas em polímeros possibilita a obtenção
de materiais com maior resistência mecânica, estabilidade térmica ou com
propriedades ópticas, magnéticas e elétricas superiores (ESTEVES, BARROS-
TIMMONS, TRINDADE, 2004).
A porção orgânica oferece flexibilidade, melhor resistência a impactos,
propriedades elétricas e reatividade bioquímica, já a porção inorgânica possibilita
uma alta força mecânica, resistência química, estabilidade térmica e controlar o
índice de refração (GALAEV,MATTIASON, 1999; LOFTSSON, ÓLAFSSON, 1998).
Os materiais híbridos podem ser classificados conforme as ligações
químicas que possuem em suas fases orgânicas e inorgânicas. Os híbridos da
classe I possuem ligações fracas entre as duas fases (ligações de Van der Walls,
pontes de hidrogênio ou ligações eletrostáticas), os híbridos de classe II possuem
ligações fortes entre ambas as fases (ligações covalentes ou ligações iônicas).
Contudo, essa classificação é falha, podendo haver materiais com características
comuns às duas categorias (SCHOTTNER, 2001).
27
Nos materiais híbridos de classe I, o processo é constituído pela adição
de precursores moleculares orgânicos não polimerizáveis, sendo esses solúveis em
meios que se obtém sílica pura, não participando diretamente das reações de
gelificação (BEVENUTTI, MORO, COSTA, 2009).
Nos materiais híbridos de classe II são empregados materiais
organossilanos polimerizáveis como precursores dos componente orgânico, que
apresentam grupo orgânico ligado diretamente ao silício, em ligação do tipo Si–C
não hidrolisáveis. Esses híbridos possuem maior estabilidade térmica do
componente orgânico quando comparado aos híbridos de classe I (FRANKEN et al.,
2002; NASSAR et al., 2007).
Os híbridos que possuem a sílica como componente são os mais
importantes, estudados e aplicados no desenvolvimento de novas tecnologias.
Esses híbridos possibilitam o ajuste dos processos químicos ocorridos durante as
reações de gelificação. Essa característica é dada pela velocidade lenta
apresentada pelos precursores alcóxidos de silício durante as reações de gelificação
(BEVENUTTI, MORO, COSTA, 2009).
As reações do processo sol-gel ocorrem através de precursores
inorgânicos do modelo ROM (OR)3 onde “M” corresponde ao Sílício (Si) ou ao Titânio
(Ti) e “R” é a cadeia orgânica. Quando essas moléculas são expostas as reações de
hidrólise através da adição de água, em meio ácido ou básico, os grupamentos “OR”
são substituídos por grupamentos “OH” dando origem aos grupos silanol (SiOH). Os
grupos silanol reagem entre si ou com os grupos “OR” originando ligações de
siloxano as quais formam uma rede tridimensional de sílica, esse processo é
denominado de condensação. Na medida que a condensação se intensifica o
solvente é retido no interior das estruturas da rede obtendo-se um gel
sucessivamente mais espesso (ESTEVES et al., 2004).
A porção orgânica do híbrido confere o equilíbrio do balanço
hidrofóbico/hidrofílico, já a porção inorgânica confere o equilíbrio térmico e mecânico
do composto, o que permite modular o índice de refração (ZOPPI, NUNES,
1997;CHING-LUNG, CHEN-CHI, 2002).
Sendo de fácil preparação e na presença de grande escala de
componentes disponíveis, é possível modificar as propriedades mecânicas, controlar
a porosidade e ajustar o equilíbrio hidrofílico/hidrofóbico, dando características
diferentes ao hibrido final. Por apresentar tal flexibilidade junto as propriedades
28
ópticas, estabilidade química, térmica e mecânica, esses materiais são escolhidos a
serem aplicados em diversas áreas (JOSÉ, PRADO, 2005).
Polímeros à base de poli óxido de etileno (POE) exibem boa
compatibilidade biológica, apresentando natureza hidrofílica o que inibe a absorção
de proteínas e a adesão celular, permitindo sua total excreção. Contudo, a alta
solubilidade possibilita uma erosão em massa não sendo possível prever
mecanismo de dissolução e erosão em mecanismos para liberação controlada de
fármacos (HARAGUCHI,TAKEHISA, 2002). Os precursores a base de poli óxido
etileno (POE) possuem baixo peso molecular, sendo obtidos como elastômeros
transparentes, amorfos e termicamente estáveis até cerca de 200° C (PEPPAS et
al., 2006). Já os polímeros a base de poli óxido propileno (POP) possuem natureza
hidrofóbica com maior rigidez na compactação de suas cadeias o que prolonga o
tempo de intumescimento porém apresentando boa compatibilidade com o substrato
biológico (PEPPAS et al., 2006).
2.5. Nistatina
A nistatina foi o primeiro antibiótico poliênico antifúngico, descoberto em
1950 por Hazen e Brown, pesquisadoras dos Laboratórios de Pesquisas do
Departamento de Saúde do Estado de Nova York, EUA (TAVARES,2001). O
fármaco é produzido pelo crescimento de cepas de Streptomyces noursei (GROLL et
al, 1999).
A nistatina é utilizada como fármaco a mais de 50 anos, contudo seu uso
recente esta ligado ao aumento de casos de candidíase em pacientes com
neoplasias, AIDS e outras doenças sistêmicas (CASSIGLIA & WOO, 2000, SHIP et
al., 2007). É utilizada no tratamento de infecções vaginais e orais causado por
Candida spp (BARATIERI et al., 2006).
A nistatina pertence ao grupo de polienos, classe de substâncias
formadas por átomos de carbono com dupla-ligação, e mais especificamente dos
tetraenos, polienos com quatros duplas ligações em sequencia não saturadas
(TAVARES, 2001; KATZUNG, 2006). Com a presença de grupos carboxílicos e
amino, que se encontram carregados de pH fisiológico, a nistatina é considerada
uma molécula anfotérica, com ilustrado na figura 1 (CROY & KNOW, 2004).
29
Figura 1. Estrutura química da nistatina (Groll et al., 1999).
Esse polieno é um pó higroscópico, de coloração amarela a marrom claro
e com odor semelhante a cereais (GROESCHKE et al., 2006). O pH da solução
aquosa a 3% p/v encontra-se entre 6 e 8 e sua absorção no ultravioleta é na faixa de
220 a 350 nm apresentando meia vida de 2-3 horas (MARTINDALE, 1999; USP 30,
2007).
As soluções e suspensões aquosas de nistatina são sensíveis ao calor,
luz e oxigênio, iniciando a perda de atividade logo após a preparação (INDEX
MERK, 2006) sendo assim o fármaco deve ser acondicionado em recipiente
hermeticamente fechado, protegido da luz com temperatura de 2 a 8°C
(MARTINDALE, 1999; GROESCHKE et al., 2006, USP 30, 2007), após a abertura o
recipiente contendo a nistatina deve ser armazenado a no máximo 25°C e
consumido em até 7 dias (GROESCHKE et al., 2006).
Estruturalmente a nistatina se assemelha a anfotericina B, que também é
um antifúngico polieno, possuindo ambas o mesmo mecanismo de ação. A nistatina
é eficiente na maioria das doenças causadas pela espécie Candida spp., entretanto
na prática médica é empregada somente na profilaxia e tratamento de candidíases
superficiais de pele e mucosas (PATTON et al., 2001, TAVARES, 2001, KATZUNG,
2006, SHIP et al., 2007).
