0 UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE FARMÁCIA RAQUEL PEREIRA DALL’ IGNA DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DE CREMES CONTENDO IDEBENONA Itajaí 2013 1 2 RAQUEL PEREIRA DALL’ IGNA DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DE CREMES CONTENDO IDEBENONA Monografia apresentada como requisito para obtenção do título de farmacêutico pela Universidade do Vale do Itajaí, Centro de Ciências da Saúde. Orientador: Prof. Dr. Daisy Janice Aguilar Netz Co-orientador: Prof. Dr. Tania Mari Bellé Bresolin Itajaí, Junho de 2013 3 4 5 6 A Deus por te me oferecido a oportunidade de viver, evoluir a cada dia e conhecer pessoas que me apoiaram. Dedico está monografia aos meus pais (Ana Lúcia C. P. Dall’Igna e Nilo José Dall’Igna), a minha irmã (Aline Pereira Dall’Igna) que com o amor, carinho e com o companheirismo sempre me apoiaram e nunca me deixaram desanimar. Suas palavras nós momentos mais difíceis foram fundamentais para me dar motivação e força para continuar. Amo vocês! 7 8 AGRADECIMENTOS A vida em certos momentos me fez parar, e seguir por outros caminhos. No entanto, a paixão por essa profissão foi algo que nunca morreu. Mesmo tendo descoberto outros talentos e aptidões no decorrer da caminhada, ser Farmacêutica é um sonho muito aguardado. Em primeiro lugar agradeço a Deus, por nunca ter me abandonado em todos os desertos que atravessei. Mesmo quando não somos fiéis, Ele permanece fiel. Aleluia! Agradeço as professoras Daisy Janice Aguilar Netz e Tania Mari Bellé Bresolin, pela orientação e pela paciência, carinho e pelas muitas explicações que me foram essenciais para chegar ao fim deste trabalho. Muito obrigado à todos que contribuíram, seja na parte experimental ou nas correções. Em primeiro lugar aos professores Renê Artur Ferreira, Vania Foldin, Ruth M. Lucinda e Ana Elisa de Oliveira e também os colegas Bruno Fonseca dos Santos, Natany Buratto e em especial ao Fellippe R. Wolff, por ter realizado a parte da determinação do teor de IDB por CLAE Agradeço aos meus pais, por toda a paciência nos meus erros (que não foram poucos) e acertos, por todo amor e por todas as orações em meu favor: Obrigado por terem me dado “a sorte de um amor tranquilo”. Sua capacidade de amar tende ao infinito. Essa vitória também é de vocês. A minha irmã, por ter sido meu apoio constante. Pela torcida, por vibrar com as minhas conquistas e também a todo o restante da família: os Pereira e os Dall’Igna, que mesmo não estando próximos fisicamente torcem e vibram com cada conquista minha Costumo dizer que quem tem amigos, nunca está só. Felizmente, estou longe de ser uma pessoa sozinha. Não caberia nesse espaço, caso fosse citar um a um os nomes de todo os que me ajudaram nesse percurso. Portanto meus amigos sintam-se agradecidos. 9 10 De tudo ficarão três coisas: a certeza de que estamos começando, a certeza de que é preciso continuar e a certeza de que podemos ser interrompidos antes de terminar. Fazer da interrupção um caminho novo. Fazer da queda um passo de dança. Do medo, uma escada. Do sonho, uma ponte. Da procura, um encontro. Fernando Sabino 11 12 DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DE CREMES CONTENDO IDEBENONA Raquel Pereira DALL’IGNA Orientadora: Prof. Dra. Daisy Janice Aguilar Netz Co-orientadora: Prof. Dra. Tania Mari Bellé Bresolin Defesa em: Junho de 2013 Resumo: A Idebenona (IDB) tem sido empregada no tratamento de patologias sistêmicas, especialmente pelo efeito neuroprotetor e em produtos cosméticos, devido ao grande poder antioxidante, despigmentante, atuando como ativo antissinais do envelhecimento cutâneo. Atualmente, a IDB é comercializada em formulações cosméticas, sendo frequentemente lipossomada e apresentando problemas relacionados à irritação da pele. Portanto, o presente trabalho visou o desenvolvimento de formulações semissólidas contendo IDB e QTS, um biopolímero biocompatível, incorporados nas emulsões, na forma de dispersão coloidal. As formulações foram produzidas pelo método da inversão de fases e as diretrizes preconizadas pela ANVISA, adaptadas, foram utilizadas para o estudo de estabilidade, sendo o teor de IDB determinado por CLAE. Assim, a estabilidade físico-química das formulações compostas por emulsões do tipo O/A contendo 0,5 % (p/p) de IDB, incorporada na fase oleosa (IDB-FO), na forma convencional ou na fase aquosa acidificada com ácido acético com QTS formando uma dispersão coloidal (IDB-QTS) ou sem QTS (IDB-ACT) foi estudada em teste preliminar (de centrifugação e ciclos de congelamento e descongelamento durante 14 dias), estudo acelerado (90 dias em temperatura de geladeira e estufa a 40°C) e de tempo real (90 dias em temperatura ambiente). De um modo geral, as formulações apresentaram-se estáveis quanto ao aspecto organoléptico, após os testes preliminares. No teste acelerado as formulações apresentaram estabilidade quanto ao aspecto organoléptico e quanto ao pH, mostrando discreto aumento de viscosidade ao final do estudo, sendo a formulação que contem IDB-QTS considerada a mais estável e a IDBFO, a menor estável neste aspecto, pois houve diminuição da viscosidade. Todas apresentaram comportamento tixotrópico, sendo que a IDB-QTS apresentou maior aumento na tixotropia após 90 dias, indicando a formação de uma rede estruturada na emulsão. O teor dos cremes foi mensurado em 109,4%. Conclui-se que as formulações desenvolvidas apresentaram-se adequadas para posterior caracterização do sistema coloidal formado entre o fármaco e a QTS, e para avaliação biológica do efeito deste sistema. Palavras-chave: Emulsões. Idebenona. Quitosana. 13 14 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Estrutura e peso molecular da idebenona (A) e da Coenzima Q 10 (B). Estrutura química da quitosana......................................................... Fotografias da microscopia óptica das amostras de emulsões (ocular 400 X): A – Base, B – IDB-ACT, C – IDB FO, D – IDB – QTS....... Aspecto das formulações contendo 0,5% de IDB após os ciclos de congelamento e descongelamento.................................................... Amostras submetidas ao estudo de estabilidade antes e após 90 dias em cada ambiente: G (geladeira), E (estufa), A (ambiente). Figura representativa.......................................................................... Perfil de escoamento das amostras A (creme base), B (IDB-FO), C (IDB-ACT.), D (IDB-QTS durante o estudo de estabilidade de curto prazo. Temperatura ambiente........................................................... Cromatograma da amostra IDB QTS mostrando o pico de IDB (11 min.).................................................................................................. 29 33 42 43 45 50 51 15 16 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Características organolépticas das formulações contendo 0,5% de IDB, após os ciclos de congelamento e descongelamento.................. 43 Tabela 2 Características organolépticas das amostras após o final da estabilidade preliminar e acelerada(90 dias)........................................ Tabela 3 Valores de pH durante o estudo de estabilidade acelerada das formulações. Resultados foram expressos pela média das leituras (n=3) de cada lote (n=3)...................................................................... 45 Tabela 4 Tabela 5 46 Valores da viscosidade aparente das formulações no tempo inicial e final do estudo de estabilidade acelerada.......................................... 48 Parâmetros reológicos avaliados no tempo zero e após 90 dias. Temperatura ambiente....................................................................... 