UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
RICHIE MAC DONALD
DESENVOLVIMENTO DE SUSPENSÕES ORAIS LÍQUIDAS
CONTENDO EXTRATO SECO DE Aleurites moluccana L. WILLD
(EUPHORBIACEAE)
Itajaí(SC)
2013
UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS
FARMACÊUTICAS
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO EM PRODUTOS NATURAIS E
SUBSTÂNCIAS SINTÉTICAS BIOATIVAS
RICHIE MAC DONALD
-
DESENVOLVIMENTO DE SUSPENSÕES ORAIS LÍQUIDAS
CONTENDO EXTRATO SECO DE Aleurites moluccana L. WILLD
(EUPHORBIACEAE)
Dissertação submetida à Universidade do Vale do
Itajaí como parte dos requisitos para a obtenção
do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas.
Orientadora: Profa. Dra. Ruth M. Lucinda da Silva
Co-orientadora: Profa. Dra. Tania M. Belle Bresolin
Itajaí (SC)
Julho de 2013
FICHA CATALOGRÁFICA
D715d
Mac Donald, Richie, 1985Desenvolvimento de suspensões orais líquidas contendo extrato seco de
Aleurites moluccana L. Willd (Euphorbiaceae). / Richie Mac Donald, 2013.
134f. ; il., tab. ; fig.
Cópia de computador (Printout(s)).
Dissertação (Mestrado) Universidade do Vale do Itajaí,
Mestrado em Ciências Farmacêuticas.
“Orientadora : Profa . Dra Ruth Meri Lucinda da Silva”
Bibliografia : p. 129-134
1. Fitoterapia. 2. Produtos naturais. 3. Euphorbiaceae. 4. Aleurites
moluccana. 5. Anti-inflamatórios. 6. Química farmacêutica. I. Título.
CDU: 615.32
Josete de Almeida Burg – CRB 14.ª 293
CDU: 612.78
Dedico este projeto a minha
Oma Trees (in memoriam),
que sempre acreditou em mim.
Eternamente no meu coração!
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus pela força e iluminação, me guiando e me protegendo
sempre no caminho certo e fazendo com que eu alcance meus sonhos.
Aos meus pais, Henk Mac Donald e Italuz Garcia dos Santos que investiram,
e, principalmente acreditaram na minha capacidade. Obrigado pelo amor que
sempre recebi de vocês, mesmo morando longe, e que foi fundamental para dar
continuidade aos meus objetivos. Amo vocês profunda e eternamente!
À minha orientadora Profa. Dra. Ruth M. Lucinda da Silva pela amizade, pelo
conhecimento, dedicação e principalmente paciência. Saiba que aprendi muito com
você. Você é uma pessoa especial! Obrigado para sempre!
À minha co-orientadora Profa. Dra. Tania M. Bélle Bresolin pela oportunidade,
dedicação e conhecimento.
À Profa. Dra. Nara Lins Meira Quintão por sua contribuição nesse projeto,
especialmente pelo experimento farmacológico.
À minha namorada Ana Claudia Zimmermann que conheci ao longo dessa
jornada, e que me ajudou muito sendo minha companheira em todos os momentos.
À Silvia e ao Ademar Zimmermann, que foram como pais para mim, sempre
me apoiando nos momentos necessários. Obrigado pela força!
À minha querida amiga Sabrina Camargo. Uma amiga que vou levar comigo
dentro do meu coração. Obrigado por todo conhecimento que você me passou.
Aos meus colegas e parceiros do laboratório, que de alguma forma fizeram
parte deste projeto, Ana Flavia Fisher, Fátima Saraiva, Bruno Fonseca, Thamiris
Inoue e Diana Schneider. Muito obrigado por este tempo de convivência, pelas
risadas e principalmente pela amizade. Vou levar vocês comigo para sempre!
Aos técnicos e auxiliares do Curso de Farmácia, do LAPAM e Laboratório de
Farmacologia in vivo.
À Thaisa Baccarin, do departamento de farmácia da UFSC, pela análise do
potencial Zeta.
A UNIVALI e Laboratório Farmacêutico Eurofarma, em nome do coordenador
do projeto Prof. Dr. Valdir Cechinel Filho, pelo recebimento da bolsa de mestrado.
Aos Professores do Curso de Mestrado em Ciências Farmacêuticas e a todos
que de alguma forma fizeram parte deste projeto. Muito obrigado!
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Aleurites moluccana. Partes aéreas (A); folhas e frutos (B). ................................ 32
Figura 2 – Distribuição geográfica da espécie Aleurites moluccana. ................................... 32
Figura 3 - Estrutura química dos compostos isolados da A. moluccana. (1)- Molucanim;
(2)13-O-miristil-20-O-acetil-12-deoxiforbol; (3) Ácido acetilaleuritólico; (4)
Swertisina (5) α-Amirina; (6) β-Amirina; (7) β-sitosterol; (8) estigmasterol; (9)
campesterol; (10) Swertisina-2"-O-Ramnosil........................................................ 34
Figura 4 - Floculção controlada de uma suspensão com partículas dispersas carregadas
positivamente....................................................................................................... 45
Figura 5 - Esquema da molhabilidade das partículas sólidas: tensão interfacial sólido-líquido
e ângulo de repouso. ........................................................................................... 46
Figura 6 – Gráfico do comportamento tixotrópico (A) e reopéxico (B) ................................. 49
Figura 7 - Ilustração da análise de edema de pata. (A) injeção intraplantar, (B)
Pletismômetro. ..................................................................................................... 73
Figura 8 – Ilustração da caixa com grade para manutenção dos animais durante o estudo do
trânsito do TGI (A) e da análise do deslocamento do carvão ativo no intestino (B).
............................................................................................................................ 74
Figura 9 - Fotomicrografias do extrato seco de A. moluccana seco por spray-drying em
escala industrial, obtidas por MEV. ...................................................................... 76
Figura 10 – Fotomicrografias do extrato seco de A. moluccana seco por spray-drying (lote
951) em escala piloto, obtidas por MEV. .............................................................. 76
Figura 11 - Distribuição do tamanho das partículas do extrato de A. moluccana (lote 229).
............................................................................................................................ 76
Figura 12 – Perfil cromatográfico do extrato de A. moluccana lote 229 usando coluna
Phenomenex® (1) e Waters® Xbridge (2), na concentração de 2 mg/mL em
metanol:água acidificada pH 3,5 (1:1). ................................................................. 77
Figura 13 - Perfil de absorção no UV dos picos do cromatograma do extrato de A.
moluccana analisado em CLAE usando coluna Phenomenex®. ........................... 78
Figura 14 - Comportamento de sedimentação das suspensões de Aleurites moluccana.
Dose e agentes suspensores: A – 100 mg/mL e CMCNa; B – 100 mg/mL e Avicel®
591; C – 100 mg/mL e Metilcelulose. ................................................................... 82
Figura 15 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL
contendo CMC Na como agente suspensor. Lotes: A - 100.1.1.1; B - 100.2.1.1; C 100.1.1.05; D - 100.2.1.05. .................................................................................. 88
Figura 16 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL
contendo Avicel® 591 como agente suspensor. Lotes: A - 100.2.2.1; B - 100.1.2.1;
C -100.1.2.05; D - 100.2.2.05. .............................................................................. 89
Figura 17 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL
contendo metilcelulose como agente suspensor. Lotes: A - 100.1.3.1; B –
100.2.3.1; C – 100.1.3.05; D - 100.2.3.05. ........................................................... 90
Figura 18 – Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL
contendo goma xantana como agente suspensor. Lotes: A - 100.1.4.05; B 100.2.4.05; C - 100.1.4.025; D - 100.2.4.025. ...................................................... 91
Figura 19 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 50 mg/mL contendo
CMC Na e Avicel® 591 como agente suspensor e sorbitol:água 20:80 como
veículo. A: 050.3.1.05 (CMC Na 0,5%); B: 050.3.2.1 (Avicel® 591 1%). ............... 92
Figura 20 - Resultado de análise de DSC de excipientes e suspensões de A. moluccana
contendo CMC Na como agente suspensor. ........................................................ 94
Figura 21 - Resultado de análise de DSC de excipientes e suspensões de A. moluccana
contendo Avicel® 591 como agente suspensor. ................................................... 95
Figura 22 - Resultado de análise de TG de excipientes e suspensões de A. moluccana
contendo CMC Na como agente suspensor. ........................................................ 96
Figura 23 - Resultado de análise de TG de excipientes e suspensões de A. moluccana
contendo Avicel® 591 como agente suspensor. ................................................... 97
Figura 24 - Fotomicrografia de partículas das formulações 50.3.1.05 (contendo CMCNa) e
50.3.2.1 (contendo Avicel® 951) e dos seus veículos. ........................................ 101
Figura 25 - Cromatogramas do veículo suspensor (1); swertisina (2); suspensão contendo
extrato seco de A .moluccana (3) e extrato de A. moluccana (4) por CLAE. ..... 102
Figura 26 – Curvas analíticas da solução referência do extrato padronizado de A.
moluccana acrescido (Curva 2) ou não (Curva 1) da suspensão de A. moluccana.