A ação antifúngica da nistatina ocorre através da sua interação com
ergosterol, esterol presente na membrana plasmática das células fungicas,
provocando uma desorganização funcional, devido a formação de canais
transmembranares (TAVARES, 2001, SILVA et al., 2006). Através desses canais o
30
parasita perde água e íons essenciais a sobrevivência da célula, como potássio,
amônio, magnésio, fosfato, como também a perda de açúcar ésteres de fosfato e
nucleotídeos. Essa desordem celular leva a perda da permeabilidade seletiva das
células fungicas, causando danos a celula que posteriormente culminam na morte
celular (DOROCKA-BOBKOWSKA et al., 2003, CROY & KNOW, 2004,
GROESCHKE et al., 2006, SILVA et l., 2006).
Alguns autores definem em 3 passos o mecanismo de ação da nistatina:
(i) a ligação de um monômero de um antibiótico a uma membrana plasmática; (ii) a
formação de um oligomonômero e (iii) a inserção desta bicamada lipídica, gerando
um poro por onde ocorre o fluxo passivo de moléculas através da membrana,
ilustrado na figura 2. No entanto, ainda é controverso se o mecanismo de reação da
nistatina leva realmente a formação de poros na membrana plasmática (SILVA, et
al., 2006).
31
Figura 2. Mecanismos de ação da nistatina, com detalhe para os poros formados na membrana plasmática e o fluxo de saída da célula de íons e moléculas importantes para a sobrevivência celular (SIDRIN E MOREIRA, 1999).
A nistatina também se liga, mais fracamente, ao colesterol, outro tipo de
esterol, presente na membrana plasmática das células de mamíferos. Essa ligação
pode provocar efeitos adversos tóxicos nessas células (SILVA et al., 2003, CROY &
KNOW, 2004). Por esse motivo, a nistatina é muito tóxica não podendo ser
administrada por via intramuscular e intravenosa, podendo causar hemólise, necrose
e abscessos frios no local de aplicação, em razão da sua ligação com as
membranas plasmáticas das hemácias causando sua destruição (GILMA et al.,
2006, KATZUNG, 2006).
A nistatina é pouco absorvida pela pele, mucosa ou trato gastrointestinal,
após administração oral, a maior parte é encontrada inalterada nas fezes. Devido
sua alta toxicidade não é empregada via parenteral (SHIP et al., 2006).
Sua absorção no ultravioleta é de 220nm a 350nm com meia vida de 2 – 3
horas (USP 30, 2007).
Conforme suas características farmacológicas, a nistatina é empregada
para uso tópico, mesmo quando administrada via oral desejando um efeito na
32
mucosa oral e digestiva (KATZUNG, 2006, SHIP et al., 2006). Os efeitos adversos
da nistatina, quando utilizado na forma tópica, não são comuns, podendo ocorrer
episódios de náuseas, vômitos e diarréias, as reações alérgicas também são raras
(GILMAN et al., 2003). Na maioria das vezes as náuseas são causadas pelo sabor
desagradável do fármaco, o que pode limitar a eficácia do tratamento, diminuindo a
adesão do paciente ao tratamento (GILMAN et al., 2003).
2.6. Triancinolona
A triancinolona é um potente glicocorticoide sintético de depósito com
propriedades antiinflamatórias e imunossupressoras (BOSCH et al, 2004). A
triancinolona e seus derivados, como, acetonida, acetato de hexacetonida, diacetato
e benetonida de triancinolona são corticoides pertencentes a família dos
glicocorticoides, derivados naturalmente da prednisona e prednisolona (DAMIANI et
al., 2001).
Os corticoides são substâncias endógenas, quimicamente classificadas
como esteroides, inicialmente identificados nos córtex da glândula adrenal (RANG,
DALLE, RITTER, 2003). Produzidos pelas glândulas supra-renais ou de derivados
sintéticos destas.
Os corticoides possuem ações importantes no corpo humano,
apresentando função importante no balanço electrolítico, equilíbrio de íons e água,
como também na regulação do metabolismo. Em casos nos quais a produção
desses corticoides é alterada ou a administrações de fármacos é exacerbada, o
paciente pode apresentar patologias como doença de Addison, em casos de
diminuição na produção, ou síndrome de Cushing em casos onde as taxas do
corticoides estão elevadas (HARPER, 1997).
Glicocorticóides controlam o metabolismo dos carboidratos, gorduras e
proteínas e são antiinflamatórios por inibirem a liberação de fosfolipídios, diminuindo
a ação de eosinófilos e diversos outros mecanismos (HARPER, 1997) como
também, apresentam propriedades terapêuticas em diminuir consideravelmente a
resposta inflamatória e de comprimir o sistema imunológico, diminuindo e inibindo os
linfócitos e macrófagos periféricos (BOSCH et al., 2004).
A triancinolona é um antiinflamatório imunossupressor com grande
utilidade para tratamentos de artrite, osteoartrites, dermatites de contato e atópicas,
33
inflamações orais, lesões e úlceras, bursites, quelóides, doenças relacionadas aos
rins, olhos, anemias hemolítica, desordens intestinais, asma e alergias (BOSCH et
al., 2004).
Os principais efeitos colaterais apresentados pela triancinolona são
anorexia, perda de peso, vermelhidão, depressão e perda muscular como também
causar efeitos sistêmicos quando aplicados topicamente (BUDAVARI, 1996,
DAMIANI et al., 2001).
Sua absorção no ultravioleta é de 239 nm (BUDAVARI, 1996), apresenta
meia-vida de 2 – 5 horas, quando comparado a outros corticoides apresenta um
tempo de meia-vida alto, ligando se menos a proteína plasmática que a
Hidrocortisona (DAMIANI et al., 2001, SWEETMAN, 2005). Seu metabolismo ocorre
nas células hepáticas e em outras células, com excreção pela urina (MORENO;
MATOS; FEVEREIRO, 2001).
A triancinolona se apresenta na forma de pó branco ou quase branco,
sem odor, levemente cristalino e higroscópico. Aproximadamente 1g dissolve em
5000ml de água, 70ml de proprilenoglicol e menos de 20ml de dimetilsulfóxido,
também solúvel em álcool e metanol, levemente solúvel e éter e clorofórmio e
praticamente insolúvel em diclorometano (BUDAVARI, 1996). A solução a 1% em
água possui pH de 4,5 a 6 (DAMIANI et al., 2001) e sua estrutura esta representada
conforme figura 3.
Figura 3. Representação esquemática da estrutura química da Triancinolona (DAMIANI et al., 2001).
34
3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo Geral
Existem poucos estudos na literatura sobre a formação de filmes para
utilização na mucosa oral com capacidade de incorporação e liberação controlada
de fármacos. Sendo assim o objetivo desta pesquisa é desenvolver sistemas
mucoadesivos na forma de filmes finos, baseados em materiais híbridos orgânico-
inorgânicos do tipo ureasil-poliéter com alta resistência mecânica e ao mesmo tempo
flexível o suficiente para que a movimentação natural da mucosa não provoque o
rompimento da estrutura, que incorpore e libere de forma controlada os fármacos
modelos nistatina e triancinolona à 3 e 6% m/m.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Materiais
Matérias-primas
Síntese dos precursores híbridos;
O,O’-Bis(2-aminopropyl) polypropyleneglycol-block-polyethyleneglycol-
block-polypropyleneglycol 500 (POE 500), Sigma-Aldrich.