49 17 18 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Composição descritiva das formulações contendo 0,5% de IDB na fase oleosa (IDB-FO), contendo 0,5% de IDB incorporada na fase aquosa acidificada (IDB-ACT, e contendo 0,5% de IDB com QTS na mesma formulação)........................................................................... 37 19 20 LISTA DE ABREVIATURAS ACT - Ácido Acético GD - Grau de desacetilação IDB-ACT- Idebenona com Ac. acético IDB - Idebenona IDB-QTS- Idebenona com quitosana IDB FO - Idebenona fases oleosa MTT- Brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazol MW - Massa molecular QTS - Quitosana TPP - Tripolifosfato de sódio 21 22 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 23 2 OBJETIVOS .......................................................................................................... 25 2.1 Objetivo Geral ................................................................................................... 25 2.2 Objetivos Específicos ...................................................................................... 25 3 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................ 27 3.1 Idebenona ......................................................................................................... 27 3.2 Quitosana .......................................................................................................... 31 4 MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 35 4.1 Material .............................................................................................................. 35 4.1.1 Reagentes ...................................................................................................... 35 4.1.2 Equipamentos ................................................................................................ 35 4.2 Métodos ............................................................................................................. 36 4.2.1 Preparo da formulação ................................................................................. 36 4.2.2 Avaliação morfológica por microscopia óptica .......................................... 38 4.3 Testes de estabilidade preliminar e acelerada .............................................. 38 4.4. Determinação do teor de IDB nas formulações semissólidas por CLAE....39 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................... 41 5.1. Avaliação do aspecto das formulações......................................................................41 5.2. Estudo de Estabilidade Preliminar..................................................................43 5.3. Estudo de estabilidade acelerada...............................................................................44 5.4 Determinação do teor de IDB nas formulações semissólidas por CLAE.....51 6 CONCLUSÕES ................................................................................................ 53 REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 55 23 23 1 INTRODUÇÃO A IDB é uma benzoquinona sintética (C19H30O5), introduzida no mercado pela Takeda Chemicals Industries, em 1986 (WEMPE et al., 2009). Apresenta cor alaranjada, praticamente insolúvel em água (BUDAVARI, 1996; MARTIN et al., 2007) e com ponto de fusão de 46 °C (BUDAVARI, 1996; VENKAT et al., 2006). É um análogo da CoQ10 cuja modificação molecular tornou-a, com relação ao potencial redox, 100 vezes mais efetiva do que esta (WIELAND et al., 2000). Embora considerada não tóxica em humanos (BARKWORTH et al., 1984 apud WIELAND et al., 2000) e nem mutagênica em modelo animal (GEROMEL et al., 2002), apresenta irritação quando em contato com a pele e olhos. De acordo com um estudo de permeação em orelha de porco e em melanócitos de rato, o metabólito acídico da IDB é o responsável pela toxicidade in vitro e pela irritação na pele (WEMPE et al., 2009). Graças a seu poder antioxidante (PIGNATELLO; ITRAVAIA; PUGLISSI, 2006), a IDB tem sido empregada e proposta para o tratamento de patologias sistêmicas, especialmente as neurodegenerativas, como a Ataxia de Friedreich (Di PROSPERO et al., 2007; FILLA; RINALDI, 2010) e em aplicações tópicas, como inibidor da melanogênese. Em estudo realizado por Martin et al. (2007), utilizando células derivadas de melanoma humano com capacidade de síntese de melanina, a IDB inibiu a síntese de melanina de forma dose-dependente. Devido sua importante atividade biológica, tem sido empregado em produtos cosméticos, pois é capaz de proporcionar proteção oxidativa superior a ativos clássicos como o ácido alfa tocoferol, N6-furfuryladenine ubiquinona, ácidoascórbico, ácido lipóico (índices de 95% para a IDB e 80%, 68%, 55%, 52% e 41% para os outros, respectivamente), apresentando excelentes resultados em estudos clínicos (com 0,5 e 1,0% de IDB) no tratamento de sinais do fotoenvelhecimento cutâneo, com redução significativa de linhas de expressão (27 a 29%), aumento da hidratação (37%), diminuição de Interleucina IL-1b, Il-6 e metaloproteinase MMP-1, além de aumento de colágeno I (Mc DANIEL et al., 2005a,b). 24 Atualmente a IDB é comercializada na forma de lipossomas e algumas indústrias cosméticas relatam utilizar este fármaco nanoencapsulado, segundo informações dos rótulos. É o caso do produto Prevage®, da marca Elisabeth Arden, que contém 0,5% de idebenona lipossomada. Quando incorporada em lipossomas peguilados, em estudo de Paolino et al. (2009), em comparação com o fármaco livre, foi capaz de diminuir, em culturas de astrócitos, o efeito tóxico em até 10 vezes, tendo, entretanto, sua disponibilidade biológica diminuída. A quitosana (QTS), obtida a partir da desacetilação alcalina da quitina, é um polímero de baixo custo, baixa toxicidade, biodegradável e não alergênico (ALENCASTRE et al., 2006). Amorin et al. (2009) demonstraram a eficiência de nanopartículas de QTS reticuladas com TPP, na incorporação de IDB, por spray dryer, as quais foram capazes de aumentar a estabilidade da IDB (em estudo de 45 dias, houve perda de 6% na forma de nanopartícula e 60% na forma livre), preservando a sua atividade antioxidante (decréscimo de 3% contra cerca de 40% para o fármaco livre) e diminuindo o potencial irritante do fármaco na pele (estudo in vitro em células L929). Além disso, a coloração alaranjada intensa do fármaco foi minimizada após a incorporação nas nanopartículas, favorecendo o emprego em formulações tópicas. Porém em estudos prévios, a incorporação deste sistema em formulações semissólidas com teor final de 0,5% de IDB mostrou-se inviável devido à elevada carga de polímero a ser incorporada e as características necessárias de fluidez das formulações finais (BURATTO et al., 2010). Portanto, o presente trabalho visou o desenvolvimento de uma emulsão de uso tópico contendo 0,5% de IDB incorporada na formulação após a formação de uma dispersão coloidal com a QTS em meio aquoso acidificado com ácido acético e reticulação com TPP. Foram desenvolvidos estudos de caracterização da emulsão resultante por microscopia óptica além de outras características físicas e físicoquímicas e teor de IDB incorporado, por CLAE, cuja metodologia foi adaptada de Amorin et al. (2009) com sucesso, permitindo a quantificação do fármaco nos cremes. A formulação foi submetida à estudo de estabilidade preliminar, acelerado e em tempo real durante 90 dias. 25 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Desenvolver e avaliar a estabilidade físico-química de cremes contendo idebenona. 