.......................................................................................................................... 103
Figura 27 - Análise de resíduos das curvas analíticas sem (A) e com (B) suspensão de A.
moluccana obtidas para determinação da linearidade do método analítico. ....... 104
Figura 28 - Perfil de dissolução das suspensões de A. moluccana (lote 050.3.1.05) em
diferentes meio de dissolução e velocidade de agitação. Aparato de pá e
temperatura de 37 °C......................................................................................... 107
Figura 29 - Perfil de dissolução das suspensões de A. moluccana (lote 050.3.2.1), em
tampão acetato pH 4,5, 75 rpm, aparato de pá e temperatura de 37 °C. ........... 108
Figura 30 – (A). Perfil cromatográfico no ensaio de dissolução do veículo suspensor 3.1.05
(1); da suspensão 50.3.1.05 contendo A. moluccana (2) e o extrato padronizado
(3). (B) Perfil cromatográfico no ensaio de dissolução do veículo suspensor
(3.2.1); da suspensão 50.3.2.1 contendo A. moluccana (2) e do extrato
padronizado (3).................................................................................................. 109
Figura 31 – Curva analítica da solução do extrato referência para análise da linearidade da
validação do ensaio de dissolução de suspensões de A. moluccana. ................ 110
Figura 32 - Análise de resíduos da curva analítica do extrato referência de A. moluccana
obtidas para determinação da linearidade do método de dissolução das
suspensões........................................................................................................ 110
Figura 33 – Ilustração do Comportamento de sedimentação das suspensões de A.
moluccana. (A) 50.3.2.1; (B) 50.3.1.05............................................................... 113
Figura 34 - Comportamento de sedimentação de suspensões de A. moluccana submetidas
ao estudo de estabilidade nos tempos zero, 30 90 e180 dias, a 30 °C (A) e 40 °C
(B)...................................................................................................................... 114
Figura 35 - Teor fenolicos totais expressos em swertisina (mg/mL) ± DP(DPR) das
formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951,
ao longo do estudo de estabilidade a 30 e 40 °C. .............................................. 118
Figura 36 - Resultado de análise de DSC das formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa
e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, nos tempos 0 e 180 dias do estudo de
estabilidade........................................................................................................ 120
Figura 37 - Resultado de análise de TG das formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa e
50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, nos tempos 0 e 180 dias do estudo de
estabilidade........................................................................................................ 121
Figura 38 - Distribuição de tamanho das partículas das formulações 50.3.1.05 (A), contendo
CMCNa e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, nos tempos 0 e 180 dias do estudo
de estabilidade................................................................................................... 122
Figura 39 – Resultados da atividade anti-inflamatória das suspensões de A. moluccana no
modelo de edema de pata em camundongos induzido por carragenina (300
µg/pata). Controle negativo solução salina e controle positivo indometacina 10
mg/kg v.o. .......................................................................................................... 123
Figura 40 - Resultados da análise do trânsito de carvão ativado no TGI na presença das
suspensões de A. moluccana e do veículo suspensor. Controle negativo solução
salina e controle positivo morfina. ...................................................................... 124
Figura 41 - Resultados da atividade anti-inflamatória das suspensões 50.3.1.05 e 50.3.2.1de
A. moluccana no modelo de edema de pata em camundongos induzido por
carragenina (300 µg/pata). Controle negativo solução salina e controle positivo
indometacina 10 mg/kg v.o. ............................................................................... 125
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Comportamento de sedimentação das suspensões contendo 100 mg/mL de
extrato seco padronizado de Aleurites moluccana. .............................................. 81
Tabela 2 - Resultados da análise de ressuspensão das suspensões contendo extrato seco
de Aleurites moluccana 100 mg/mL. .................................................................... 84
Tabela 3 - Resultados das análises de pH e densidade das suspensões contendo extrato
seco de Aleurites moluccana 100 mg/mL. ............................................................ 85
Tabela 4 - Resultados na análise reológica das suspensões contendo extrato seco de
Aleurites moluccana 100 mg/mL. ......................................................................... 87
Tabela 5 - Resultados da análise de DSC de excipientes e suspensões de A. moluccana.. 93
Tabela 6 - Resultados da análise de TG de excipientes e suspensões de A. moluccana. ... 98
Tabela 7 - Porcentagem de fenólicos totais (media ± desv.) das suspensões contendo 50
mg/mL de extrato seco de A. moluccana. ............................................................ 99
Tabela 8 - Resultados da análise de uniformidade de dose das suspensões de A.
moluccana, lotes 050.3.1.05 e 050.3.2.1, expressos como média, desvio padrão e
DPR de cada determinaração. ........................................................................... 100
Tabela 9 - Resultados dos parâmetros de exatidão e precisão do método de determinação
do teor de fenólicos totais em suspensões contendo extrato seco de A.
moluccana. ........................................................................................................ 105
Tabela 10 – Resultados* da análise de robustez do método de determinação do teor de
fenólicos totais em suspensões contendo extrato seco de A. moluccana. ......... 106
Tabela 11 – Resultados das análises de linearidade, exatidão e precisão na validaçao do
ensaio de dissolução das suspensões de A. moluccana. ................................... 111
Tabela 12- Resultados de análise de pH das suspensões de A. moluccana submetidas ao
estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de 75%. ................ 112
Tabela 13 - Resultados do comportamento de ressuspensão das suspensões de A.
moluccana submetidas ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e
UR de 75%. ....................................................................................................... 115
Tabela 14 - Resultados de viscosidade média das suspensões de A. moluccana submetidas
ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de 75%. ........... 115
Tabela 15 - Resultados na análise de potencial Zeta das suspensões de A. moluccana
submetidas ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de
75%. .................................................................................................................. 116
Tabela 16 - Teor fenólicos totais (FT) expressos em swertisina (mg/mL) ± DP(DPR) e
proprorção de FT dissovida em 10 min das suspensões de A. moluccana
submetidas a estudo de estabilidade a 30 e 40 °C. ........................................... 117
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Comparação entre os comportamentos de sedimentação defloculado e
floculado. ........................................................................................................... 44
Quadro 2 - Valores de potencial Zeta e relação com a estabilidade de sistemas dispersos.47
Quadro 3 - Relação de agente suspensores para preparações líquidas. ............................ 50
Quadro 4 - Formulações de suspensão oral de A. moluccana contendo 100 e 50 mg/mL de
extrato seco padronizado................................................................................... 57
Quadro 5 - Gradiente da fase móvel da metodologia analítica para análise do extrato seco
de A. moluccana por CLAE................................................................................ 61
Quadro 6 - Planejamento das amostras para ensaio de recuperação do método de
determinação do teor de fenólicos totais das suspensões de A. moluccana por
CLAE. ................................................................................................................ 65
Quadro 7 - Ensaio de recuperação do método de dissolução das suspensões de A.
moluccana. ........................................................................................................ 70
LISTA DE ABREVIATURAS
ANVISA - Agência Nacional De Vigilância Sanitária
BPFM – Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos
CLAE – Cromatografia Líquida de Alta Eficiência
CMC – Carboximetilcelulose
DSC – Calorimetria Exploratória Diferencial
HPLC – High Performance Liquid Cromatography
HPMC – Hydroxypropilmetilcelulose
MEV – Microscopia Eletrônica de Varredura
MC – Metilcelulose
NIH – National Institutes of Health
TG – Termogravimetria
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 25
2.1 Objetivo geral .................................................................................................... 27
2.2 Objetivos específicos........................................................................................ 27
3 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................. 29
3.1 Fitoterapia .......................................................................................................... 29
3.2 Aleurites moluccana ......................................................................................... 31
3.2.1 Características gerais .................................................................................... 31
3.2.2 Estudos fitoquímico e farmacológico........................................................... 33
3.2.3 Estudos analíticos e tecnológicos ................................................................ 37
3.3 Preparações farmacêuticas líquidas ............................................................... 39
3.4 Suspensão oral.................................................................................................. 40
3.4.1 Considerações gerais .................................................................................... 40
3.4.2 Propriedades físico-químicas das suspensões ........................................... 42
3.4.3 Composição das suspensões ....................................................................... 49
4 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 53
4.1 Materiais ............................................................................................................. 53
4.1.1 Extrato seco de A. moluccana ...................................................................... 53
4.1.2 Reagentes ....................................................................................................... 53
4.1.3 Equipamentos ................................................................................................. 54
4.2 Métodos.............................................................................................................. 54