Poly(propylene glycol) bis (2-aminopropyl ether) 400 (POP 400), Sigma
Aldrich.
Álcool etílico absoluto PA, Qhemis.
3-(Trithoxysilyl)PropylIsocyanate, 95%, Sigma-Aldrich.
Triancinolona 100%, USP, DastechInternational, Inc.
Nistatina 100%, UPS
Solução de HCl 2.0 M.
Tampão Fosfato pH 7.2 com 0.5% de procetyl.
Disco de Mucina.
Fita dupla face 3M.
Cepas de Candida albicans/
Meio de cultura: Agar Sabouraund e Agar n° 1
35
Equipamentos
TexturômetroTA.TXPlus Texture Analyser, Stable Micro Systems.
Agitador magnético IKA.
DissolutorAgilent 708-DS.
Espectrofotômetro ultravioleta Agilent CARY 60.
Rotaevaporador IKA RV 10 digital.
Balança analítica Mettler H51.
Balança semi-analítica Denver Instrument.
Cubetas de quartzo para espectrofotometria, capacidade 5mL.
Pipetas graduadas 0,1 a 1 mL; 1 a 10mL e 100 a 1000 µL.
Estufa de secagem modelo 515 com controlador termostático, Fanem.
PHmetro digital PG1800 Gehaka.
Estufa de secagem modelo 515 com controlador termostático, Fanem.
Placas de Petri.
Templates de aço inoxidável.
Estufa para câmara bacteriológica.
Autoclave
Estufa para esterilização
Capela de fluxo laminar
4.2. Métodos
4.2.1. Preparação dos precursores e filmes mucoadesivos ureasil-POP
400 e ureasil- POE 500
Dentre os híbridos ureasil-poliéter foram escolhidos polímeros de massa
molecular média similares, mas com diferenças no caráter hidrofílico/hidrofóbico, o
ureasil-POP 400 (mais hidrofóbico) e o ureasil-POE500 (mais hidrofílico). Para que
os filmes e membranas híbridas ureasil-poliéter sejam formados, primeiramente
realizamos, a síntese dos precursores a base de polióxido propileno (NH2-POP-NH2)
de massa molar 400 gmol-1 e polióxido etileno (NH2-POE-NH2) de massa molar 500
36
gmol-1. A síntese foi realizada através do polieter funcionalizado de POP 400 ou POE
500, dissolvidos em álcool absoluto. A essa dissolução é acrescido o 3-
isocianatopropiltrietoxilano (Iso TrEOS), um alcóxido modificado, na razão molar
polímero/alcóxido de 1:2. Esta síntese utiliza como solvente o tetrahidrofurano,
contudo esse material pode ser absorvido através da mucosa oral e seu vapor
causar irritação (ELOVAARA, PFAFFLI, SAVOLAINEN, 1984; CHAABRA et al.,
1998), devido a este fato utilizamos como solvente o etanol, por ser menos
agressivo a saúde e ambientalmente mais ecológico. A solução foi acondicionada a
um sistema de refluxo a temperatura de 70°C permanecendo em reação por 24
horas, conforme mostra a figura 4.
Figura 4. Sistema Refluxo utilizado nas preparações dos precursores híbridos: POP 400 e POE 500.
Assim obteve se o precursor híbrido de estrutura química
EtO)3Si(CH2)3NHC(=O)NHCHCH3CH2(polyether)CH2CH3CHNH(O=)NHC(CH2)3Si(O
Et)3 (SANTILI et al.,2009) conforme esquematizado na figura 5.
37
Figura 5. Esquema para obtenção do precursor híbrido ureasil-POE.
Finalizada o período de refluxo, o sistema foi acondicionado ao
equipamento rota-evaparador, para que o solvente etanol fosse eliminado, sob as
condições de alta temperatura e pressão reduzida, obtendo-se o precursor híbrido. A
figura 6 apresenta o sistema de rotoevaporação.
Figura 6. Sistema de Rotoevaporação para eliminação do etanol.
Para preparação dos filmes mucoadesivos foi utilizado o processo sol-gel
que consiste em reações de hidrólise e condensação dos precursores com as
38
seguintes etapas: (a) polimerização dos grupos organosilanos (b) reação de hidrólise
(c) reações de condensação (BRINKER, SCHERER, 1990). Esse processo permitiu
controlar as reações de hidrólise e condensação, obtendo se assim materiais com
características e formatos pré-definidos como também proteger os materiais
poliméricos de degradações causadas por efeitos ambientais como altas
temperaturas e oxidação (WHITE, TURNBULL, 1994).
Para formação dos filmes utilizou-se 0,375g de precursor, 250µL de álcool
e 25 µL de água respectivamente, para a reação de hidrolise e condensação. Esse
sistema foi acondicionado em agitador magnético. Estando homogeneizada a
mistura foram adicionados 20 µL de HCl como agente catalisador. Imediatamente
após a adição a solução hibrida foi espalhada sobre uma placa acrílica recoberta
com teflon com um extensor de filmes, com cavidade de 10 mils.
4.2.2. Incorporação dos fármacos nistatina e triancinolona nas
membranas ureasil-polieter
A esses filmes foram incorporados os fármacos modelo nistatina e
triancinolona, com a adição de etanol e água e homogeneizados em agitador
magnético. Em seguida a solução foi vertida em um excipiente contendo o precursor
híbrido, mantida em agitação e colocada à secagem.
A incorporação dos fármacos Nistatina e Triancinolona nas membranas
ureasil-POP400 e ureasil-POE500 foram realizadas na etapa de hidrolise e
condensação, na qual foram adicionadas diferentes proporções do fármaco, para a
mesma massa de precursor hibrido de 0,375g. Foram incorporadas as proporções
de 0,5% 1% 2% 3%,4% 5%, 6% , 7%, 8% , 9% e 10% . Os testes iniciais teve como
finalidade a verificação visual de formação, textura e saturação da membrana,
quando incorporada com diferentes porcentagens do fármaco e liberadas em
sistemas tampão. A formação dos filmes foi considerada adequada para todas as
porcentagens de fármacos incorporadas, visualmente não foi observado má
formação como trincas dos filmes, contudo após 7% de fármaco incorporado nos
filmes foi observado precipitado do fármaco na superfície da membrana. A formação
da membrana iniciou-se imediatamente a adição do catalisador HCl, passando do
estado sol para o estado gel e permanecendo em secagem, a temperatura
39
ambiente, por 24hrs, após sua formação todas apresentaram boa formação, contudo
as membranas incorporadas com a porcentagem acima de 7% foi observada
precipitação dos fármacos modelos em suas superfícies demonstrando a saturação
das matrizes modelo e mudança na textura dos filmes que apresentaram
rugosidade.
A concentração máxima incorporada que se manteve, homogeneamente
dispersa e solubilizada no interior da matriz foi de 6% dos fármacos nistatina e
triancinolona. Sendo assim, mantendo se os níveis de saturação e
proporcionalidade, escolheu-se trabalhar com membranas contendo 3 e 6% dos
fármacos incorporados.
4.2.3. Medidas de Espalhamento de Raios-X a Baixo Ângulo (SAXS)
A evolução nanoestrutural dos híbridos ureasil-POP400 e ureasil-POE500
puros e com a adição dos fármacos nistatina e triancinolona a 3 e 6%, sintetizados
em etanol foram avaliadas com a passagem do meio (Saliva Artificial) a 37°C nas
amostras, utilizando a técnica de espalhamento de Raios-X a baixo ângulo (SAXS).