2.2 Objetivos Específicos - Realizar estudos de pré - formulação de cremes contendo IDB e IDB – QTS; - Analisar a estabilidade física e físico-química das formulações semissólidas em estudo de estabilidade acelerado e em tempo real; - Determinar o teor de IDB nas formulações semissólidas por CLAE. 26 27 3 REVISÃO DA LITERATURA 3.1 Idebenona A idebenona é um composto sintético, com estrutura análoga à da coenzima Q10 (CoQ10) (GEROMEL et al., 2010), a qual tem sido empregada em medicamentos e cosméticos devido ao seu potencial antioxidante, ou seja, em função de atuar na supressão da atividade dos radicais livre, os quais são compostos altamente reativos, predominantemente oxigenados, gerados nos tecidos do organismo humano, a partir do metabolismo e de agentes externos. Esses compostos, quando não são mantidos sob controle, contribuem para a degradação da matriz extracelular, oxidação de lipídeos, hidroxilação de polissacarídeos e desnaturação de proteínas, causando inflamações, injúrias, envelhecimento dos tecidos e por conseguinte, muitas patologias, como as doenças cardiovasculares e em muitos tipos de câncer (BARBER; HARRIS, 1994). O impacto do estresse oxidativo sobre a pele, especialmente o gerado pela radiação ultravioleta, poluentes ambientais e ozônio é muito importante. O ozônio reage principalmente com lipídios e proteínas das camadas mais superficiais. Embora a radiação ultravioleta (UVA e UVB) consiga penetrar mais profundamente a pele e iniciar o estresse foto-oxidativo, os lipídios e proteínas superficiais ficam expostos a doses mais altas, com maior dano. Dentre os lipídios, o esqualeno é um dos alvos principais, sendo degradado a hidroperóxido de esqualeno. Embora seja gerado este metabólito reativo, considera-se o esqualeno como a primeira barreira antioxidante da pele (THIELE et al., 2007). Entretanto, é importante salientar que algumas espécies radicalares são importantes para as imunidades natural e adquirida, uma vez que são agentes oxidantes potentes, como o óxido nítrico, isolado ou associado ao radical superóxido (peroxinitrito) e o ácido hipocloroso, os quais possuem importante ação bactericida (RATNAM et al. 2006). Para retardar ou prevenir os efeitos do estresse oxidativo, o organismo atua através de mecanismos de defesa antioxidante, que são classificados em enzimáticos e não-enzimáticos. O primeiro constitui a barreira de defesa endógena a agir contra os ataques das espécies reativas de oxigênio e do nitrogênio, evitando o 28 acúmulo de ânion radical superóxido e do peróxido de hidrogênio, sendo este sistema constituído por diversas enzimas, destacando-se a superóxido dismutase, a catalase e a glutationa peroxidase (RATNAM et al., 2006). O sistema não - enzimático é acionado principalmente através de compostos que agem na detoxificação das espécies reativas, doando seus elétrons para as moléculas de radicalares, interrompendo sua reatividade. As frutas e vegetais são as principais fontes destes compostos, dentre as moléculas de compostos antioxidantes destacam-se as Vitaminas E e C. A vitamina E é um antioxidante lipídico, encontrada nas membranas das lipoproteínas e em tecidos como fígado, rins e tecido adiposo adrenal. E capaz de estabilizar camadas lipídicas da epiderme e de inibir a peroxidação lipídica em animais. Já a vitamina C ou ácido ascórbico é uma vitamina hidrofílica, essencial na síntese de colágeno, que atua como um antioxidante in vivo e age contra danos causados pela exposição solar. Os carotenóides compreendem uma família de compostos naturais, são pigmentos encontrados em alimentos de origem vegetal, com as colorações amarela, alaranjada e vermelha. Os principais carotenóides presentes nos alimentos são o betacaroteno, licopeno, glutationa, quercetina e luteína, estes desativam radicais livres e interagem com espécies reativas inibindo os processos oxidativos (VANNUCCHI et al., 1998; GUARATINI; MEDEIROS; COLEPICOLO, 2007; MATSUMOTO, 2008). A idebenona (Fig. 1A) é um composto sintético pertencente à classe das quinonas. Esta classe inclui um grande número de substâncias de ocorrência natural, encontradas nos fungos, plantas, animais e bactérias, sendo de maior destaque a ubiquinona ou coenzima CoQ10 (Fig. 1B). De um modo geral, apresentam as seguintes propriedades: sofrem oxidação, são eletrófilas e coloridas, devido à absorção de radiação ultravioleta e visível. A CoQ10 atua na produção de energia, dentro da mitocôndria e como antioxidante. Entretanto, o tratamento com esta quinona apresenta uma limitação clínica: a cadeia alquílica lipofílica limita sua absorção. Por esta razão, análogos foram sintetizados, os quais apresentam maior capacidade de absorção e efeitos benéficos. É o caso da idebenona (2 - (10hidroxidecil) -5,6-dimetoxi-3-metil-ciclohexa-2,5-dieno-1,4-diona), a qual possui menor lipofilicidade, em função de apresentar na cauda alquílica com ao invés de 10 repetições de isoprenóides, uma cadeia alquílica com 10 carbonos com um grupo 29 hidroxila no final. Foi sintetizada pela empresa Takeda Pharmaceutical Company, especialmente para o tratamento da doença de Alzheimer e para promover aumento da memória e das funções cognitivas (OKAMOTO et al., 1988). Figura 1 – Estrutura e peso molecular da idebenona (A) e da Coenzima Q10 (B). A B MW=338,45 MW=863,36 : Mc Daniel (2005a) A IDB, em estudo em ratos, após a administração oral, atravessou a barreira hemato-encefálica, sendo distribuída rapidamente com um pico em torno de 15 minutos após, com concentração correspondente a 0,5% da dose. Os principais metabólitos, denominados de QS-4, QS-6 e QS-10. Em humanos, a administração de 30-50 mg evoca níveis plasmáticos de 300-400 mg/L após 1 a 2 horas (NAGAI et al., 1985). Haefeli (2012) estudou o mecanismo de ação da IDB, tendo relatado que a mesma atua por vários aspectos moleculares importantes: interações, a nível de mitocôndria, com a cadeia de transporte de elétrons, interagindo, de modo complexo com enzimas desta cadeia (piruvato, succinato), aumentando ou inibindo complexos que mediam a respiração celular, modificando o metabolismo de ácido araquidônico, bloqueando canais de Ca2+ e estimulando a produção de NGF (fator de crescimento neural), uma pequena proteína que é importante para o crescimento, manutenção e sobrevivência de determinadas células nervosas. O efeito antioxidante foi descrito por Zhai et al (2008), que ao estimar esta atividade encontrou para a IDB a 3% mostrou resultados de atividade muito superiores à da vitamina E (30 mM de IDB foram tão eficazes quanto 213 mM de vit. E). Abdel Baky et al (2010) relataram uma diminuição na lipoperoxidação em função do aumento dos níveis das enzimas antioxidantes glutationa, superóxido dismutase e de catalase, atuando de modo competitivo com a CoQ10 e também na oxidação de NADH. 30 Embora sendo considerada, de acordo com o fabricante atual (TAKEDA/SANTHERA) e em ensaios clínicos um fármaco seguro (BODMER et al., 2009), não tóxico para humanos (BARKWORTH et al., 1984 apud WIELAND et al., 2000), nem mutagênico em modelo animal (GEROMEL et al., 2002), trabalhos recentes expressam a preocupação em relação à sua toxicidade (LUSTYIK; O´LEARY, 1990; WEMPE et al., 2009). De acordo com Haefeli (2012), os primeiros utilizaram concentrações muito altas, não alcançadas in vivo (superiores a 75 mM) e o segundo, o qual utilizou no ensaio de viabilidade células MTT, as quais interferem diretamente com a IDB. A despeito da controvérsia quando da toxicidade em uso oral, é comprovado que a IDB proporciona irritação quando em contato com pele e olhos. Wempe et al. (2009), realizaram estudo de