4.2.1 Análise do extrato seco de A. moluccana .................................................... 54
4.2.2 Estudo de pré-formulação das preparações líquidas orais de A.
moluccana................................................................................................................ 55
4.2.3 Análise física e físico-química das suspensões .......................................... 56
4.2.4 Análise do teor das suspensões por CLAE ................................................. 60
4.2.5 Validação da metodologia de determinação do teor das suspensões ...... 61
4.2.6 Determinação da uniformidade de conteúdo ............................................... 66
4.2.7 Análise do perfil de dissolução das suspensões ........................................ 66
4.2.8 Validação do método de dissolução das suspensões ................................ 67
4.2.9 Estudo de estabilidade das formulações ..................................................... 71
4.2.10 Estudo da atividade farmacológica ............................................................ 72
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 75
5.1 Análise do extrato seco de A. moluccana ....................................................... 75
5.2 Desenvolvimento das Suspensões ................................................................. 79
5.2.1 Comportamento de sedimentação ................................................................ 80
5.2.2 Comportamento de ressuspensão................................................................ 83
5.2.3 Análise de pH e densidade ............................................................................ 84
5.2.4 Comportamento reológico............................................................................. 85
5.2.5 Análise térmica das suspensões .................................................................. 92
5.2.6 Teor de fenólicos totais ................................................................................. 98
5.2.7 Uniformidade de dose das suspensões ....................................................... 99
5.3 Validação da metodologia por CLAE para determinação do teor de
fenólicos totais nas suspensões ......................................................................... 101
5.4 Estudo de dissolução ..................................................................................... 106
5.5 Validação do método de dissolução.............................................................. 108
5.6 Estudo de estabilidade ................................................................................... 112
5.7 Análise da atividade farmacológica in vivo .................................................. 123
6 CONCLUSÕES .................................................................................................... 127
REFERÊNCIAS .................................................................................................... 129
25
1 INTRODUÇÃO
Fitoterápicos são medicamentos obtidos exclusivamente a partir de matériasprimas ativas vegetais. Os fitoterápicos devem ser produzidos com consistência em
sua qualidade, com composição padronizada, ter efeitos terapêuticos comprovados,
e segurança de uso para a população. Sua eficácia e segurança podem ser
validadas
por
meio
de
levantamentos
etnofarmacológicos,
de
utilização,
documentações tecnocientíficas ou evidências clínicas. A qualidade deve ser
alcançada mediante a aplicação de ações de garantia da qualidade, envolvendo
boas práticas de fabricação, o desenvolvimento do produto e o controle de qualidade
de todas as etapas, desde as matérias-primas, produtos intermediários, produto
acabado, materiais de embalagem, incluindo estudos de estabilidade (ANVISA,
2013; BRASIL, 2010a, 2010b).
As plantas medicinais devem passar por operações de transformação
padronizadas para que sejam obtidos derivados vegetais com qualidade, segurança
e eficácia conhecida e reprodutível. Com uma mesma planta, ou com a mesma parte
da planta, podem ser preparados diversos derivados levando-se em consideração o
modo de preparação, as propriedades físicas, o aspecto, as características
organolépticas,
a
concentração
dos
princípios
ativos,
as
propriedades
farmacológicas e sua finalidade (ABIFISA, 2008).
Dentre os derivados vegetais usados na obtenção de fitoterápicos, os extratos
secos destacam-se por apresentarem maior estabilidade química, físico-química e
microbiológica, mais facil padronização, maior concentração de compostos ativos e
maior viabilidade de incorporação em diferentes tipos de formas farmacêuticas,
incluindo as sólidas (OLIVEIRA; PETROVICH, 2010).
Existem aproximadamente 250 mil espécies de plantas no mundo e estima-se
que apenas 10% destas tenham sido estudadas cientificamente. As estimativas
nacionais apontam que 82% da população brasileira utilizam produtos à base de
plantas, e que o setor fitoterápico conta com duzentas empresas, empregando mais
de cem mil pessoas no país. Conforme a Global Industry Analysts o mercado global
de fitoterápicos chegará a aproximadamente US$ 100 bilhões em 2015 e acredita-se
que no Brasil esse valor chega a ser cerca de US$ 160 milhões por ano (PERFEITO,
2012). Em 2011, o mercado de fitoterápicos movimentou cerca de R$ 1,1 bilhão no
26
Brasil, aumento de 13% em relação ao ano anterior, de acordo com José Roberto
Lazzarini Neves, da consultoria Pharmalaza, com base nos dados da consultoria
IMS Health. No acumulado dos últimos cinco anos, o segmento de fitoterápicos
cresceu 10,5%. Cerca de 45 milhões de unidades foram comercializadas no ano
passado. Em 2011, a receita de todo setor farmacêutico foi de R$ 43 bilhões
(SCARAMUZZO, 2012).
A
planta
Aleurites
moluccana
L.
Willd,pertencente
à
família
Euphorbiaceae,tem sido estudada por pesquisadores do NIQFAR/UNIVALI há mais
de 10 anos, e estes estudos resultaram no desenvolvimento de um novo
medicamento fitoterápico analgésico e anti-inflamatório utilizando extrato seco
padronizado das folhas da planta, em parceria com o Laboratório Farmacêutico
Eurofarma (EUROFARMA, 2008). A parceria universidade-empresa levou ao
depósito de uma patente da obtenção do extrato padronizado, de medicamentos
fitoterápicos contendo os extratos e o uso terapêutico (EUROFARMA, 2008).
No desenvolvimento do novo medicamento já foram realizados estudos
fitoquímicos e de isolamento dos principais marcadores, swertisina e 2”-O-ramnosilswertisina (MEYRE-SILVA et al., 1999; GIRARDI et al., 2003), avaliação da atividade
farmacológica antinociceptica e anti-inflamatória in vivo (QUINTAO et al.,
2011),desenvolvimento e validação de metodologia quantitativa por CLAE (CESCA
et al., 2012a), estudos tecnológicos de obtenção do extrato seco em diferentes
escalas de produção incluindo a industrial (LUCINDA-SILVA et al., 008),
farmacocinética em animais, estudos pré-clínicos (segurança) em roedores e nãoroedores
e
desenvolvimento
de
comprimidos
revestidos.
Também
foram
desenvolvidos preparações semissólidas para uso tópico (CESCA et al., 2012b). Os
estudos clínicos com os comprimidos de 500 e 250 mg foram iniciados em 2011 e a
perspectiva é de lançamento do medicamento nos próximos anos (FERREIRA,
2008).
O presente trabalho tem como objetivo desenvolver suspensões líquidas para
uso oral, estáveis, contendo o extrato seco padronizado de A. moluccana e analisar
a atividade anti-inflamatória em modelo farmacológico in vivo. A realização da
presente pesquisa busca o desenvolvimento de alternativas farmacêuticas que
viabilizem a administração do novo medicamento fitoterápico principalmente para
pacientes pediátricos e idosos que apresentam dificuldade no uso de comprimidos.
27
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivogeral
Desenvolver forma farmacêutica líquida contendo extrato seco de A.
moluccana e avaliar sua estabilidade e atividade biológica em modelos
farmacológicos in vivo.
2.2 Objetivos específicos
- Analisar o extrato seco das folhas de A. moluccana;
- Desenvolver preparações líquidas do tipo suspensão oral a partir do extrato
seco padronizado;
- Validar a metodologia analítica por CLAE para análise do teor de fenólicos
totais expressos em swertisina e da dissolução destes componentes a partir da
forma farmacêutica do tipo suspensão;
- Caracterizar as suspensões quanto aos aspectos físicos, químicos, físicoquímicos e microbiológico;
- Analisar a estabilidade das formulações desenvolvidas;
- Avaliar a atividade anti-inflamatória in vivo das formulações e comparar com os
resultados já descritos para o extrato seco padronizado.
29
3 REVISÃO DA LITERATURA
3.1 Fitoterapia
A história da fitoterapia se confunde com a história da farmácia, já que até o
século passado medicamentos eram basicamente formulados à base de plantas
medicinais. O descobrimento das propriedades curativas das plantas foi inicialmente
meramente intuitivo ou por meio da observação dos animais que, quando doentes,
buscavam nas ervas cura para suas afecções. Atualmente pode-se afirmar que
2.000 anos antes do aparecimento dos primeiros médicos gregos, já existia uma
medicina egípcia organizada. Dentre as plantas mais utilizadas pelos egípcios pode
se citar o zimbro, a semente de linho, o funcho, o alho, a folha de sene e o lírio. Nos
dias atuais, o estudo das plantas está muito difundido, originando o surgimento de
diversos centros de pesquisa na área, principalmente nas Faculdades de Farmácia,
e a cada dia apresentam-se trabalhos científicos sobre as plantas, sua composição e
a sua ação terapêutica, bem como a melhor forma galênica de apresentação e
utilização (ABIFISA, 2008).