Os dados foram coletados na linha de SAXS do Laboratório Nacional de
Luz Sincrotron (LNLS), Campinas, SP. A linha de SAXS é equipada com um
conjunto de fendas assimétricas e um monocromador de silício, permitindo a
obtenção de um feixe monocromático de λ= 1,608 A e seção transversal de
aproximadamente 1,6 mm2. Um detector de Raios X sensível à posição e um
analisador multicanal foram usados para monitorar a intensidade do feixe espalhado,
I(q), em função do módulo do vetor de espalhamento. A intensidade espalhada foi
normalizada pela espessura e pela atenuação da amostra. As medidas foram
realizadas sob temperatura e pressão ambiente. Após a análise das amostras secas
foram realizadas adaptações na Linha do SAXS para avaliar o efeito do
intumescimento da nanoestrutura dos materiais. Para isso, as medidas in situ foram
realizadas em um porta amostra fechado com duas janelas de mica e uma bomba
peristáltica que foi utilizada para controlar o fluxo do meio (Saliva artificial) mantido a
37°C, assim foi possível determinar a expansão entre os domínios inorgânicos que
foi imposta pela entrada de saliva artificial na nanoestrutura das cadeias poliméricas,
40
utilizando a equação: d = 2π /qmáx, onde d é a distância de correlação entre os
“nós” de siloxano e qmáx é o valor máximo da posição do pico.
4.2.4. Curva Analítica
Linearidade de uma metodologia analítica é quando os resultados obtidos
podem ser proporcionais á concentração do analito na amostra, em um intervalo
especifico. Através da curva analítica foi demonstrada a linearidade do método
(BRASIL, 2003; ICH, 1996; USP, 2002).
A partir de uma solução tampão contendo os fármacos nistatina e
triancinolona as soluções estoque foram feitas, com a concentração de 0,3 mg/mL.
A partir dessa solução foram preparadas diluições com concentrações que variavam
de 0,025mg/mL; 0,075mg/mL; 0,125mg/mL; 0,15mg/mL; 0,2mg/mL em triplicata.
A leitura das amostras foi realizada no espectrofotômetro ultravioleta
AGILENT CARY 60 em um comprimento de onda de 240nm para triancinolona e
225nm para nistatina, a partir do valor da absorbância das diluições de triancinolona
e nistatina as curvas analíticas foram geradas.
4.2.5. Teste de Liberação dos Fármacos Nistatina e Triancinolona nos Filmes
ureasil-POP400 e ureasil-POE500
Inicialmente o teste foi realizado em saliva, contudo, a presença de
proteínas interferiram nas leituras realizadas sendo escolhido como meio de
dissolução o tampão fosfato pH 7,2. Os filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POP 500
contendo 3% e 6% dos fármacos nistatina e triancinolona, em relação a massa de
0,375g dos materiais, foram submetidos a testes “in vitro” de dissolução em solução
tampão fosfato pH 7,2. Contudo para garantir a condição sink, isto é, que a
concentração inicial do fármaco liberada não exceda 10% da sua concentração de
saturação no meio receptor (RICCI et al., 2005), foram adicionados 0,5% de
procetyl. O teste foi realizado no equipamento de dissolução AGILENT 108-DS. O
teste foi realizado nas seguintes condições, 150 mL de tampão fosfato pH 7.2 com
0,5% de procetyl em temperatura de 37°, sob agitação constante de 50 rpm, ligados
a sonda do Espectrofotômetro ultraviolenta Agilent CARY 60 com leituras realizadas
a cada 10 minutos de liberação. Os espectros foram analisados no espectrofômetro
41
ultravioleta AGILENT CARY 60 em um comprimento de onda de 240nm para
triancinolona e 225nm para nistatina. O teste foi realizado em triplicata. As
membranas incorporadas com o fármaco nistatina ficaram em liberação por 14
horas. Já as membranas incorporadas com o fármaco triancinolona permaneceram
por 12 horas sendo verificado que a liberação permaneceu constante após esse
período.
4.2.6. Teste de Adesão
O teste de adesão possibilitou verificar a força de destacamento entre o
material formador de filme e o disco de mucina. O teste foi realizado no texturômetro
modelo TA. XT Plus Texture Analyser Systems, equipado com Anel para o teste de
mucoadesão e probe cilíndrica de 10 mm de diâmetro.
O teste de adesão foi realizado com discos de mucina, que é o principal
constituinte da saliva. Os discos de mucina foram aderidos sobre a prova cilíndrica
do texturômetro com fita dupla face para mantê-los estáticos.
Os testes foram realizados em filmes puros e incorporados com os
fármacos nistatina e triancinolona em potes plásticos cilíndricos. Os potes foram
fixados com fita dupla face sobre a mesa do equipamento. Após a adição foi
acionado a descida da prova cilíndrica a uma velocidade de 1 mm/seg e a prova
permaneceu em contato com a solução sob uma força de 0,05N por 300 segundos,
tempo esse que foi considerado como ideal, uma vez que um tempo inferior a 120
segundos dificulta a formação do sistema sol- gel e um tempo acima de 300
segundos acaba ocasionando incomodo na espera da formação do gel
(SCHROEDER et al., 2007). Após esse tempo a probe foi removida com velocidade
de 1mm/seg e dessa forma mediu-se a resistência à remoção da prova aderida com
a mucina ao material polimérico formado .
42
Figura 7. Esquema para o teste de avaliação de mucoadesão. (a) Analisador de textura; (b) Prova analítica com o disco de mucina; (c) localização do filme durante o ensaio.
4.2.7. Difusão em Agar
A cepa fúngica utilizada foi a Candida albicans e sua manutenção foi feita
em meio ágar Sabouraud (Himedia) em tubos de ensaio, previamente preparados e
autoclavados. Para os ensaios foram preparadas placas de Petri com meio base
do ágar Sabouraud, para nivelamento das placas. Como meio superfície, foi utilizado
meio ágar Sabouraud (Himedia) acrescido de caldo Sabouraud (Acumedia)
inoculado com o micro-organismo.
O caldo Sabouraud utilizado para o preparo do inoculo foi feito de acordo
com as recomendações do fabricante, presentes no rótulo do produto. Após pesado
e preparado, o Caldo Sabouraud foi autoclavado e mantido sob refrigeração a 8°C
até seu uso. Em 15 mL desta solução foram suspensas duas alçadas de cepa de
Candida albicans, cultivadas por 24 horas a temperatura de 25 ºC em estufa. Após o
tempo de incubação, a suspensão do micro-organismo foi padronizada em
espectrofotômetro a 580 nm e 25 ± 2% de transmitância, de acordo com a
Farmacopeia Brasileira (2010).
O meio de superfície foi preparado com 5ml do inoculo padronizado e
transferido a para placa que continha 20 ml do meio de cultura Ágar Sabouraud
solidificado, esse método permite melhor distribuição do fungo quando comparado
com a técnica utilizando o swab. Em seguida foi adicionado o template contendo 6
orifícios com 6mm de diâmento interno, previamente esterilizado.
Com a finalidade de avaliar as concentrações liberadas de Nistatina nos
tempos de 10, 30, 60, 180, 300 e 480 minutos, das matrizes ureasil-POP 400 e
43
ureasil-POE 500 incorporadas com 3% e 6% do fármaco, em serem capazes de
inibir o crescimento fúngico, 100 µl de cada concentração foi adicionada nos poços
do template.