permeação da IDB e de um éster (IDB linoleato) em modelo animal, em orelha de porco e a citotoxicidade em células de melanoma de ratos (B16:F10), em ensaio MTT, relacionando, no modelo in vitro, o efeito irritante ao metabólito acídico da IDB. A IDB foi permeada, em torno de 4 horas, através da pele de orelha de porco e foi, na sua maior parte, metabolizada, resultando um metabólico acídico, considerado o causador do efeito irritante. O derivado foi metabolizado somente numa pequena fração, sem entretanto causar efeito irritante. É importante salientar que o efeito irritante da IDB, na pele, em formulações cosméticas lipossomadas, foi demonstrado em vários relatos de caso, mesmo quando lipossomada (FLEMING; WHITE; WHITE, 2008; Mc ALEER; COLLINS, 2008). Assim, verificou-se que mesmo lipossomada permenece o desafio na busca da diminuição do potencial irritante dérmico, fato que muitas vezes induz a descontinuidade do emprego da IDB tópica. O emprego tópico da IDB é proposto em função de sua atividade antioxidante, o que a torna capaz de atuar no combate aos radicais livres e aos sinais do fotoenvelhecimento, uma vez que também apresenta a capacidade de inibição da tirosinase, minimizando a presença, na pele, de manchas actínicas. Tais aspectos biológicos foram avaliados por Mc Daniels et al. (2005 a,b), que compararam, em modelo in vitro, a ação antioxidante da IDB com antioxidantes clássicos, lipofílicos e hidrofílicos (Vit. E, Kinetin, ubiquinona, ácido-ascórbico e ácido lipóico), tendo sido evidenciada a superioridade da IDB. Foi verificada capacidade de atuar na inibição da ação inflamatória, pela diminuição de Interleucina IL-1b, Il-6 , no aumento da 31 capacidade antioxidantes (inibição da metaloproteinase MMP-1). Também em ensaios clínicos a IDB apresentou excelentes resultados, uma vez que quando administrada nas concentrações de 0,5%-1,0% foi capaz de atuar promovendo significativa reversão de linhas de expressão (em torno de 28%), aumento da hidratação (37%) e no aumento do colágeno tipo I. Em estudo realizado por Martin et al. (2007) utilizando células derivadas de melanoma humano com capacidade de síntese de melanina, a IDB inibiu. Assim, em função da grande capacidade antioxidante e dos importantes resultados clínicos na pele, é reconhecida a importância da aplicação tópica da IDB na prevenção e na reversão dos sinais do fotoenvelhecimento. Entretanto, como anteriormente descrito, o uso contínuo é desfavorecido em função do potencial irritante da mesma. Visando minimizar este aspecto, Amorim e colaboradores (2010) avaliaram a eficiência de nanopartículas de QTS reticuladas com tripolifosfato de sódio (TPP), na incorporação de IDB, com secagem por spray dryer, o que proporcionou o incremento da estabilidade na magnitude de 10 vezes superior a do fármaco livre, preservando a sua atividade antioxidante in vitro e diminuindo o potencial irritante do fármaco em modelo in vitro (Agarose overlay). A IDB, classificada como apresentando “reatividade severa”, após a incorporação nas nano partículas apresentou drástica redução em sua reatividade frente às células L929. Estes resultados revelam o potencial do nanosistema formado com a QTS como carreador da IDB em formulações de uso tópico ou nasal, sendo essa última via de interesse, uma vez que evitaria o significativo metabolismo de primeira passagem sofrido pelo fármaco quando administrado por via oral. 3.2 Quitosana Em termos de materiais poliméricos naturais, como os polissacarídeos, o Brasil é um país privilegiado por apresentar fontes renováveis desses recursos e com potencial para desenvolver novos produtos de interesse na área farmacêutica e cosmética. Polissacarídeos podem ser processados para a formação de sistemas micro e nanoparticulados, utilizadas na vetorização de fármacos e possuem vantagens sobre os polímeros sintéticos por serem biodegradáveis, biocompativeis, além de poderem possuir receptores específicos em certas células (LEMARCHAND et al., 2004; AJUN et al.; 2009). 32 A quitosana (QTS), que é um polissacarídeo derivado da quitina, isolado pela primeira vez em 1859, teve aplicação inicial, nos países orientais, para o tratamento de queimaduras e na cicatrização de feridas. Estudos mostram sua biocompatibidade, uma vez que não manifestou reações alérgicas quando utilizado na forma de implantes, topicamente ou mesmo em uso oral (COSTA SILVA; Dos SANTOS; FERREIRA, 2006). A QTS possui semelhança estrutural com a celulose, porém com a presença de grupamentos amínicos livres, compostos pelas unidades monoméricas de β(1→4)- 2-amino-2-desoxi-D-glicose e β-(1→4)-2-acetamida-2-desoxi-D-glicose. Este polímero natural possui uma estrutura cristalina altamente organizada, sendo insolúvel em meio aquoso e na maioria dos solventes orgânicos, tendo baixa reatividade química. Entretanto, pode ser facilmente solubilizado em soluções de ácidos fracos diluídos, devido à protonação de seus grupamentos amino, sendo o ácido acético o solvente mais empregado. Agentes reticulantes, como glutaraldeído, etilenoglicol diglicil éter, ácido sulfúrico e TPP são utilizados para aumentar sua estabilidade química e para promover resistência mecânica (LARANJEIRA; de FÁVARE (2009). A QTS ocorre em baixíssima escala em alguns fungos pertencentes aos gêneros Mucor e Zygomicetes (LOPES, 2007) ou pode ser obtida através da desacetilação alcalina da quitina proveniente da casca de crustáceos (THARANATHAN; KITTUR, 2003). A massa molecular média da QTS comercial está situada na faixa de 1,0 x 10 a 1,2 x 106 Da, dependendo do grau de desacetilação, da presença de impurezas e do método de preparação (LARANJEIRA; de FÁVARE (2009). A Figura 2 ilustra a estrutura química da QTS. A QTS possui várias características que a tornam atraente para a utilização em cosméticos. Pertencente à classe dos biopolímeros chamados de hidrocolóides, a QTS se destaca por apresentar carga global positiva em pH biológico, ou seja, apresenta se como um polímero policatiônico, enquanto a maioria dos hidrocolóides apresentam-se negativamente carregados nas mesmas condições (POLYMAR et al,. 2008). Este aspecto de carga é capaz de proporcionar maior adesão da formulação na pele, uma vez que a carga global desta tende a se apresentar ligeiramente aniônica, caráter acentuado em cabelos danificados (NAKANO, 2006). 33 Figura 2 – Estrutura química da quitosana Fonte: Laranjeira; de Fávare (2009) Devido as suas propriedades, a adição da QTS em formulações dermocosméticas pode aumentar a compatibilidade da formulação com a pele, promover espessamento de fase aquosa ou estabilização da emulsão (RODRÍGUEZ; ALBERTENGO; AGULLÓ, 2002) Em protetores solares, a QTS reduz a perda dos filtros UV decorrente da ação da água ou suor. Essa propriedade melhora a tolerância da pele ao protetor e protege contra o ressecamento da mesma. A QTS forma um filme sobre a pele que reduz a quantidade de luz ultravioleta absorvida pela pele, aumentando o fator de proteção solar. Em batons, a QTS (utilizada nas concentrações de 0,05% a 1%) aumenta a resistência dos filtros UV e de substancias lipofílicas ativas, protegendo a pele contra o ressecamento (POLYMAR, 2013) A QTS pode ser quimicamente modificada sendo por isso uma das vantagens mais interessantes a sua grande versatilidade, podendo ser empregada em diferentes formas cosméticas, tais como pós, beads, nanopartículas, géis, crenesgéis, emulsões e soluções (ANCHISI; MELONI; MACCIONI, 2006; LARANJEIRA; De FÁVARE, 2009). Finalizando, a QTS é uma substância considerada segura para o organismo humano; consequentemente, adequada para o emprego em aplicações médicas, farmacêuticas e cosméticas (KUMAR et al., 2006; RINAUDO, 2006). 