Fitoterápico, conforme a legislação brasileira, é definido como medicamento
obtido
empregando-se
exclusivamente
matérias-primas
ativas
vegetais.
É
caracterizado pelo conhecimento da eficácia e dos riscos de seu uso, assim como
pela reprodutibilidade e constância de sua qualidade (ANVISA, 2013; BRASIL,
2010b).O medicamento fitoterápico deve ser composto exclusivamente por matérias
primas ativas vegetais, cuja eficácia e segurança são validadas por meio de
levantamentos etnofarmacológicos, de utilização, documentações tecno-científicas
ou evidências clínicas (BRASIL, 2010b).
A legislação brasileira de fitoterápicos teve um grande desenvolvimento nos
últimos 10 anos, promovendo o Brasil cada vez mais em nível mundial. Atualmente
existem várias iniciativas para dar continuidade a esse processo evolutivo, com
maior necessidade de regulação de algumas situações como, por exemplo, o
concenso em relação ao conceito de fitoterápico, onde as interpretações nem
sempre são semelhantes (BUFAINO, 2013).
30
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) é a agência responsável
pela regulamentação de plantas medicinais no Brasil, que tem como papel proteger
e promover a saúde da população garantindo a segurança sanitária de produtos e
serviços e participando da construção de seu acesso (BRASIL, 1999). Apenas os
medicamentos fitoterápicos industrializados para uso humano são registrados na
ANVISA e a RDC 14/2010 (BRASIL, 2010b) é a regulamentação em vigor para o
registro de medicamentos fitoterápicos, que estabelece os requisitos mínimos para o
registro dos medicamentos fitoterápicos.
Além da RDC 14/2010, outras normas complementam as orientações quanto
ao registro de medicamentos fitoterápicos como a IN 05/10, que apresenta a lista de
referências bibliográficas para avaliação de segurança e eficácia de fitoterápicos; a
IN 05/08 que presenta a lista de fitoterápicos de registro simplificado;a RE 90/04,
que publicou o Guia para realização dos testes de toxicidade pré-clínica de
fitoterápicos e a RE 91/04, como o guia para realização de alterações, inclusões e
cancelamento pós-registro de fitoterápicos (ANVISA, 2013).
As Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos fitoterápicos (BPFM)são
descritas na RDC 17/2010 (BRASIL, 2010a), considerando a necessidade de
direcionamento específico do controle de medicamentos fitoterápicos.Devido à
complexidade inerente às plantas medicinais, a produção e o processamento
exercem influência direta sobre a qualidade dos medicamentos fitoterápicos. A
aplicação das BPFMé uma ferramenta essencial para garantir a qualidade do
produto.Além do uso de adequadas técnicas analíticas para caracterizar os
medicamentos fitoterápicos, a garantia de qualidade também exige o controle das
matérias-primas vegetais bem como processos e metodologias analíticas validadas
(BRASIL, 2010a). Por esse motivo, além do teor de substância ativa e intensidade
das atividades farmacológica e toxicológica, outros aspectos de qualidade a serem
avaliados são a carga microbiana, contaminação química por metais pesados,
pesticidas e outros defensivos agrícolas, e presença de matéria estranha, como
terra, areia, partes vegetais, insetos e pequenos vertebrados ou de produtos
oriundos destes (BRASIL, 2010a; MIGUEL; MIGUEL, 1999).
A RDC n° 13, de 14/03/2013(BRASIL, 2013a)contém as Boas Práticas
deFabricação para os produtos tradicionais fitoterápicos, estabelecendo os requisitos
mínimos para padronizar a verificação do cumprimento das Boas Práticas de
Fabricação
de
produtos
tradicionais
fitoterápicose
a
RDC
n°
14,
de
31
14/03/2013(BRASIL, 2013b)dispõe sobre as Boas Práticas de Fabricação de
insumos farmacêuticos ativos de origem vegetal.
3.2 Aleurites moluccana
3.2.1 Características gerais
A Aleurites moluccana L. Willd, pertencente à família Euphorbiaceae, é uma
árvore popularmente conhecida no Brasil como Nogueira da Índia ou Nogueira de
Iguape (DUKE, 1991). Alcança de 15 a 25 metros de altura com galhos bem
espalhados (Figura 1A). As folhas são verdes e ovais (Figura 1B). Os frutos são
redondos e possuem um diâmetro de 4 a 6 cm (Figura 1B) e a semente possui
aproximadamente 60% de óleos graxos.Estaárvore é originária da Indonésia e Índia
e foi amplamente espalhada em regiões tropicais (Figura 2). No Brasil é encontrada
de São Paulo até o Rio Grande do Sul e cultivada no estado de Santa Catarina.
(ELVITCH; MANNER, 2006).
O uso tradicional desta árvore é extensivo. Várias partes da planta incluindo
as sementes, folhas, flores e a casca são usadas na medicina tradicional. Além do
uso terapêutico, derivados vegetais de A. moluccana também são comercializados
como fitocosméticos (ELEVITCH; MANNER, 2006).
32
Figura 1- Aleurites moluccana. Partes aéreas (A); folhas e frutos (B).
A
B
Fonte:Desert-tropicals, 2013.
Figura 2 – Distribuição geográfica da espécie Aleurites moluccana.
Fonte:Missouri Botanical Garden, 2013.
33
O fruto dessa árvore é cozido e usado na culinária da Indonésia e Malásia
onde é chamado de kemiri na língua oficial da Indonésia e buah Keras no idioma
oficial da Malásia. Várias partes da planta têm sido usadas na medicina tradicional,
na maioria das áreas onde é nativa. O óleo é um irritante e laxante e às vezes usado
como óleo de rícino. O óleo da noz também é usado como um estimulante do cabelo
ou aditivo para sistemas de tratamento de cabelo.Em Sumatra, as sementes
trituradas, queimados com carvão, são aplicados ao redor do umbigo para prisão de
ventre. Na Malásia, os grãos cereja descascados ou folhas cozidas são usadas em
cataplasmas para dor de cabeça, febres, úlceras, inchaço nas articulações, e
gonorréia. Em Java, a casca é usada para diarréia sanguinolenta ou disenteria. No
Havaí, as flores e seiva, na parte superior da casca (quando apenas removido do
ramo) foram usados para tratar candidíase oral em crianças. No Japão sua casca
tem sido usada em tumores (DUNFORSet al., 2002).
O NIQFAR-UNIVALI em parceria com o laboratório Eurofarma realizou o
depósito de uma patente referindo- se a um processo de obtenção do extrato a partir
das folhas da planta com propriedades antinociceptivas, anti-inflamatórias e
antipiréticas (EUROFARMA, 2008). Essa patente já possui o processo de
internacionalização em diversos países tais como Chile, Argentina, Venezuela,
União Europeia, Japão, EUA, Canadá, China e Austrália.
3.2.2 Estudos fitoquímico e farmacológico
Em estudos fitoquímicos realizados por Hui e Ho (1968) foram isolados os
compostos moretenona e β-sitosterol das folhas e caules e também os compostos
moretenol e α-amirina nas folhas. Shamsuddin et al. (1988) descreveram o
isolamento do moluccanim do caule e Satyanarayana e al. (2001) isolaram o Omiristil-20-O-acetil-12-deoxiforbol dos caules. Das cascas da planta também foi
isolado o ácido acetilaleuritólico (MEYRE-SILVA et al., 1997). Das folhas ainda foram
isolados os compostos swertisina (MEYRE-SILVA et al., 1997), a mistura de α, βamirina, η-hentriacontano, a mistura de estigmasterol, β-sitosterol e campesterol
(MEYRE-SILVA et al., 1998) e 2”-O-ramnosil-swertisina (MEYRE-SILVA et al., 1999).
A estrutura química dos compostos já isolados da A. moluccana é apresentada na
Figura 3.
34
Figura 3 - Estrutura química dos compostos isolados da A. moluccana. (1)- Molucanim; (2)13-Omiristil-20-O-acetil-12-deoxiforbol; (3) Ácido acetilaleuritólico; (4) Swertisina (5) α-Amirina; (6) βAmirina; (7) β-sitosterol; (8) estigmasterol; (9) campesterol; (10) Swertisina-2"-O-Ramnosil.