Como controle positivo foi preparada uma placa contendo apenas fungos,
e outra com 100 µl do meio de liberação utilizado, composto por tampão fosfato com
0,5% de Procetyl, no intuito de verificar se o meio não inibia o crescimento fúngico.
Após o preparo as placas foram armazenadas em estufa a temperatura de 25°C. A
leitura foi realizada após 48 horas.
44
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Obtenção dos precursores e filmes mucoadesivos ureasil-POP 400 e
ureasil-POE 500
Os sistemas terapêuticos mucoadesivos ideais devem ser inseridos de
forma não invasiva na mucosa e formar após o contato um filme adesivo, com
capacidade de liberar o fármaco, de forma controlada e prolongada, mantendo os
níveis de fármacos dentro da faixa terapêutica. As características como flexibilidade,
resistência mecânica do sistema não devem ser modificadas pelo tecido local, uma
vez que essas estão diretamente relacionadas com as propriedades adesivas.
Os filmes mucoadesivos estudados neste trabalho foram sintetizados
através do processo sol-gel. Esse método permite a partir das reações de hidrólise e
condensação que um precursor no estado sol resulte em um gel de estrutura rígida
que imobiliza a parte líquida em seus interstícios. Esse processo é ideal para inserir
o material de forma não invasiva na mucosa, uma vez que o material é aplicado na
mucosa ainda no estado sol e se transforma em gel no local de aplicação aderindo à
mucosa durante esse processo. A figura 8 representa a matriz polimérica aderida a
mucosa oral do porco. A figura 9 representa algumas etapas envolvidas no processo
sol gel.
Figura 8. Matriz polimérica aderida a mucosa oral suína.
45
Figura 9. Reações de hidrólise e condensação a partir de um precursor híbrido ureasil-poliéter durante o processo sol-gel.
Observa-se que os filmes apresentam características macroscópicas bem
definidas, como transparência, flexibilidade e resistência mecânica, não possuem
trincas ou rachaduras, assim, esse material após as reações de hidrólise e
condensação adquiriu uniformidade estrutural. Essa uniformidade estrutural leva à
formação de um filme homogêneo que pode ser espalhado de forma uniforme por
toda a mucosa. Além disso, foi possível verificar que os filmes com precursor POE
apresentaram uma flexibilidade maior em relação aos filmes formados pelo precursor
POP que apresentam maior rigidez.
Conforme observado na figura 8 o filme formado a partir dos híbridos
siloxano-poliéter pode ser obtido em diferentes formas e espessuras, o molde
utilizado é que determinará o formato dos filmes. Para facilitar o manuseio dos filmes
na incorporação dos fármacos e nas análises de SAXS e liberação do fármaco o
formato escolhido foi o cilíndrico.
5.2. Incorporação dos Fármacos Nistatina e Triancinolona
A incorporação do fármaco nos filmes foi realizada simultaneamente com
a promoção das reações de hidrólise e condensação pela adição de uma mistura de
etanol/água/fármaco (ver item 4.2.1).
46
Os polímeros híbridos siloxano-poliéter apresentam tanto grupamentos
hidrofílicos quanto hidrofóbicos na molécula do precursor tendo a capacidade de agir
como solvente dispersando os sais dos fármacos. Sendo assim, foram incorporadas
diferentes porcentagens de fármaco em relação à massa do precursor, para
determinar qual a concentração máxima que permitisse a manutenção do aspecto
homogêneo dos filmes.
Nas figuras 9 e 10 podemos observar os filmes preparados com as
porcentagens de 1, 3, 6 e 7% de incorporação dos fármacos nistatina e triancinolona
respectivamente, para o híbrido ureasil–POP 400.
Figura 10. Filmes ureasil–POP 400 incorporada com nistatina
47
Figura 11. Filmes ureasil–POP 400 incorporado com triancinolona
Observa pelas figuras 10 e 11 que a após 3% de fármaco incorporado os
materiais ureasil-POP 400 começam a perder sua transparência visto que o fármaco
triancinolona possui cor branca opaca. Essa perda não é acompanhada por uma
perda visível da flexibilidade, contudo, a partir de 6% de fármaco incorporado ocorre
uma nítida opacidade e perda de flexibilidade dos filmes revelando que acima dessa
concentração a matriz não é mais capaz de incorporar todo o fármaco a ela
adicionado. Por esse motivo, optamos por trabalhar com filmes contendo 3 e 6% de
fármaco.
Nas figuras 12 e 13 podemos observar as porcentagens de 1, 3, 6 e 7%
de incorporação dos fármacos nistatina e triancinolona respectivamente, no híbrido
ureasil–POE 500.
48
Figura 12. Filmes ureasil–POE 500 incorporado com nistatina
Figura 13. Filmes ureasil–POE 500 incorporados com triancinolona
O mesmo comportamento observado para os híbridos ureasil-POP400
pode ser visto para o ureasil-POE 500, ou seja, após 6% de fármaco incorporado os
materiais ureasil-POE 500 começam a perder sua transparência, flexibilidade e
capacidade de incorporação do fármaco.
49
5.3. Espalhamento de Raios-X a Baixo Ângulo (SAXS)
As analises realizadas pela técnica de espalhamento de raios-x a baixo
ângulo permitem obter informações sobre a homogeneidade da nanoestrutura e o
comportamento dos grupamentos ureasil-polieter no processo de liberação do
fármaco.
O estudo da nanoestrutura foi realizado a partir de medidas “in situ” de
SAXS, dos filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500 puras e incorporada com o
fármaco nistatina antes e durante o processo de passagem do meio (saliva artificial).
A figura 14 apresenta as curvas de SAXS para o filme ureasil-POP 400
Puro a ser comparado com a figura 15 que apresenta as curvas de SAXS para o
filme ureasil-POP 400 incorporado com o fármaco triancinolona a 3% e 6% e com o
fármaco nistatina a 3% e 6%.
Figura 14. Curvas de SAXS para o filme ureasil-POP 400 puro.
50
Figura 15. Curvas de SAXS para o filme ureasil-POP 400 incorporados com o fármaco triancinolona a 3% e 6% e com o fármaco nistatina a 3% e 6%.
A figura 16 apresenta as curvas de SAXS para o filme ureasil-POE 500
Puro a ser comparado com a figura 17 que apresenta as curvas de SAXS para o
filme ureasil-POE 500 incorporado com o fármaco nistatina a 3% e 6% e com o
fármaco triancinolona a 3% e 6%.
51
Figura 16. Curva de SAXS para o filme ureasil-POE 500 puro.
Figura 17. Curvas de SAXS para o filme ureasil-POE 500 incorporados com o fármaco triancinolona a 3% e 6% e com o fármaco nistatina a 3%.
52
Nas figuras 14, 15, 16 e 17 pode se observar que ocorre a presença de
picos largos evidenciando uma correlação espacial entre os nanodomíneos de silício
presentes na molécula do híbrido. A presença de um único pico está relacionada à
homogeneidade estrutural das matrizes (DAHMOUCHE et al., 1999).
A partir do valor máximo do pico do vetor de espalhamento (qmax) é
possível calcular a distância de correlação entre os pontos de reticulação de silício,
utilizando a relação d=2π/qmax. Desta forma foi possível avaliar a evolução dessa
distância em função do tempo de imersão do filme no meio. Quando ocorre um
intumescimento das cadeias observa-se um deslocamento na posição do pico de
correlação para valores mais baixos de q, aumentando a distância de correlação
(SANTILLI et al., 2009; MOLINA et al., 2010).