34 35 4 MATERIAL E MÉTODOS 4.1 Material 4.1.1. Reagentes -Ácido acético PA, Biotec -Ácido etilenodiaminatetracético (EDTA), Próton Química -Água destilada e água ultrapura grau I Milli Q Álcool cetílico, All chemistry -Álcool cetoestearilico, Henrifarma -Butilhidroxitolueno (BHT), All Chemistry -Dipropilenoglicol, Alpha Química -Emulium Delta, Gateffossé -Glicerina, ALL Chemistry -Idebenona, Attivos Magistrais -Metanol Grau HPLC, J.T Backer -Metilparabeno, Vetec -Monoestearato de Glicerila, All Chemistry -Oleato de decila, Quimper -Óleo de silicone, All Chemistry -PEG 1000, Pharma Special -Phenonip, Pharma Special -Quitosana, Purifarma, previamente purificada e caracterizada de acordo com Fonseca-Santos (2010). -Triglicerídeos dos ácidos cáprico/caprílico, All Chemistry -Tripolifosfato de sódio, PA, Sigma -Tween® 80, Henrifarma 4.1.2. Equipamentos -Agitador mecânico - Fisatom, 713D -Agitador Ultraturrax – Quimis -Centrífuga - Fanem, 206 R 36 -Cromatógrafo (Shimadzu®, SPD-10AVP, equipado com detector tipo diode array SPD M 10A VP, software Class VP (versão 5.032), sistema de bomba (LC 10AD VP), sistema controlador (SCL 10AVP), sistema de válvulas (SCV 10AC-VP) e sistema de injeção manual (looping de 20 µL)); -Estufa – Fanem, 502 C -Geladeira – Bosch -Microscópio óptico – Olympus, BX 50 -pHmetro digital –Digimed, D20 -Viscosímetro Rotacional – HAAKE, VT 550-Sensor PK 1 1o 4.2 Métodos 4.2.1. Preparo da Formulação Anteriormente ao preparo das emulsões, foi realizada a solubilização da QTS em meio ácido. Para isso foram pesados 1,0 g de QTS previamente purificada e caracterizada (FONSECA-SANTOS, 2010) e solubilizada em 90 mL de solução de ácido acético 0,05 M (v/v), pH 4,0. Esta mistura foi mantida sob agitação constante (400 rpm) por aproximadamente 24 horas em agitador mecânico. Após este período, submeteu-se à agitação em ultraturrax por 1 min (6000 rpm). Foram adicionados 675 mg de IDB, previamente solubilizada em álcool etílico (2,0 mL) e 3-4 gotas de Tween 80, para obter-se 0,5% de IDB na emulsão. Esta mistura foi novamente submetida ao ultraturrax por 1 min a 6000 rpm. Após, a suspensão coloidal obtida foi mantida sob agitação mecânica (aprox. 350-400 rpm) por um período de 4 horas. Após, foram adicionados, gota a gota, 1,5 mL do agente reticulante, TPP a 2% (m/v), sendo esta mantida em agitação (400 rpm) até o momento da incorporação na emulsão. Foram elaboradas 3 diferentes variações de formulações, conforme mostre o quadro 1: a primeira contendo IDB a 0,5% incorporada na fase aquosa ácida (composta pela dispersão de QTS em ácido acético 0,05 M) a qual foi denominada de IDB-QTS, a segunda, contendo IDB incorporada na fase oleosa (IDB-FO) e a terceira, adicionando a IDB na fase oleosa mas usando como veículo de fase aquosa a solução de ácido acético 0,05 M (denominada de IDB-ACT) e o controle 37 negativo, denominada de Base. Em todas as formulações o pH foi corrigido, se necessário, para estar entre 4,5 a 5,0. O método de preparo das emulsões foi o da inversão de fases, com o aquecimento das fases aquosa e oleosa na faixa de 75-80°C, até ser atingida a temperatura, sendo vertida a fase aquosa sobre a oleosa, mantendo-se a agitação em banho maria por aproximadamente 1 minuto e após, em agitador mecânico, a 1000 rpm por 10 min, sendo seguida por agitação manual suave por mais 5 minutos. Este procedimento foi seguido em função da orientação do fabricante da base Emulium Delta®. A composição total da base está informado no Quadro 1. Quadro 1 – Composição descritiva das formulações contendo 0,5% de IDB na fase oleosa (IDB-FO), contendo 0,5% de IDB incorporada na fase aquosa acidificada (IDB-ACT), e contendo 0,5% de IDB com QTS na mesma formulação (IDB-QTS). Formulações/Ingredientes (%) Componentes Base IDB-FO IDB-ACT IDB-QTS Função Idebenona - 0,5 0,5 0,5 Ativo Emulium Delta 5,0 5,0 5,0 5,0 Emulsionante Monoestearato de 4,0 4,0 4,0 4,0 Emulsionante Alcool cetílico 1,0 1,0 1,0 1,0 Espessante Alcool cetoestearílico 2,0 2,0 2,0 2,0 Espessante Phenonip 0,5 0,5 0,5 0,5 Conservante TG ác.cáprico/caprílico 3,0 3,0 3,0 3,0 Emoliente Oleo de silicone 1,0 1,0 1,0 1,0 Emoliente Oleato de decila 1,0 1,0 1,0 1,0 Emoliente BHT 0,1 0,1 0,1 0,1 Antioxidante Dipropilenoglicol 2,0 2,0 2,0 2,0 Umectante EDTA 0,1 0,1 0,1 0,1 Quelante Metilparabeno 0,1 0,1 0,1 0,1 Conservante Glicerina 6,0 6,0 6,0 6,0 Umectante Tween 80 0,5 0,5 0,5 0,5 Tensoativo PEG 1000 0,5 0,5 0,5 0,5 Umectante Quitosana - - - 0,74 Espessante Glicerila TPP Água Destilada 0,022 qsp 45 g qsp 45 g qsp 45g qsp 45 g Veículo 38 4.2.2. Avaliação morfológica das emulsões por Microscopia Óptica A análise microscópica das emulsões desenvolvidas foi procedida da seguinte forma: foram pesados aproximadamente 150 mg de formulação e diluída em 5 mL de água destilada com agitação suave até se obter uma mistura homogênea. Desta mistura foi utilizada 1 gota, a qual foi cuidadosamente colocada sobre a lâmina, e sobre esta foi depositada a lamínula. A observação do aspecto das emulsões foi realizada em microscópio óptico com aumento de 400 X. Com o auxílio de uma câmara fotográfica foi capturada a imagem visualizada no microscópio. 4.3 Teste de estabilidade preliminar e acelerada Estes testes, preconizados pela ANVISA (BRASIL, 2004) foram realizados utilizando-se os seguintes ensaios: 4.3.1 Teste de Centrifugação Previamente aos estudos de estabilidade, as amostras foram submetidas a centrifugação e para isso foram pesados aproximadamente 2,0 g de cada amostra e colocadas em um frasco cônico Eppendorf, o qual foi submetido à centrifugação por 15 minutos a 3500 rpm, à temperatura ambiente (BRASIL, 2004). Após o teste, foi observado o aspecto das formulações, com relação a possível cremeação ou separação de fases. 4.3.2 Determinação do valor do pH Foi determinado em potenciômetro inserindo o eletrodo diretamente na diluição aquosa 1:10. Para homogeneização da amostra foi utilizado vórtex durante 1 minuto. 4.3.3 Ciclo de congelamento e descongelamento O ciclo de congelamento e descongelamento foi realizado acondicionando as amostras em frascos polietileno, de fundo duplo, as quais foram submetidas a 6 ciclos de congelamento e descongelamento, durante 12 dias, nas temperaturas de 5 °C ± 2 °C e 40 °C ± 2 °C, alternadamente, perfazendo no total 6 ciclos (BRASIL, 2004). 39 4.3.4 Estabilidade acelerada Amostras de 15 gramas das emulsões consideradas estáveis após o estudo preliminar de estabilidade foram submetidas a diferentes condições de temperatura: ambiente (não controlada) ao abrigo da luz (tempo real), estufa (40 ºC± 2,0 ºC) e geladeira (5 ºC ± 2,0 ºC) (estudo acelerado). As amostras foram analisadas, nos tempos 0, 8, 15, 30, 60 e 90 dias, quanto aos seguintes parâmetros: caracteres organolépticos (cor, odor, textura, brilho, homogeneidade, presença de separação de fases/precipitações), pH e comportamento reológico, itens preconizados no Guia para Estudos de Estabilidade de Produtos Cosméticos, da ANVISA (BRASIL, 2004). As análises foram realizadas em triplicata. 4.3.5 Análise reológica A viscosidade, o índice de comportamento de fluxo e a tixotropia foram determinados em viscosímetro modelo rotacional acoplado ao termo controlador em uma temperatura de 25 ºC, empregando sensor cone/placa (PK 1 1), taxa de cisalhamento entre 0,1300 e 80,00 1/s, rampa de velocidade placa de paralelo controlada coletando 100 pontos em cada etapa, por um período de 300 s cada. A análise do índice de fluxo foi estabelecida utilizando-se todos os pontos do reograma, baseando-se na equação da Lei da Potência, o ponto de ruptura na equação de Bingham, utilizando-se na curva ascendente valores entre 0,01 e 0,5. Os dados foram obtidos com o Software RheowinJob® e analisados com o Rheowin Data®. 