OR CH
3
OMe
HO
HOH2 C
O
MeO
OH3
H
O
OH
H
CH3
O
H3C
HOH2C
O
CH2OAc
OH
O
R= miristil
(1)
(2)
OH
H3CO
OH
O
O
COOH
HO
OH
HO
OH
O
H3CCOO
(3)
(4)
HO
HO
(5)
(6)
H3C
CH3
CH3
HO
(7)
(8)
OH
H3C
CH3
C2H5
H3CO
OH
CH3
O
O
HO
HO
OR
OH
O
HO
(9)
Fonte: Meyre-Silva, 2003.
R= Ramnosil
(10)
CH3
35
Conforme Meyre-Silva et al. (1999), os extratos butanólico e acetato de etila
das folhas deA. moluccana contêm o flavonoide 2”–O-ramnosil-swertsina que
mostrou atividade antinociceptiva em camundongos.Pesquisas feitas com o extrato
bruto de diferentes partes da A. moluccana e, principalmente a fração hexânica das
folhas de A. moluccana,também apresentaram potencial analgésico em diferentes
modelos experimentais de dor em camundongos.
Experimentos
conduzidos
pelos
pesquisadores
da
NIQFAR/UNIVALI
demonstraram que o extrato hidroalcoólico das folhas de A. moluccanae sua fração
hexânica possuem efeitos antinociceptivos, inibindo as contorções abdominais em
camundongosinduzidas por ácido acético. A swertisina não apresentou atividade
antinociceptiva significativa,já seu derivado 2”O-ramnosilswertsina, foi cerca de 16
vezes mais potente do que a aspirina neste modelo, sugerindo que o grupo ramnosil
é importante para a ação analgésica destes compostos no modelo estudado
(MEYRE SILVA et al., 1998,1999).
O mecanismo de ação da propriedade antinociceptiva do extrato seco das
folhas de A. moluccana foi investigado em modelo de dor induzido por formalina em
camundongos.
Foram
avaliados
os
sistemas
adrenérgico,
oxidonitrérgico,
dopaminérgico, opioide, GABAérgico e colinérgico. A partir dos resultados obtidos o
efeito antinociceptivo da planta pode estar relacionada com o sistema GABAérgico e
oxidonitrérgico, não sofrendo a influência dos sistemas adrenérgico, colinérgico,
dopaminérgico e opioide (SOUZA et al., 2009a).
O extrato da A. moluccana mostrou um potencial efeito antinociceptivo em
modelo de sensibilização inflamatória, utilizando diferentes agentes indutores como
carragenina, CFA ou PGE2 em camundongo.Este efeito biológico pode estar
atribuido aos flavonoides 2”-O-ramnosil-swertisina e swertisina, pois estes também
apresentaram atividade nos modelos testados (QUINTÃO et al., 2011).
Quintão et al. (2012) verificaram que a atividade antinociceptiva do extrato
seco das folhas de A. moluccana e do flavonoide 2”-O-ramnosil-swertisina está
relacionada com o sistema opioide, sistema dopaminérgico e oxidonitrérgico e
componentes inflamatórios tais como migração de neutrófilo e liberação de citocinas
(IL-1β). Os autores também descrevem que não foi observado efeitos adversos
como redução da atividade locomotora, coordenação motora e alteração na
sensibilidade térmica nos animais.
36
O efeito do extrato seco das folhas sobre o processo inflamatório também foi
verificado utilizando o modelo de pleurisia induzida por diferentes agentes flogísticos
(histamina, substância P, carregenina e bradicinina). Os resultados obtidos
demonstraram que o extrato da planta promoveu diminuição da migração
leucocitária e que tem ação inibitória sobre os eventos celulares e vasculares do
processo inflamatório, induzido por diversos agentes inflamatórios (CASTELLAIN et
al., 2009).
A avaliação pré-clínica do extrato seco das folhas de A.moluccana e da
swertisina sobre o processo inflamatório induzido por diversos agentes flogísticos no
modelo de edema de patafoi realizada. Os resultados obtidos indicam que o extrato
seco da planta possui atividade antiedematogênica de forma significante (MORA et
al., 2009).
A ação antipirética do extrato seco das folhas de A. moluccanafoi estudada
por Souza et al. (2009b). Foi observada atividade antipirética, porém os autores
descrevem necessidade de mais estudos para determinar o mecanismo de ação e
os princípios ativos responsáveis por este efeito.
O 2”O-ramnosil-swertsina foi selecionado como marcador, devido a sua alta
concentração e atividade biológica do extrato. Esse composto não está disponível no
mercado, portanto ele é obtido através de procedimentos cromatográficos a partir da
fração acetato de etila das folhas da A. moluccana (QUINTAO et al., 2011).
Cesca et al. (2012) avaliaram o potencial analgésico, anti-inflamatório e
cicatrizante tópico de cremes contendo 0,5 e 1% de extrato seco de folhas de A.
moluccana. Foi observado redução do edema de orelha induzido por óleo de cróton
de 38 ± 6 % e 65 ± 6 %, respectivamente; aceleração da cicatrização em até 51 ± 4
% na concentração de 0,5% e 46 ± 4 % na concentração de 1% de extrato seco, e
prevenção do desenvolvimento de sensibilização mecânica apósincisão plantar,
sendo que, em ambos os tratamentos, 0,5 e 1,0% de ES, os animais tratados
comportaram-se do mesmo modo que os animais não operados.
Estudos realizados por Locher et al. (1996) comprovaram que o extrato de
acetoniltrila/diclorometano das cascas de A. moluccanaexerce atividade contra vírus
HIV e atividade moderada quando usado o extrato aquoso. A atividade
antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Pseudonams aeruginosatambém é
relatada por estes autores.
37
O extrato metanólico obtido das folhas de A. moluccana apresentou atividade
anticolesterolêmica, e acredita-se que a inibição da biossíntese hepática, a redução
da absorção do lipídeo pelo intestino e o aumento do HDL podem fazer parte do
mecanismo de ação (PEDROSA et al., 2002).
3.2.3 Estudos analíticos e tecnológicos
Inicialmente foi desenvolvido e validado um método que estabeleceu um perfil
cromatográfico para o extrato e a quantificação do marcador 2”-O-ramnosilswertisina por Wittkowski et al.(2008).
Foi realizado um estudo de desenvolvimento e validação do método
cromatográfico por HPLC-UV, indicativo de estabilidade, usando como marcadores
os flavonoides swertisina e 2”-O-ramnosil-swertisina para análise do extrato seco. O
método desenvolvido mostrou-se indicativo de estabilidade em estudo de
degradação forçada em que as amostras foram submetidas a condições de estresse
por hidrólise neutra, ácida e alcalina, oxidação e fotólise. Esse método mostrou ser
linear, exato, preciso e robusto para pequenas alterações nas temperaturas e no pH.
Na análise por LC-MS (cromatografia líquida acoplada a um espectro de massa)
foram descobertos 3 outros flavonoides e suas estruturas químicas foram
identificadas (CESCA et al., 2012a). Devido a ausência de 2”-O-ramnosilswertisinacomercial e à sua elevada higroscopicidade foi selecionada a swertisina
(esta sendo comercial e estável) para expressar os demais compostos fenólicos do
extrato. O extrato seco foi padronizado, definindo-se a especificação para o produto
intermediário, com teor de swertisina e 2”-O-ramnosil-swertisina por CLAE de 0,340,46% e 2,4-3%, respectivamente (UNIVALI-LAPAM, 2011)1.
O processo de extração e obtenção de extrato seco padronizado de A.
moluccana por spray-drying usando como adjuvantes de secagem Tixosil® e
maltodextrina foi otimizado, em que a solução extrativa das folhas foi obtida por
maceração por 5 dias.O processo tecnológico empregado não alterou a atividade
farmacológica quando comparado ao extrato mole da planta. Foram avaliados teor
de marcador em CLAE, características físicas, higroscopicidade e avaliação do efeito
________
1
UNIVALI-LAPAM. Relatório de validação analítica metodologia de doseamento de fenólicos totais
expressos em swertisina por cromatografia líquida de alta eficiência em comprimidos de 250 mg de
extrato seco de A. moluccana. Itajaí, julho de 2011.
38
antinociceptivo in vivo (LUCINDA-SILVA et al., 2008).
A ampliação de escala da obtenção do extrato seco padronizado foi realizada
preparando-se 3 lotes de extrato seco em escala piloto de 5kg e posteriormente a
obtenção em escala industrial com lotes de 50 kg de extrato. Para obtenção de 5 kg
de extrato, 70 kg da planta seca foi macerada em um reator por 5 dias, com 700 L de
etanol:água 70:30 (v/v), em temperatura ambiente. Após filtração, o solvente foi
evaporado em concentrador Bernauer® em temp. 70 oC sob vácuo (400 mmHg) para
obtenção de extrato com aproximadamente 40% de sólidos. O extrato concentrado
foi misturado com 25% de dióxido de silício coloidal e seco por spray-drying. Os
extratos obtidos em triplicata na ampliação de escala mostraram-se reprodutíveis e
com teor de marcadores químicos dentre da especificação para o produto
(QUINTÃO et al., 2011).