Observa-se nas figuras 14 e 15 a evolução das curvas de SAXS em
função do tempo para o filme ureasil-POP 400 puro e ureasil-POP 400 contendo os
fármacos nistatina e triancinolona. Os resultados revelam que não existe um
deslocamento das curvas para baixos valores de q, seus valores permaneceram
durante todo o experimento constantes, indicando que não ocorreu deslocamento
entre os pontos de reticulação dos grupos siloxano.
Na figura 16 e 17 observa-se a evolução das curvas de SAXS em função
do tempo para o filme ureasil-POE 500 puro e ureasil-POE 500 contendo os
fármacos, respectivamente. Os resultados revelam que ocorre um deslocamento das
curvas de SAXS para baixos valores de q. No caso do filme ureasil-POE 500 puro a
distancia inicial é de 2.7 nm e após 60 minutos de contato com a saliva é de 3.3 nm.
53
Enquanto que para o filme ureasil-POE 500 contendo nistatina a distancia inicial é
de 2.21 nm no inicio e após 40 minutos de contato com a saliva é de 2.97 nm,
indicando que ocorreu deslocamento entre os pontos de reticulação de silício.
A partir do valor do valor da distancia de correlação (d) calculada,
podemos analisar o grau de intumescimento em função do tempo durante a cinética
de liberação, através da relação: d= dt-ds/dt, onde dt é o valor da distância de
correlação em um tempo t de contato com o meio de liberação e ds é o valor da
distância de correlação calculado para a amostra seca (antes do contato com o meio
de liberação).
O Quadro 1 mostra a distância de correlação (d) entre os grupamentos
silício e a região polimérica da membrana e a variação do grau de intumescimento
(Δd) das Figuras 14 e 15 as quais representam o intumescimento dos filmes ureasil
POP 400 puro e incorporados aos fármacos nistatina e triancinolona.
Quadro 1. A distância de correlação (d) entre os grupamentos ureasil e a região
polimérica da membrana e a variação do grau de intumescimento em % (Δd).
Tempo
(min)
Ureasil-POP
puro
Ureasil-POP
contendo
nistatina 3%
Ureasil-POP
contendo
nistatina 6%
Ureasil-POP
contendo
triancinolona
3%
Ureasil-POP
contendo
triancinolona
6%
d
(nm)
Δd
(%)
d
(nm)
Δd
(%)
d (nm) Δd
(%)
d
(nm)
Δd (%) d
(nm)
Δd
(%)
0 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
1 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
5 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
10 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
20 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
40 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
60 2.41 0 2.37 0 2.56 0 2.69 0 2.67 0
54
O Quadro 2 mostra a distância de correlação (d) entre os grupamentos de
silício e a região polimérica da membrana e a variação do grau de intumescimento
(Δd) das figuras 16 e 17.
Quadro 2. A distância de correlação (d) entre os grupamentos ureasil e a região
polimérica da membrana e a variação do grau de intumescimento em % (Δd).
Tempo
(min)
Ureasil-POE
puro
Ureasil-POE
contendo
nistatina 3%
Ureasil-POE
contendo
triancinolona 3%
Ureasil-POE
contendo
triancinolona 6%
d (nm) Δd (%) d (nm) Δd (%) d (nm) Δd (%) d (nm) Δd (%)
0 2.70 0 2.18 0 2.19 0 2.94 0
1 3.03 10,89 2.25 3.11 2.19 0 2.94 0
5 3.25 16,92 2.27 3.96 2.30 4.78 3.07 4.23
10 3.28 17,68 2.30 5.21 2.45 10.61 3.22 8.70
20 3.28 17,68 2.59 15.83 2.99 26.75 3.23 8.97
40 3.28 17,68 2.92 25.34 3.27 33.02 3.27 10.09
60 3.30 18,18 3.34 11.97
Conforme demonstrado no quadro 1 é possível observar que os filmes
ureasil-POP não possuem intumescimento. Entretanto, podemos observar no quadro
2 que o filme ureasil-POE contendo fármaco apresenta um valor de intumescimento
de ate 33% após 40 minutos e o filme ureasil-POE sem a adição do fármaco que
apresenta 18% após 60 minutos. Essa diferença ocorre pelo fato do híbrido ureasil-
POP apresentar um caráter mais hidrofóbico devido à proteção exercida pelos
grupos CH3 no oxigênio do tipo éter, o que não ocorre no híbrido ureasil-POE. O
caráter hidrofóbico do híbrido ureasil-POP faz com que o filme apresente menor
afinidade pela água e consequentemente menor capacidade de intumescer
(SANTILLI et al., 2009; OSHIRO et al., 2014). Essas características
hidrofílicas/hidrofóbicas dos polímeros híbridos, assim como a solubilidade do
55
fármaco e sua afinidade pela matriz são fatores que podem influenciar no perfil de
liberação do fármaco.
56
5.4. Curva Analítica
A linearidade do método de quantificação dos fármacos nistatina e
triancinolona por espectroscopia na região do UV visível foi determinada através da
construção da curva analítica em meio tampão 7.2 contendo 0,5% de procetyl,
utilizando diferentes concentrações de nistatina e triancinolona sendo a curva linear
de 0,025mg/mL a 0,2mg/ml.
Na análise realizada em tampão fosfato pH 7.2 contendo 0,5% de
procetyl, o fármaco nistatina apresentou absorção máxima em 225 nm. A progressão
linear forneceu a equação de reta: y= 1,763.x – 0,036 e o coeficiente de correlação
R2=0,998 conforme demonstra a figura 18.
Figura 18. Curva analítica da Nistatina
0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35Curva Analítica
y = 1,763x - 0,036
R² = 0,998
Abso
rbâ
ncia
Concentração de Nistatina (mg/ml)
Enquanto que para o fármaco triancinolona a curva apresentou absorção
máxima em 240 nm. A progressão linear forneceu a equação de reta: y= 5.1373x+
0,0057 e o coeficiente de correlação R2=0,998 conforme figura 19.
57
Figura 19. Curva analítica da Triancinolona.
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
y = 5,137x + 0,005
R² = 0,998
Curva Analítica
Ab
sorb
ân
cia
Concentração da Triancinolona (mg/ml)
5.5. Teste de Liberação dos Fármacos Nistatina e Triancinolona Incorporado
nos Filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500
Os sistemas de liberação de fármacos a partir de materiais poliméricos
podem ocorrer através de processos físicos e químicos como, a difusão,
intumescimento ou a erosão da matriz ou ainda por uma associação desses
mecanismos. (LYRA et al.,2007).
Contudo, ao utilizar um sistema mucoadesivo polimérico na mucosa, a
erosão da matriz não é interessante uma vez que afeta o tempo de permanência do
material e altera o perfil de liberação. Em alguns materiais híbridos ureasil-poliéter
(os mais hidrofílicos) ocorre o cruzamento (“cross-link”) das cadeias poliméricas
formando uma rede insolúvel capaz de absorver grandes quantidades de água,
resultando em um hidrogel intumescido, permitindo controlar o tempo de
permanência do material na mucosa e o perfil de liberação do fármaco.
A figura 20 apresenta o perfil de liberação do fármaco nistatina
incorporado nas porcentagens de 3 e 6% em filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE
500.
58
Figura 20. Perfil de liberação do fármaco nistatina incorporado nas porcentagens de 3 e 6% em filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500.