4.4 Determinação do teor de IDB nas formulações semissólidas por CLAE O doseamento por CLAE foi realizado pelo acadêmico Fellippe Wolff em cromatógrafo (Shimadzu) empregando coluna Phenomenex® 250 mm x 4,6 cm, empacotada com octadecilsilano quimicamente ligado à sílica porosa, de 5 m de diâmetro, temperatura do forno de 30 °C. A fase móvel consistiu de metanol:água 40 na proporção de 80:20, com fluxo de 1 mL/min, com detecção em 279 nm. O método foi adaptado de Amorin e colaboradores (2009) que validaram a metodologia para análise do teor de IDB em nanopartículas de QTS. Para a execução do ensaio foi empregado o método da padronização externa, com o preparo de uma solução referência do pó de IDB, comparando a sua concentração e área com a área do pico do analito das soluções amostra. A solução referência foi preparada empregando a IDB mantida em dessecador pesando-se exatamente cerca de 10 mg e transferindo para balão volumétrico de 100 mL. Foi adicionado 50 mL de metanol grau HPLC, sonicado por 15 minutos e completado o volume com água, aguardando a temperatura retornar a 25 °C para ajuste do menisco. A solução foi homogeneizada e transferiu-se 1,25 mL para um segundo balão de 25 mL e completado o volume com a mistura metanol:água 8:2 (concentração final de 5 μg/mL). Filtrou-se em membrana de 0,45µm e injetou-se em sextuplicata no cromatógrafo. As soluções amostra foram preparadas pesando-se exatamente cerca de 1,0 g de creme a 0,5% de IDB (em triplicata escolhendo porções diferentes) em um bequer de 50 mL, adicionando 40 mL de metanol:água 1:1 e sonicando por 20 min a 50 °C. Transferiu-se quantitativamente para um balão volumétrico de 50 mL e completou-se o volume com o mesmo solvente, aguardando a temperatura retornar a 25 °C para ajustar o menisco. Sonicou-se novamente por 20 min a 50 °C, homogeneizou-se e foi transferido 1,5 mL para eppendorf, equilibrando-os em uma balança e centrifugando a 13.000 rpm por 15 min em temperatura próxima de 4 °C. Transferiu-se 0,5 mL do sobrenadante para um balão volumétrico de 10 mL e completou-se o volume com metanol:água 8:2. Filtrou-se em membrana de 0,45 µm e injetou-se em duplicata no cromatógrafo (conc. teórica 5 μg/mL). 41 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Neste trabalho foram desenvolvidas e avaliadas emulsões contendo IDB associada ou não à QTS. A escolha deste fármaco deveu-se a sua importante atividade biológica antioxidante e aos desafios que permanecem no tocante a diminuição de sua irritação dérmica, aspecto que determina para muitos pacientes a descontinuidade da aplicação tópica (FLEMING; WHITE; WHITE, 2008; Mc ALEER; COLLINS, 2008). As formulações desenvolvidas no presente trabalho foram baseadas em trabalhos anteriores do grupo (BURATO et al., 2010). Várias formulações foram testadas, incorporando nanopartículas de QTS contendo IDB, sem sucesso, devido à excessiva quantidade de material sólido necessário a fim de alcançar 0,5% de IDB no creme. Partiu-se para a incorporação da IDB previamente misturada com a QTS na forma de uma suspensão coloidal, contendo TPP como agente reticulante. Optou-se pelo emprego de bases/tensoativos não iônicos, devido ao caráter catiônico da QTS. A fim de avaliar a influência da QTS no desempenho das emulsões, esta foi omitida das formulações IDB-FO e IDB-ACT. A incorporação da IDB previamente dispersa em meio aquoso ácido, sem a QTS também foi avaliada. 5.1 Avaliação do aspecto das formulações 5.1.1 Analise morfológica As formulações desenvolvidas foram submetidas à analise microscópica (Fig. 3) a fim de melhor compreender a formação do sistema emulsionado e o aspecto do fármaco nos sistemas. Por esta análise verificou-se que as emulsões apresentam glóbulos esféricos, com diâmetro das gotículas aferidas na sua maioria menor do que 10 µm. Na formulação IDB - QTS observou-se a presença de gotículas esféricas e também de pequenos aglomerados de gotículas menores. Não foi observada a presença de cristais de IDB ou qualquer outro material particulado nas formulações sugerindo que o fármaco tenha sido incorporado completamente solubilizado nas formulações. 42 Figura 3 – Fotografias da microscopia óptica das amostras de emulsões (ocular 400 X),: A- Base, B – IDB-ACT, C – IDB FO, D – IDB – QTS. 5.1.2 Análise organolépticas As características organolépticas das formulações desenvolvidas foram descritas como: i) Creme base (controle negativo) de cor branca, com alto brilho, textura homogênea e leve, não aerada; odor suave, típico dos componentes da base; aspecto sensorial característico de baixa oleosidade, ausência de pegajosidade, alta espalhabilidade e deslizamento, sem presença de resíduo ou travamento; ii) IDB-FO: cor amarela mais intensa, típica da coloração da IDB, textura homogênea, com alto brilho, textura leve, não aerada, odor típico dos componentes da base; iii) IDB-ACT: cor amarela, típica da coloração da IDB, textura homogênea, com alto brilho, textura leve, não aerada e odor levemente ácido; iv) IDB-QTS: cor amarela, típica da coloração da IDB, textura homogênea, com alto brilho, textura leve, não aerada em uma das replicatas e levemente aerado em 2 replicatas; odor levemente ácido. A aeração deveu-se ao fato desta amostra ficar por um tempo maior sob agitação de 1000 rpm (20 ao invés de 10 min). Esta variação foi necessária para proporcionar maior consistência a formulação. 43 5.1.3 Ciclo de congelamento-Descongelamento Uma vez que as formulações desenvolvidas apresentaram-se visualmente estáveis após sofrerem a centrifugação, foram submetidas aos ciclos de congelamento e descongelamento e depois, ao estudo acelerado. Na Figura 4 é mostrada uma figura 4 das amostras após serem submetidas aos ciclos de congelamento e descongelamento. Todas permaneceram estáveis quanto aos parâmetros analisados, conforme informa a Tabela 1, com modificação apenas no brilho e na textura no caso da IDB-FO. Figura 4 – Aspecto das formulações contendo 0,5% de IDB após os ciclos de congelamento e descongelamento. BASE IDB-FO IDB-ACT IDB-QTS Tabela 1 - Características organolépticas das formulações contendo 0,5% de IDB, após os ciclos de congelamento e descongelamento. Amostra Base IDB-ACT Brilho Homogeneidade LM M NA NA Textura Odor/cor LM NA NA/NA NA/NA IDB-FO M NA LM NA/ LM IDB-QTS M NA LA NA/ LM NA= não alterado, LM= levemente modificado, M=modificado, LA=levemente aerado Comparando-se o aspecto organoléptico das bases no tempo zero, ou seja, 24 horas após o preparo e no tempo final, ou seja, após os 7 ciclos de congelamento e descongelamento conclui-se que não houve alteração importante quanto ao aspecto organoléptico das amostras, estando estas aptas a seguir com as demais avaliações. 5.2 Estudo de Estabilidade Preliminar 44 Após 24 horas de preparo, as amostras foram submetidas ao teste de centrifugação. É reconhecido que a força da gravidade atua sobre os produtos, fazendo com que suas partículas se movam no seu interior. A centrifugação produz estresse na amostra, antecipando possíveis instabilidades, que poderão ser visualizadas, no caso de emulsões, na forma de precipitados, separação de fases ou coalescência (BRASIL, 2008). 