A partir do extrato seco por spray-drying das folhas de A. moluccana, foram
desenvolvidas formulações de comprimidos contendo alto teor de extrato seco por
compressão direta. Os comprimidos foram caracterizados quanto ao tamanho,
uniformidade de peso, resistência mecânica (dureza e friabilidade), tempo de
desintegração, perfil e teor de marcardor 2”-O-ramnosil-swertisinapor CLAE e perfil
de dissolução (FERREIRA; CAMARGO, 2011).
Matos et al. (2011) desenvolveram e validaram a metodologia para
determinação do teor de flavonoides totais da planta por UV.
O medicamento fitoterápico de uso tópico, estável e eficaz no tratamento da
dor, inflamação e como cicatrizante, contendo extrato seco de A.moluccanafoi
desenvolvido. Forampreparadas formas semissólidas contendo 0,5 e 1,0% do
extrato seco e que foram submetidas a ensaios cromatográficos, ensaios de
estabilidade, ensaios farmacológicos in vivo de atividade anti-inflamatória,
cicatrizante e antinociceptiva das formulações preparadas. Nos estudos de
estabilidade, as formulações foram acondicionadas a temperatura ambiente (25 ± 2
°C) e a condições aceleradas (40 ± 2 °C) por 6 meses. Os resultados desse estudo
mostraram
ser
satisfatório,
já
que
as
formulações
mostraram
resultados
farmacológicos significantes na inflamação, dor e no processo cicatrizante (CESCA
et al., 2012).
39
3.3 Preparações farmacêuticas líquidas
Muitas vezes a escolha pela forma farmacêutica líquida está relacionada a
inconveniência na utilização de formas farmacêuticas sólidas na forma de
comprimidos ou cápsulas. Geralmente quando se trata de idosos, lactantes e
crianças com menos de cinco anos de idade é preferível o uso de formas
farmacêuticas líquidas.
As suspensões e ou soluções pediátricas podem ser formuladas de modo que
forneçam a dose apropriada do medicamento por volume ou gotas. Para a
administração, as gotas podem ser colocadas diretamente na boca do lactente ou
misturadas com pequena quantidade de alimento (ALLEN JR.; POPOVICH; ANSEL,
2013).
Por muitos anos existiu uma carência no incentivo da indústria farmacêutica
para a investigação e desenvolvimento de medicamentos para uso pediátrico. A
causa dessa carência era mais devida aos elevados custos de desenvolvimento e
produção e isso tinha como consequência uma limitação na atividade da indústria
nesta área. Ao passar dos anos foram mudando as leis e dessa forma contribuindo
com um melhor investimento e atenção do desenvolvimento de medicamentos para
uso pediátrico (ROQUE, 2008). Apesar dessas mudanças, a maioria dos
medicamentos prescritos e administrados a crianças e bebês ou não tem
autorização de comercialização ou são utilizados fora dos termos dessa autorização,
também conhecido como off label ou unlicensed (CONROY; MCLNTYRE, 2005;
JONG et al., 2002). É comum o uso desses medicamentos unlicensed em bebês
(PAOLO et al., 2006).
São necessários mais estudos e pesquisas para melhorar a dimensão da
utilização de formulações não estudadas em pediatria, alertando para a necessidade
de desenvolvimento de novas formulações adequadas ao uso pediátrico, sem
esquecer a avaliação da sua qualidade e estabilidade (ANKER, 2005; CECI, 2006;
DELL’AEREA, 2007), dando prioridade a crianças de zero a 1 ano de idade que são
mais propícios aos riscos causados (SCHRIM’ TOBI; BERG, 2003). Não foram feitos
testes em ensaios clínicos para indicação, doses, idade nem via de administração
para esses medicamentos que são utilizados. As indústrias farmacêuticas declaram
muitas razões por não testar os medicamentos em bebês, isso tem como
consequência várias dificuldades nos estudos de medicamentos pediátricos. Sem
40
uma legislação adequada exigindo as indústrias a conduzir esses estudos e/ou
dando apoio financeiro, vai continuar a não existir esses estudos de medicamentos
pediátricos necessários (ANKER, 2005).
Desta forma muitos fármacos utilizados em crianças continuam a não existir
disponíveis em formulações orais adequadas ao uso pediátrico. A preparação de
formas
farmacêuticas
biodisponibilidade
pediátricas
adequada
extemporâneas
quando
podem
comparado
ao
não
apresentar
medicamento
inovador(STANDING; TULEU, 2005). Além disso, os excipientes, principalmente os
edulcorantes e conservantes, que fazem parte da forma sólida podem causar
reações de hipersensibilidade ou qualquer outro tipo de reações adversas nos
recém-nascidos e crianças que são grupos mais susceptíveis a este tipo de reações
(EMA, 2006).
Devem ser considerados vários fatores importantes no desenvolvimento de
formulações líquidas tais como (EMA, 2006):
• menor número possível de administração diária;
• mínimo impacto na qualidade de vida do paciente;
• mínimo de excipientes, não tóxicos;
• administração conveniente, fácil e reprodutível;
• facilidade de preparação e estabilidade;
• viabilidade comercial e econômica.
3.4 Suspensão oral
3.4.1 Considerações gerais
Suspensão é uma forma farmacêutica que contém partículas finas da
substância ativa em dispersão relativamente uniforme num veículo no qual esse
fármaco apresente uma solubilidade mínima (ALLEN Jr.; POPOVICH; ANSEL,
2013).
As suspensões são sistemas heterogêneosem que a fase interna ou fase
dispersa, composta pelas partículas insolúveis está finamente distribuída na fase
externa, também chamada de fase continua ou meio dispersante, que é geralmente
um líquido ou semissólido (MARTIN, 2006).
41
Algumas suspensões já vêm prontas para o uso, ou seja, já estão
devidamente dispersas num veículo líquido com ou sem estabilizantes e outros
adjuvantes
farmacêuticos.
Outras
preparações
chamadas
de
suspensão
extemporânea são dispensadas como pó seco destinado a ser misturado com
veículos líquidos antes do uso. As substâncias que são instáveis quando mantidas
durante muito tempo em presença de um veículo aquoso na maioria das vezes
apresentam-se sob a forma de pó para reconstituição no momento da administração
(FERREIRA; SOUZA, 2007).
Por serem sistemas dispersos e heterogêneos, as suspensões devem ser
agitadas antes do uso, porque a fase dispersa tende a sedimentar. Isso assegura
não só a uniformidade da preparação, como também a administração da dose
adequada (ALLEN Jr.; POPOVICH; ANSEL, 2013).
Como vantagens da incorporação de fármacos em suspensões podem ser
citadas a administração de forma farmacêutica líquida aquosa de fármacos
hidrofóbicos, evitando o uso de co-solventes; mascaramento do sabor desagradável
de certos fármacos e adjuvantes; possibilidade de preparação extemporânea e
consequente viabilidade de comercialização de fármacos pouco estáveis em meio
aquoso; melhoria na estabilidade química e microbiológica para preparações
extemporâneas;
tratamento
eficiente
quando
administrado
intramuscular;
possibilidade de obtenção de uma forma farmacêutica com maior concentração do
fármaco se comparada às soluções (NUTAN; REDDY, 2010).
As suspensões apresentam maior velocidade de dissolução nos fluidos do
TGI (trato gastrointestinal) do que comprimidos e cápsulas como consequência da
fina divisão do fármaco no veículo. As suspensões apresentam maior estabilidade
quando comparadas às soluções, pois o fármaco estará mais protegido da rápida
degradação ocasionada pela presença de água, já que estará disperso, e não
dissolvido (FERREIRA; SOUZA, 2007).
Como desvantagem das suspensões pode-se incluir a possibilidade de
variação de doses devido a não uniformidade da fase dispersa, a necessidade de
uma grande área de estocagem se comparada às formas farmacêuticas sólidas e os
aspectos organolépticos nem sempre serem agradáveis (NUTAN; REDDY, 2010).
Dependendo da via de administração, as suspensões podem ser classificadas
em suspensão oral, loção aplicada externamente e preparações injetáveis.
Suspensões também estão disponíveis como aerossóis, que podem ser aplicados
42
topicamente na pele ou internamente através das vias pulmonares. Suspensões
orais e parenterais podem ser dispensadas como pó seco para reconstituição com
água para a sua administração(NUTAN; REDDY, 2010).
3.4.2 Propriedades físico-químicas das suspensões
Existem vários fatores físico-químicos que devem ser considerados no
desenvolvimento de uma suspensão farmacêutica, com o objetivo de obter uma
formulação com propriedades físicas e físico-químicas que assegurem a eficácia,
segurança e estabilidade do medicamento.