De acordo com a figura 20, os perfis de liberação do fármaco nistatina
nessas materiais seguem um padrão de rápida liberação inicial e um platô de
sustentação da liberação, fenômeno esse conhecido por efeito burst (WANG et al.,
2007). Essa rápida liberação inicial é causada pelo fármaco estar presente na
superfície da matriz, já a sustentação na liberação ocorre devido ao tempo
necessário para o intumescimento do filme, que permite a dissolução e liberação do
fármaco para o meio (KIM; BURGESS; 2001).
Os resultados de liberação apresentados estão relacionado com as
características hidrofílicas/hidrofóbicas dos polímeros híbridos conforme
demonstrado nos teste de SAXS, onde foi observado que os filmes ureasil-POP não
possuem intumescimento nanoscópico e o filme ureasil-POE contendo fármaco
apresenta um valor de intumescimento de 25% após 40 minutos de contato com o
meio, esse fato é devido ao filme ureasil-POE possuir um caráter mais hidrofílico
favorecendo a entrada do meio na matriz o que facilita a difusão e a dissolução do
fármaco (SANTILI et al., 2009; MOLINA., et al 2010) no início do processo,
acarretando em uma maior taxa de liberação.
O Quadro 3 relaciona os valores da porcentagem de nistatina liberada
após 14 horas a partir das membranas ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500.
59
Quadro 3. Valores da porcentagem de nistatina liberada após 14 horas a partir das
membranas ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500.
Tempo
(horas)
Ureasil-POP 3%
Nistatina
(%) liberada
Ureasil-POE 3%
Nistatina
(%) liberada
Ureasil-POP 6%
Nistatina
(%) liberada
Ureasil-POE 6%
Nistatina
(%) liberada
0 0 0 0 0
0,1 28,1 28 14,81 17,8
0,3 28,4 30,3 15,49 25,37
1 28,5 31,89 15,68 27,65
2 28,5 35,6 16,81 31,81
3 30,3 41,60 17,80 36,74
4 32,04 46,90 18,56 39,77
5 32,19 50,00 18,93 42,42
6 32,19 53,00 18,93 45,07
7 32,34 58,00 19,69 48,1
8 32,34 65,9 20,05 46,4
10 33,78 68,93 20,07 47,34
11 35,6 72,72 20,45 45,83
12 35,6 73,80 21,21 44,69
13 33,4 55,05 21,96 43,93
14 33,01 51,05 21,96 43,93
Observa-se pelo quadro 3 que os filmes contendo 3% de nistatina
mantém a liberação crescente por 11 horas, após esse período os níveis de nistatina
decaem. Entretanto para o filme ureasil-POP 400 contendo 6% do fármaco esse fato
não foi observado. Para o filme ureasil-POE 500 contendo 6% de nistatina o
decaimento dos níveis de nistatina ocorre com 8 horas. Segundo Aguiar (AGUIAR,
2007) a nistatina começa a perder sua atividade após a preparação em solução, e
fatores como calor, luz e presença de oxigênio aceleram sua decomposição (INDEX,
MERCK, 2006), esses fatores podem explicar o decaimento dos níveis de nistatina
no meio indicando sua decomposição.
Comparando ambos resultados de liberação (Quadro 3), podemos
verificar que os materiais contendo 3% de nistatina, liberam inicialmente (efeito
60
burst) 28% e os filmes contendo 6% de nistatina liberam aproximadamente 18%.
Observa-se também que a liberação final é maior para os filmes contendo 3% do
fármaco. Esses fatos devem estar relacionados com a possibilidade da menor
concentração de fármaco estar localizado nos grupamentos próximos da superfície
da matriz o que facilita uma maior difusão para o meio. (SOPPIMATH;
AMINABHAVI; 2002).
A figura 21 apresenta o perfil de liberação do fármaco triancinolona
incorporado nas porcentagens de 3 e 6% em filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE
500.
61
Figura 21. Perfil de liberação do fármaco triancinolona incorporado nas porcentagens de 3 e 6% em filmes ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500.
Podemos observar pela figura 21 que ocorre uma diferença no perfil de
liberação para os dois materiais estudados independente da concentração de
fármaco utilizada. Para o filme híbrido ureasil-POP um tempo maior para o inicio do
processo de liberação é necessário. Este comportamento pode ser explicado pelo
caráter hidrofílico/hidrofóbico da cadeia polimérica, conforme descrito acima.
Entretanto observamos conforme os perfils de liberação dos filmes contendo
nistatina (figura 20), os filmes com triancinolona apresentaram o efeito busrt
contudo, não tão acentuado como observado para os filmes contendo o fármaco
nistatia, também não foi observado indícios de degradação do fármaco,
independente do material e da concentração utilizada.
O fato de não ocorrer o efeito busrt de forma acentuada, como
demonstrado nos perfis dos filmes contendo nistatina, pode estar relacionada com a
afinidade do fármaco pelo material/meio utilizado, uma vez que a nistatina é mais
hidrofóbica do que a triancinolona. O meio de dissolução utilizado foi o tampão
fosfato pH 7.2, contudo para garantir as condições sink foi acrescento um tensoativo
(Procetyl) deixando este capaz de solubilizar até 10 vezes a concentração máxima
incorporada de fármaco no filme, e isto pode contribuir para que a nistatina fármaco
com maior lipofilicidade tenham uma maior preferência pelo meio de dissolução.
62
Para melhor visualização, os valores de porcentagem liberada da
triancinolona a partir das membranas ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500
encontram-se no quadro 4.
Quadro 4. Valores da porcentagem de Triancinolona liberada após 12
horas a partir das membranas ureasil-POP 400 e ureasil-POE 500.
Tempo
(horas)
Ureasil-POP 3%
Triancinolona
(%) liberada
Ureasil-POE 3%
Triancinolona
(%) liberada
Ureasil-POP 6%
Triancinolona
(%) liberada
Ureasil-POE 6%
Triancinolona
(%) liberada
0 0 0 0 0
0,1 0 2,6 0 0
0,3 0,12 7,8 0,48 0,5
1 1,03 14 1,81 4
2 1,81 30 2,33 8,4
3 2,59 33 3,33 11,7
4 2,7 34 3,37 17,5
5 2,85 35,6 3,76 20,11
6 3,11 40 4,02 21,41
7 3,89 42,5 4,15 24
8 4,67 45,7 4,28 25,5
9 4,67 49,2 4,41 27,5
10 4,8 50,3 4,54 29,6
11 4,9 53,0 4,8 31
12 5,19 56,4 5,1 33
5.6. Análise do trabalho de Adesão
Dois parâmetros podem ser utilizados para avaliar a força de adesão, o
trabalho de adesão e força de destacamento. No entanto é relatado na literatura que
o valor do trabalho de adesão (Wad) é um resultado mais confiável e preciso uma
63
vez que ele é calculado pela soma de todo as forças envolvidas no teste (Wong et
al.,1998), por este fato utilizamos esse parâmetro.
Muitos pesquisadores têm conduzidos estudo com diferentes materiais,
objetivando analisar a força de mucoadesão de seus materiais. Um estudo
desenvolvido por Meher et al 2013, avaliou a força de filmes mucoadesivos a base
de celulose e polimetacrilato para liberação de oral de carvedilol, os resultados
revelaram que os filmes tinham força entre (33.8 ±0.37 e 38.4±0.24 g). Um
trabalho realizado por Dias et al, 2007 mostra o valor de mucoadesão para 9
materiais poliméricos, sendo que o material Permulen TR2 obteve o maior valor de
força de adesão (Wad = 2.1 J).