5.3 Estudo de estabilidade acelerada Vários fatores podem afetar a estabilidade físico-química de um sistema emulsionado. Destacam-se o tipo e a concentração de agentes emulsionantes, a compatibilidade entre os excipientes e o(s) ativo(s), a relação de volume de fases, o modo de preparo (especialmente no que se refere à temperatura e velocidade de agitação empregados) assim como as condições de armazenamento e contaminação por micro-organismos. 5.3.1 Aspectos organolépticos Na Tabela 2 estão descritas as alterações organolépticas visualizadas nas amostras após o período de 90 dias, no estudo de estabilidade acelerada (estufa e geladeira) e em tempo real (ambiente). A Figura 5 apresenta as características de amostra representativas dos 3 lotes desenvolvidos após estudo de estabilidade acelerada e em tempo real (90 dias). Salienta-se que o aspecto sensorial foi mantido em todas as amostras contendo IDB, com pequenas alterações da cor, no brilho, na textura e um ligeiro aumento de consistência mostrando adequada estabilidade. 45 Tabela 2 - Características organolépticas das amostras após o final da estabilidade acelerada e de tempo real (90 dias). Formulações Brilho Textura Cor Odor Homogeneidade A G E A G E A G E A G Creme base NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA IDB FO LM LM LM LM LM LM/LS LM LM LM NA NA IDB Ac. Acético LM NA LM LM NA LM NA NA LM NA NA IDB + QTS NA NA LM LM LM/LA LM/LA NA NA NA NA NA Legenda : A (ambiente) G (geladeira) E (estufa); NA= não alterado; LM = levemente E NA NA NA NA modificado; M= modificado; I= intensamente modificado; LA= levemente Aerado; LS- levemente modificado Figura 5. Amostras submetidas ao estudo de estabilidade antes e após 90 dias em cada ambiente: G (geladeira), E (estufa), A (ambiente). Figura representativa. 5.3.2 pH Alterações no pH de uma formulação podem estar relacionadas principalmente à degradação de compostos ou com a contaminação microbiana. Especialmente no caso da diminuição, pode ser um indicativo de oxidação de formação de hidroperóxidos na fase oleosa ou ainda da hidrólise de triglicerídeos, o que pode acarretar a formação de ácidos graxos (MASMOUI et al., (2005). 46 Analisando-se os valores encontrados na verificação do pH (Tabela 3), notase que houve alteração do pH ao longo do período de estudo de estabilidade, ficando entretanto abaixo de 10% em quase todas as amostras. A amostra base teve sua alteração máxima na temperatura ambiente, com 10,1% de incremento, com pH de 4,53. IDB-ACT apresentou menor estabilidade da geladeira, com aumento de 14,68% (5,80) em 60 dias, tendo maior estabilidade na temperatura ambiente, mas ainda ligeiramente superior a 10% (pH 4,6). IDB-FO teve o pH inicial de 4,4 e a alteração máxima situada em 4,55, inferior a 10%. A amostra contendo QTS, com pH inicial de 4,94 apresentou maior incremento no ambiente geladeira, com pH 5,5, (10,12%). Tabela 3. Valores de pH durante o estudo de estabilidade acelerada das formulações. Resultados foram expressos pela média das leituras (n=3) pH Amostra Ambiente Geladeira T zero T 90 4,53 (± 0,37) 5,03 (± 1,02) 4,40 (± 0,30) 4,40 (± 0,20) 3,59 4,43 (± 1,01) 5,80 (± 1,32) 4,60 (± 1,09) IDB-FO 4,4 (± 0,26) 4,55 (± 0,21) 4,2 (± 0,12) 4,2 (±0,21) IDB-QTS 4,94 (± 0,26) 4,83 (± 0,05) 5,5 (± 1,09) 4,6 (±0,35) Base IDB-ACT T 90 Estufa T 90 De acordo com Corrêa et al. (2005), é aceitável uma variação de pH em torno de 10%. Entretanto, os autores estabelecem como pH ideal entre 5,5 e 6,5, classificados por estes como compatíveis com a pele, uma vez que valores baixos de pH podem estar relacionados ao aparecimento de irritação dérmica cumulativa. Entretanto, vários autores tem enfocado o aspecto do pH e a função de barreira da pele, considerando que o pH em torno de 4 a 5 seria o pH mais indicado, capaz de normalizar o aumento do pH decorrente da idade cronológica (WIECHERS, 2008; BLAAK; WOHLFART; SCHURER, 2011). Outro aspecto relevante na escolha de um pH mais ácido foi a manutenção da solubilidade da 47 quitosana na emulsão, uma vez que a mesma poderia precipitar em pH acima de 5,5. 5.3.3 Aspectos reológicos Estudos sobre a reologia de formulações farmacêuticas de uso tópico têm se tornado cada vez mais frequente em pesquisas realizadas pela comunidade científica, uma vez que a reometria pode representar uma importante ferramenta para a obtenção de informações quanto à caracterização, a aceitabilidade e ao desempenho de um produto durante a aplicação, assim como é útil também na avaliação da estabilidade. Estudos reológicos caracterizam as manifestações das forças que ocorrem no sistema, podendo ser relacionadas a processos como floculação, sedimentação, cremeação e coalescência (TADROS, 2004; CORRÊA et al., 2005). A viscosidade (viscosidade em uma determinada taxa de deformação) é um parâmetro reológico que indica a resistência de um determinado material em fluir, determinada pela taxa de deformação sob determinada pressão de cisalhamento empregada. De um modo geral está associada à consistência do material, sendo este aspecto importante tanto no aspecto sensorial e de aplicação da formulação, como também está relacionado com a capacidade do material em se manter estável frente a variações ambientais, como a temperatura e o deslocamento (REBELLO, 2005). Na tabela 4 estão indicados os valores encontrados para as formulações com relação aos valores de viscosidade absoluta. De modo geral, a viscosidade aumentou após 90 dias de armazenamento, em todos os ambientes, para todas as formulações, com exceção do creme IDB-FO (Tabela 4). A formulação Base apresentou um aumento na viscosidade de aproximadamente 27% na temperatura ambiente, 11% na condição de resfriamento, e permaneceu quase inalterado na estufa. A inclusão de ácido acético na fase aquosa (IDB-ACT) conferiu à formulação um valor inicial de viscosidade inferior (0,704 Pa.s) (semelhante ao creme IDB-QTS). Passados 90 dias, notou-se incremento da viscosidade de aproximadamente 100%, 50% e 78,5% na temperatura ambiente, geladeira e estufa, respectivamente, enquanto o creme IDB-QTS sofreu um aumento de viscosidade de 4,2%, 12,60% e 48 aproximadamente 20% na temperatura ambiente, geladeira e estufa, respectivamente, mostrando-se o mais estável de todos, quanto a este parâmetro. Tabela 4 - Valores da viscosidade das formulações no tempo inicial e final do estudo de estabilidade acelerada Viscosidade aparente (Pa.s) média (± desvio padrão) Formulações Base IDB-ACT IDB-FO IDB-QTS Ambiente Geladeira Estufa T zero T 90 dias T 90 dias T 90 dias 1,068 1,359 1,184 1,060 (*) (± 3,39) (± 3,68) (± 1,2) 0,708 1,431 1,068 1,264 (± 1,08) (± 2,18) (± 208) (± 5,50) 1,003 0,850 0,835 0, 835 (± 15,0) (± 1,70) (± 1,66) (± 1,95) 0,690 0,719 0,777 0,828 (± 3,0) (± 1,32) (± 1,27) (± 2,00) * unicata O creme IDB-FO apresentou valor inicial de 1,003 Pa.s, um pouco inferior à formulação base. Após 90 dias em temperatura ambiente, este valor foi de 0,850 Pa.s, ou seja um decréscimo de aproximadamente 15%. Na geladeira e na estufa sofreram também leve aumento, na faixa de 15%. Observou-se que a inclusão de QTS foi capaz de alterar a propriedade reológica, proporcionando uma formulação com viscosidade inicial menor, ou seja, com maior fluidez e facilidade de espalhabilidade na aplicação e ao mesmo tempo, mais estável após o armazenamento nas condições do teste. Observou-se também que, no aspecto sensorial o creme IDB-QTS mostrou-se menos oleoso. Este aspecto deve ter sido favorecido pela formação de um sistema 49 gel-creme, onde o polímero foi capaz de proporcionar estabilidade provavelmente pela capacidade de um pequeno aumento da viscosidade da fase aquosa e também por estabilização estérica das gotículas (JUMAA et al., 2002) Na Tabela 5 estão relacionados os parâmetros