3.4.2.1 Tamanho e forma das partículas dispersas
As partículas da fase dispersa de uma suspensão podem ser grandes e
visíveis ao olho nú. Dispersões com partículas de tamanho entre 0,5 a 10 µm são
conhecidas como dispersões finas. Quando as partículas possuem tamanho entre 1
a 50 µm,as dispersões são conhecidas como dispersões grosseiras. Se as partículas
tiverem dimensões coloidais, estas podem ser denominadas de dispersões coloidais.
As partículas em uma dispersão grosseira tendem a se separar mais do meio
dispersante do que as partículas em dispersões finas devido ao maior diâmetro. A
diferença de densidade existente entre as fases dispersa e dispersante resulta na
sedimentação da fase dispersa depositando-se no fundo do recipiente. A
ressuspensão completa e uniforme da fase dispersa é fundamental para a
administração precisa de doses uniformes. Por esse motivo deve ser feita a agitação
moderada do recipiente antes do uso.
Além do tamanho, a forma das partículas também pode influenciar a formação
do sedimento e a estabilidade do produto. Foi demonstrado que partículas cilíndricas
simétricas do carbonato de cálcio produzem suspensões mais estáveis que as
assimétricas, em forma de agulha (ALLEN Jr.; POPOVICH; ANSEL, 2013).
43
3.4.2.2 Comportamento de sedimentação
Os vários fatores que influenciam na velocidade de sedimentação das
partículas de uma suspensão são representados na Lei de Stokes (equação 1). A
equação de Stokes é baseada em uma situação ideal em que partículas uniformes e
perfeitamente esféricas de uma suspensão bem diluída depositam-se sem que haja
colisão das partículas suspensas e sem que haja atração, afinidade química ou física
pelo meio dispersante (FLORENCE; ATTWOOD, 2006).Por meio desta equação
pode-se fazer possíveis ajustes na velocidade de sedimentação.
(1)
Onde: dx/dt é a velocidade de sedimentação,
é o diâmetro das partículas,
e
são as densidades da partícula e do meio, respectivamente;
g é a constante gravitacional
é a viscosidade do meio.
Quanto maior for o diâmetro da partícula maior será a velocidade de
sedimentação, enquanto todos os outros fatores forem mantidos constantes.
Mantendo-se constante a densidade do veículo suspensor, quanto maior for a
densidade da partícula maior será a velocidade de sedimentação desta. O aumento
da viscosidade da fase dispersante é inversamente proporcional à velocidade de
sedimentação.
As magnitudes das forças de repulsão entre as partículas de uma suspensão
determinam se a suspensão está floculada ou defloculada. O Quadro 1 apresenta as
principais característics destes tipos de sedimentação. Em um sistema defloculado
as partículas dispersas permanecem em unidades e, dependendo do tamanho de
cada partícula, a sedimentação será lenta. O sobrenadante de um sistema
defloculado permanecerá turvo na superfície depois de agitar por um certo período,
devido à lentidão da sedimentação das partículas menores, mesmo depois das
maiores já se sedimentarem. A lenta sedimentação pode ocasionar compactação do
44
sedimento dificultando muito a redistribuição da suspensão e assim afetando a sua
estabilidade física (BILANY, 2002; FONSECA,2007).
Quadro 1 - Comparação entre os comportamentos de sedimentação defloculado e floculado.
Propriedades
Defloculado
Floculado
Separadas
Agregadas
Lenta
Rápida
Compacto
Frouxo
Redispersão
Dificil
Fácil
Sobrenadante
Turvo
Límpido
Partículas
Velocide de sedimentação
Sedimento
Fonte: Nutan e Reddy, 2010.
Nos sistemas floculados ocorre um aumento na velocidade da sedimentação,
isso porque uma unidade, ou seja, um agregado é composto por várias partículas
individuais e dessa forma possui maior diâmetro, e segundo a Lei de Stokes, com
consequente maior velocidade de sedimentação. Neste comportamento de
sedimentação o sobrenadante apresenta-se límpido em um curto intervalo de
repouso após agitação. No sistema floculado é necessário atentar para a precisão
da dose, já que nestes sistemas a sedimentação ocorre rapidamente. O controle da
floculação ocorre combinando o controle do tamanho das partículas, o uso de
eletrólitos para controlar o potencial zeta e a adição de polímeros para aumentar a
viscosidade e reduzir a velocidade de floculação das partículas (BILANY, 2002).
Com a determinação dos volumes de sedimentação e dos valores do
potencial zeta (descrito no item 3.4.2.5) é possível desenvolver um diagrama de
caking ou floculação.Na Figura 4 observa-se a floculação de uma suspensão
contendo partículas carregadas positivamente. No início as partículasapresentam
uma alta carga positiva (potencial zeta elevado). A adição de um agente floculante
reduz a carga, e o potencial zeta cai até um ponto em que a suspensão apresenta o
máximo de floculação. A curva que mostra o volume de sedimento (vs) apresenta
valor inicial baixo e logo sobe, alcançando seu máximo na mesma região em que o
potencial zeta se aproxima do seu mínimo.No caso em que ocorre o excesso de
agente floculante ocorre a inversão da carga da partícula, diminuindo novamente a
floculação e favorecendo a formação de caking (FERREIRA; SOUZA, 2007).
45
Figura 4- Floculação controlada de uma suspensão com partículas dispersas carregadas
positivamente.
+
+
Floculação
-
Caking
Caking
VS
Potencial Zeta
Agente
Floculante
+
-
Fonte: Ferreira e Souza, 2007.
3.4.2.3 Propriedades de interface
Nas suspensões a interface ocorre entre um sólido e um líquido, como
também entre a suspensão e o ar. As propriedades do sistema são bastante
influenciadas pela presença da região interfacial tornando-a termodinamicamente
instável. Quanto menor o tamanho de partícula da fase dispersa de uma suspensão,
maior será a área interfacialsólido:líquido e, consequentemente, mais evidenciada
estarão as propriedades físico-químicas do sistema (HEM; FELDKAMP; WHITE,
2001).
Na preparação das suspensões,a afinidade entre a fase dispersa e o veículo
que será empregado deve ser analisada. O sólido a ser suspenso pode ser
rapidamente incorporado no veículo, porém alguns sólidos apresentam dificuldade
de incorporação no veículo aquoso, resultando na formação de grumos ou
permanecerem na superfície do líquido. Nesse caso é indicado primeiro molhar o pó
com um agente molhante para reduzir sua hidrofobia e torná-lo molhável no meio
dispersante (PATEL; KENNON; LEVINSON, 2001).
46
3.4.2.4 Agentes molhantes
Os agentes molhantes são acrescidos nas formulações de suspensões
facilitando a dispersão do(s) componentes ativos. Pode-se utilizar compostos como
agentes tensoativos (ex: polissorbatos 20, 60 e 80), glicerina (2- 20%),
propilenoglicol (5 – 25%), polietilenoglicol de baixo PMcomo o PEG 300 ou 400 (2 –
30%), sorbitol 70% (5 – 100%) dentre outros. Na Figura 5 observa-se que quanto
maior o ângulo de contato entre o líquido e o sólido menor a molhabilidade do sólido,
portanto na elaboração de uma suspensão de substância hidrofóbica em meio
aquoso, as partículas tendem a flutuar na superfície do líquido devido à presença de
ar aderido às partículas secas ou molhadas de forma insuficiente. Essa flutuação
das partículas pode ser evitada utilizando agentes molhantes, ou seja,estes agentes
diminuem o ângulo de contato sólido-líquido, facilitando a molhabilidade das
partículas sólidas (FERREIRA; SOUZA, 2007).
Figura 5- Esquema da molhabilidade das partículas sólidas: tensão interfacial sólido-líquido e ângulo
de repouso.
LA
SA
α
Líquido
SL
Sólido
Sendo SA tensão interfacial sólido-ar;
LA tensão interfacial sólido-líquido
SL tensão interfacial líquido-ar
α ângulo de contato
Fonte: Ferreira e Souza, 2007.
3.4.2.5 Potencial Zeta
Na maioria das suspensões em que as partículas estão dispersas em água
observa-se uma carga adquirida por adsorção de íons ou por ionização. Se a carga
for originada de ionização, essa mesma carga da partícula dependerá do pH do
meio. Forças repulsivas se originam devido à interação de uma dupla camada
elétrica. A magnitude da carga pode ser determinada por medição da mobilidade
elétrica das partículas que estão presentes em um campo elétrico. O potencial Zeta
47
é usado para determinar a magnitude das forças repulsivas elétricas entre as
partículas. Alterações no potencial zeta na adição de agentes floculantes,
suspensores e outros aditivos podem ser usados para determinar a estabilidade do
sistema (FLORENCE; ATTWOOD, 2006).