Carvalho et al 2014, revela que valores do trabalho de mucoadesão de
amostras particuladas e compactadas na forma de disco de Carbopol 971 (C971),
Carbopol 974 (C974), policarbofil (PC) e de nanopartículas de quitosana obtidas pela
reticulação com tripolifosfato liofilizadas (NP3 e NP4), foram submetidas ao teste de
força de adesão utilizando como membrana modelo disco de mucina (CARVALHO et
al., 2014). Os resultados revelaram que o trabalho de adesão foi maior para as
nanopartículas de quitosana (wad aproximadamente 5.0 (g.s)) enquanto que os
outros materiais tiveram força aproximada de 2.0 (g.s).
A tabela 1 apresenta os valores do trabalho de adesão (Wad) para os
filmes híbridos ureasil–POP 400 e ureasil–POE 500 puros e incorporados aos
fármacos nistatina e triancinolona nas porcentagens de 3 e 6%.
64
Tabela 1. Valores de força de adesão para os filmes híbridas ureasil-polieter.
Filmes
Ureasil-poliéter
Trabalho de adesão
(Wad) (N)
Ureasil-POP 400 puro
Ureasil-PEO 500 puro
Ureasil- POP 400 3% Nistatina
Ureasil- POE 500 3% Nistatina
Ureasil- POP 400 6% Nistatina
Ureasil- POE 500 6% Nistatina
Ureasil- POP 400 3% Triancinolona
Ureasil- POE 500 3% Triancinolona
Ureasil- POP 400 6% Triancinolona
Ureasil- POE 500 6% Triancinolona
10,8 ± 0,28
5,00 ± 0,21
13,05 ±0,48
8,67 ±1,28
14,09 ±0,35
8,49 ±0,51
12,23 ± 0,21
7,68 ±0,48
16,52 ±1,28
8,07 ±0,35
Partindo dos valores descritos acima e dos resultados da tabela 1,
podemos dizer que os filmes híbridos apresentam um valor intermediário de adesão.
Lembrando que um material que tenha fortes ligações adesivas com a mucosa pode
ocasionar irritações e até lesões na mucosa alvo. Por outro lado um material com
fracas interações adesivas pode ser removido facilmente da mucosa devido a alta
lubrificação apresentada no local e alta mobilidade.
Foi observado que os filmes sem fármaco possuem um valor menor de
força de mucoadesão em relação ao filmes contendo nistatina e triancinolona. Por
outro lado o aumento na concentração de 3% para 6% de fármaco não influencia na
força de adesão. Podemos sugerir que o aumento da adesão com a adição dos
fármacos seja devido ao fato de isso aumentar a rugosidade da superfície da matriz
assim temos um maior penetração entre mucosa e material.
Outro dado relevante é que os filmes com caráter mais hidrofóbicos
(ureasil-PPO) possuem valores de força de adesão maiores do que os materiais com
caráter mais hidrofílico (ureasil-POE), este fato pode ocorrer pela maior afinidade do
ureasil-POE com a água, isso faz com que esse material tenha menos grupos (OH
ou COOH) disponíveis para fazer as ligações de hidrogênio com a mucosa.
65
5.7. Difusão em ágar
O teste de difusão em ágar comprovou a eficiência das quantidades de
nistatina liberada dos filmes ureasil-POP400 e ureasil-POE500 incorporados com o
fármaco nistatina a 3% e 6%. Foram retirados 100 µl do fármaco liberado, nos
tempos de 10, 30, 60, 180, 300 e 480 minuto. A figura 22 apresenta as placas
controle: a) inoculadas com o fungo e b) meio de liberação (tampão fosfato com
procetyl). Os resultados revelaram que em ambas as placas não houve formação do
halo de inibição contra fungo. Isso indica que o controle positivo foi inoculado de
forma adequada e que a solução de liberação não interfere na atividade fungica.
Figura 22. Placas controle inoculadas com o fungo e com o fosfato tampão com procetyl respectivamente.
A figura 23 apresenta a placa inoculada com a adição das quantidades
liberadas de nistatina utilizando os filmes ureasil-POP400 e ureasil-POE 500
incorporados com 3% de fármaco.
66
Figura 23. Placa inoculadas com as quantidades liberadas do fármaco nistatina incorporado
a 3% no filmes a) ureasil-POP400 e b) ureasil-POE 500.
Observa-se na figura 23 que todas as concentrações liberadas foram
capazes de inibir o crescimento da Cândida albicans. O tamanho dos halos variam
entre 18 e 20mm de diâmetro. Esse resultado é esperado uma vez que a
concentração mínima inibitória (CIM) contra esse tipo de fungo varia entre 1,56 e
6,52 µg/ml e a concentração de fármaco liberada em 10 minutos para o sistema
ureasil-POP400 com nistatina a 3% (menor concentração liberada entre os sistemas
testados) foi de 21 µg/ml.
67
6. CONCLUSÃO
Neste trabalho foram desenvolvidos, a partir dos precursores ureasil-POP
400 e ureasil-POE 500, filmes mucoadesivos para a mucosa oral. A esses modelos
foram incorporados os fármacos nistatina e triancinolona nas proporções de 3 e 6%.
Os resultados do estudo de SAXS demonstraram a hidrofobicida dos filmes
formados a partir do precursor POP 400 e a hidrofilicidade dos filmes formados a
partir do precursor POE 500. Os filmes formados pelo POP 400 incorporados ou não
com o fármaco nistatina não apresentaram intumescimento enquanto os filmes
formados pelo precursor POE 500 puros e incorporados com o fármaco nistatina
apresentou intumescimento significativo. Os testes de liberação dos fármacos
demonstraram que os filmes incorporados com o fármaco nistatina apresentaram
uma rápida liberação inicial seguido por um platô de sustentação com níveis
crescentes e constantes, fenômeno denominado de efeito burst. Os filmes
incorporados com o fármaco triancinolona não apresentaram o efeito burst fato que
pode estar relacionado com a afinidade do fármaco pelo material/meio utilizado, uma
vez que o fármaco triancinolona possui característica hidrofílica enquanto o fármaco
nistatina possui característica hidrofóbica. Contudo, em todos os filmes testados
(POP 400 e POE 500) foi possível observar níveis de liberação desejáveis para
tratamentos relacionados a mucosa oral, podendo ser liberado níveis de ataque
iniciais com o efeito burst como também níveis crescentes e constantes conforme
apresentado pelos filmes contendo triancinolona.
Os dados obtidos nos testes de adesão permitiu concluir que os filmes
híbridos apresentaram valores intermediários de adesão o que pode facilitar a
adesão a mucosa sem ocasionar lesões ao tecido. Os filmes puros demonstraram
menor valor para o teste em relação aos filmes incorporados com os fármacos
nistatina e triancinolona, sendo possível sugerir que a presença de dos fármacos
aumenta a rugosidade da matriz melhorando a interação com a mucosa. Contudo,
as diferentes proporções de fármacos incorporadas, 3 e 6% não alteraram os
valores de adesão, não sendo a quantidade de fármaco um fator limitante.
Sendo assim, é possível concluir que os filmes mucoadesivos
desenvolvidos neste trabalho possuem ótimas características para serem utilizados
como condutores de fármaco para o tratamento de infecções orais por aderirem de
68
forma satisfatória à mucosa oral com níveis de liberações de fármacos desejáveis
aos tratamentos orais infecciosos e inflamatórios.
69
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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