reológicos avaliados nas amostras no tempo inicial e tempo final, na temperatura ambiente. Todas as amostras apresentaram fluxo caracterizado como pseudoplástico, uma vez que os valores do índice de escoamento ou fluxo são menores do que 1 (MARTIN, 1993). Entretanto, observou-se a existência do tempo de cedência (ponto de ruptura) em todas as amostras, fato que confere a estas a capacidade de apresentar resistência inicial ao escoamento. A amostra de creme base apresentou o maior valor inicial de tempo de cedência (27,82 Pa) enquanto a formulação de IDB-ACT apresentou o menor valor (11,73 Pa) e a formulação com QTS um valor intermediário (20,95 Pa). Quanto à tixotropia, o maior aumento, após 90 dias foi apresentado pelo creme IDBQTS (cerca de 82%, contra cerca de 8-13% para as demais formulações) (Tabela 6). Provavelmente isto de deve ao efeito do polímero QTS, o qual pode formar uma rede organizada com o tempo de armazenamento. Tabela 5 Parâmetros reológicos avaliados no tempo zero e após 90 dias em Temperatura ambiente. Formulações Índice de fluxo Ponto de Tixotropia ruptura (Pa) (Pa.s) T zero T90 T0 T90 T0 T90 Creme base -0,6015 -0,6106 27,82 15,43 1301 1462 IDB-FO 0,5254 0,5914 19,54 30,33 1648 1759 IDB-ACT -0,5750 -0,5667 11,73 16,69 1427 1549 IDB- QTS -0,6789 -0,6760 20,95 11,42 957,7 1750 Com relação ao perfil de escoamento, pode-se observar o efeito de histerese em todos os reogramas (Figura 6), sendo este menos aparente na amostra de 90 dias do creme IDB-QTS. Este efeito confirma que as formulações apresentam comportamento dependente do tempo e a área de histerese é uma indicação do comportamento denominado de tixotrópico (OLIVEIRA, SOUZA, MONTEIRO, 2008) Del Blanco e colaboradores (1999) estudaram a capacidade de quitosanas com diferentes graus de desacetilação como agentes emulsificantes e como 50 doadores de viscosidade. Os autores avaliaram formulações com diferentes concentrações e concluíram que formulações contendo 1% de QTS, utilizada como único agente doador de consistência e emulsificante é capaz de proporcionar emulsões estáveis, de gotículas esféricas, homogêneas e viscosas. Este polieletrólito é capaz de estabilizar as gotículas em função da formação de uma película viscoelástica, sendo capaz de manter as moléculas da fase interna com menor mobilidade, e também, por ser um polímero carregado, pelo mecanismo eletro-estérico (RODRÍGUEZ, ALBERTENGO, AGULLÓ, 2002). Figura 6 - Perfil de escoamento das amostras A (creme base), B (IDB-FO), C (IDB-ACT.), D (IDB-QTS durante o estudo de estabilidade acelerada. Temperatura ambiente. T zero T 90 dias Viscosidade (Pa.s) A Viscosidade (Pa.s) 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 100 0 20 Taxa de cisalhamento (s-1) Viscosidade aparente (Pa.s) 16 14 Viscosidade aparente (Pa.s) B 12 10 8 6 4 2 0 0 20 40 60 40 60 80 100 80 100 Taxa de cisalhamento (s-1) 80 100 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 20 Taxa de cisalhamento (s-1) 40 60 Taxa de cisalhamento (s-1) IDB Ac. Ac. T zero ácido acético 90 dias 25 C 14 20 12 10 15 Viscosidade (Pa.s) Viscosidade aparente (Pa.s) 16 8 6 4 2 0 10 5 0 0 20 40 60 80 0 100 20 40 60 80 100 QTS+ IDB 90 dias (s-1) Taxa de cisalhamento 25 14 20 12 Viscosidade (Pa.s) D Viscosidade aparente (Pa.s) QTS IDB T inicial Taxa de cisalhamento (s -1) 15 10 8 Série1 10 5 0 Série1 6 4 2 0 0 20 40 60 Taxa de cisalhamento (s-1) 80 100 0 20 40 60 Taxa de cisalhamento (s- 1) 80 100 51 5.4 Determinação do teor de IDB nas formulações semissólidas por CLAE Em testes preliminares observou-se que a espectrofotometria de absorção no UV não é adequada para estas amostras devido à elevada absorbância da base no comprimento de onda de escolha para análise da IDB. Foram testadas várias metodologias de extração da IDB dos cremes, sem sucesso. Portanto, optou-se pelo emprego de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para o doseamento do fármaco nos cremes, uma vez que esta técnica permite a separação dos componentes da formulação e análise quali e quantitativa do fármaco. O método desenvolvido foi adaptado de Amorin e colaboradores (2009), empregando-se a mesma coluna, fase móvel e comprimento de onda de detecção, porém com um método de extração diferenciado daquele empregado pelos autores, para a extração da IDB das nanopartículas de QTS secas por spray dryer. No presente trabalho, procedeu-se a uma extração por ultrassom e calor, seguido de centrifugação a frio, como descrito na metodologia. O emprego desta metodologia necessita ainda ser validado, porém demonstrou ser seletivo para a IDB presente no creme (Figura 7) com excelente resolução do fármaco (eluindo em 11 min) em relação aos demais componentes da base que absorvem no mesmo comprimento de onda e elevar mais precocemente. 10,745 Figura 7 - Cromatograma da amostra IDB QTS mostrando o pico de IDB (TR 11 min) AU 0,030 0,020 0,010 0,000 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 Minutes 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 Empregando esta metodologia, verificou-se que o teor de IDB no creme IDBQTS foi de 109,4%, dentro da faixa de 90-110% previamente estabelecida. Esta metodologia apresentou linearidade na faixa de 2-15 µg/mL, com coeficiente de correlação (r) de 0,99975 (dados não mostrados). Este método necessita ser validado quanto à sua precisão, exatidão e robustez. 52 53 6 CONCLUSÕES Foram desenvolvidas formulações semissólidas de IDB incorporadas na fase oleosa, de modo convencional e incorporada na fase aquosa, composta por uma dispersão coloidal de QTS seguida de reticulação com TPP, esta última com aspecto opalescente, característico de um nanosistema. Estas formulações foram aprovadas em estudo de estabilidade preliminar, acelerado e de longa duração quanto às características físicas e físico-químicas e foi desenvolvido um método por CLAE para a sua quantificação, o qual necessita ser posteriormente validado segundo normas oficiais. Tais formulações podem ser avaliadas em estudos posteriores de citotoxicidade in vitro, a fim de analisar o papel da QTS na diminuição do potencial irritante do fármaco, empregando uma metodologia de produção dos cremes, de fácil escalonamento, apresentando uma potencial alternativa prática e econômica aos sistemas lipossomados atualmente existentes, os quais apresentam ainda problemas de irritação da formulação. Os resultados apresentam potencial de inovação na área cosmética representando uma alternativa prática e de fácil escalonamento, em relação aos produtos baseados em lipossomas, atualmente comercializados, sob patente (BIRGIT; EBERHARD; FALKO, 2002). O aproveitamento da QTS, um derivado da quitina, que representa um sub-produto da atividade pesqueira, abundante nas regiões litorâneas, oportuniza mais uma aplicação para este biopolímero, estimulando o setor industrial de excipientes nacionais, na futura elaboração de um produto cosmético estável, seguro e de fácil obtenção em aumento de escala. 54 55 REFERÊNCIAS ABDEL BAKY N. A.; ZAIDI, Z. F.; FATANI, A. J.; SAYED-AHMED, M. M.; YAQUB, H. Nitric oxide pros and cons: The role of L-arginine, a nitric oxide precursor, and idebenone, a coenzyme-Q analogue in ameliorating cerebral hypoxia in rat. Brain Res. Bull., v. 83, n. 1-2, p. 26-56, 2010. AJUN, W.; YAN, S.; LI, G.; HUILI, L.; Preparation of aspirin and probucol in combination loaded chitosan nanoparticles and in vitro release study. Carbohydr. Polym., v. 2009, 75, n. 4, p. 566-574. AMORIM, A. F. V. Preparação, caracterização e aplicação de derivados de quitosana. 207p. 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