A floculação pode ser controlada pelo uso de agentes iônicos com uma carga
oposta à da carga de partículas dispersas no meio. A obtenção de um sobrenadante
límpido em um sistema floculante não é sempre desejada em uma suspensão
farmacêutica. Para evitar isso se podem usar agentes catiônicos que são
incompatíveis com os agentes floculantes aniônicos, levando a redução da
velocidade da sedimentação (FLORENCE; ATTWOOD, 2006).
Os valores de potencial zeta definindo a estabilidade do sistema estão
ilustrados no Quadro 2.
Quadro 2-Valores de potencial Zeta e relação com a estabilidade de sistemas dispersos.
Características de estabilidade
Potencial Zeta (mV)
Aglomeração máxima e precipitação
0 até + 3
Forte Aglomeração e precipitação
+5 até -5
Começo de aglomeração
-10 até -15
Começo de dispersão delicada
-16 até -30
Estabilidade moderada
-31 até -40
Estabilidade boa
-61 até -80
Estabilidade muito boa
-61 até -80
Estabilidade extremamente boa
-81 até -100
Fonte: Rawle, 2010.
3.4.2.6 Comportamento reológico
Outro fator físico-químico importante é o comportamento reológico das
suspensões, em que análises reológicas são usadas para caracterizar a facilidade
com que o material pode ser retirado do frasco, ou outro recipiente deformável, e
manter a forma do produto em um frasco. Os produtos devem manter as suas
propriedades intrínsecas e de escoamento durante o tempo que permanecem em
prateleira.
48
A lei de fluxo de Newton considera camadas paralelas de líquido, sendo a
inferior fixa, com aplicação de força sobre a camada superior e movimento do plano
superior a uma velocidade constante, movendo-se cada uma das camadas inferiores
com uma velocidade diretamente proporcional à sua distância da camada inferior
estacionária. O gradiente de velocidade, ou velocidade de cisalhamento ou taxa de
cisalhamento ( ) dv/dr é a diferença entre a velocidade diferencial dv entre dois
planos do líquido separados pela distância dr. A tensão de cisalhamento ( ) ou fluxo
é a relação entre a força (F) que é aplicada à camada superior de área.
A relação entre estes parâmetros pode ser expressa como apresentado na
equação 2, em que
é o coeficiente de viscosidade,
é a tensão de cisalhamento e
é a taxa de cisalhamento.
(2)
Quanto maior a viscosidade de um líquido, maior a tensão de cisalhamento
necessária para produzir certa velocidade de cisalhamento (ALLEN Jr.; POPOVICH;
ANSEL, 2013).
Os sistemas dispersossão divididos em duas categorias gerais, dependendo
de suas características de fluxo: newtonianos e não-newtonianos. Quando a
viscosidade é constante, independente da velocidade de cisalhamento aplicada, o
fluxo é então denominado de fluxo newtoniano. O fluxo não-newtoniano caracterizase por uma mudança na viscosidade com o aumento da velocidade de cisalhamento.
Materiais não-newtonianos podem apresentar comportamento
de fluxo
do
tipoplástico (n=1), pseudoplástico (n<1) e dilatante (n>1) (ALLEN Jr.; POPOVICH;
ANSEL, 2013).
Quando o comportamento reológico de uma suspensão não-newtoniana é
dependente do tempo ocorre o fênomeno denominado tixotropia ou reopexia. Em
constante taxa de cisalhamento a viscosidade de um material tixotrópico decresce
com o tempo (Figura 6A). Esse fênomeno é relevante no estudo de suspensões, já
que quando forem agitadas as condições inciais não retornem diretamente,
melhorando dessa forma a uniformidade da dose (NUTAN; REDDY, 2010). A
reopexia é o inverso da tixotropia, ou seja, a viscosidade aumenta com o tempo em
constante taxa de cisalhamento (Figura 6B).
49
Figura 6–Gráfico do comportamento tixotrópico (A) e reopéxico (B)
A
-
B
Fonte: Brummer, 2006.
3.4.3 Composição das suspensões
No desenvolvimento e otimização de formulações é necessário avaliar, a
compatibilidade entre excipientes e substâncias ativas e entre todos os compostos
da formulação e o material de embalagem. Para assegurar a qualidade das
formulações desenvolvidas durante um determinado período é necessário proceder
à realização de ensaios de estabilidade (ROQUE,2008).
O comportamento de rápida sedimentação em uma suspensão pode resultar
em erros de dosagem e produzir um sobrenadante com aspecto não desejável. Em
muitas suspensões farmacêuticas, são adicionados agentes suspensores ao meio
dispersante, com o objetivo de aumentar a viscosidade e favorecer a suspensão da
fase dispersa. Os agentes suspensores comumente usados estão citados no Quadro
3 (FERREIRA; SOUZA, 2007).
50
Quadro 3 - Relação de agente suspensores para preparações líquidas.
Agente suspensor
Concentração usual
0,50 – 2,00%
Carboximetilcelulose sódica (carmelose)
0,50 – 5,00 %
Metilcelulose (metolose)
®
Celulose microcristalina/CMC-Na (Avicel RC 591)
0,50 – 2,00 %
Polivinil pirrolidona (povidona)
Até 5,00 %
Goma xantana
0,3 – 0,5%
Bentonita
0,50 – 5,00 %
Fonte: Ferreira e Souza, 2007.
Quando adicionado algum agente suspensor, deve ser feito os testes
apropriados para verificar se não ocorre interferência nos efeitos terapêuticos do
fármaco. Foi descoberto que estes adjuvantes se complexam a certas substâncias
ativas tornando-as indisponíveis ou retardando sua biodisponibilidade. A quantidade
do agente suspensor também deve ser controlada para que a ressuspensão e o
escoamento da formulação não sejam prejudicadas (ALLEN Jr.; POPOVICH;
ANSEL, 2013).
Quando se usa um veículo aquoso como fase dispersora, são empregados
álcool, glicerina e outros líquidos higroscópicos como agentes molhantes. Muito
utilizado nas formulações líquidas é o agente molhante sorbitol, tendo como objetivo
melhorar o gosto da formulação,substituindo a glicose e favorecer a estabilidade da
formulação. O uso do sorbitol pode causar efeito laxante, portanto não é indicado
utilizar doses elevadas (> 20g/dia). Estudos demonstraram que o sorbitol pode
influenciar na bioequivalência e biodisponibilidade de fármacos aumentando o fluxo
dos fluidos gastrointestinais, diminuindo o tempo para a absorção do mesmo
(ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).
No caso de produção de suspensões em larga escala é utilizado o moinho
coloidal para misturar esses componentes com as partículas. Na produção em
pequena escala utiliza-se o almofariz e pistilo. Após molhagem do pó, o meio
dispersante é acrescentado aos poucos, e homogeneizado a fim de evitar a
formação de grumos. Para obter uniformidade, deve-se passar o produto final por
um moinho coloidal ou por outro misturador. Quando indicado deve-se usar
51
conservantes nas suspensões para protegê-las de contaminação bacteriana e
fúngica (PATEL; KENNON; LEVINSON, 2001).
A composição de uma suspensão depende do paciente ao qual o produto se
destina. Por exemplo, uma suspensão líquida para um recém-nascido não deve
conter conservantes, corantes, flavorizantes e álcool, visto que esses excipientes
podem causar efeitos colaterais agudos ou crônicos. Como o sentido do paladar não
costuma ser muito desenvolvido em recém-nascidos, não há necessidade de
flavorizante.
Os agentes conservantes antioxidantes e antimicrobianos são substâncias
utilizadas para aumentar o prazo de validade das formulações farmacêuticas,
protegendoas substâncias ativas e excipientes da oxidação e reduzir a proliferação
microbiana, respectivamente. As propriedades destas substâncias são, devido a
certos grupos químicos, agressivas para as células conduzindo a certos riscos
quando utilizados no homem. Se não for absolutamente necessário adicionar estes
adjuvantes aos produtos farmacêuticos, devem ser evitadas (EMA, 2003).
Para reduzir os problemas relacionados com a estabilidade, o produto deve
ser colocado em recipientes hermeticamente fechados e opacos, com boca larga,
deixando sempre um espaço suficiente acima do líquido para possibilitar a agitação
e facilitar o escoamento. Na maioria dos casos, as suspensões devem ser
protegidas do congelamento, do calor excessivo e da luz. Por se tratar de
suspensão, deve haver instrução para que o medicamento seja agitado antes do uso
para se obter distribuição uniforme do sólido no veículo e, assim uniformizar as
doses com a quantidade apropriada da substância ativa (ALLEN Jr.; POPOVICH;
ANSEL, 2013).
129
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