Tecnologia Farmacêutica II- Aulas Práticas. Nanovectores

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1 Aulas Teórico- Práticas: Tecnologia Farmacêutica II- Aulas Práticas Nanovectores Vectores coloidais Solúveis Lipossomas, niossomas, ufassomas: Φ < 1 μm Nanoesferas, nanocápsulas: Φ < 1 μm Microesferas: Φ +/- 10 μm, Microcápsulas: Φ +/- 200 μm Ciclodextrinas: 0,57 < Φ < 0,95 nm Anticorpos monoclonais: Φ > 1 μm Glicoproteínas - lectina: Φ > 1 μm Polímeros solúveis - dextrano: Φ > 1 μm Direccionamento do fármaco para o local de acção (célula ou órgão, conforme o tamanho): aumento da selectividade e diminuição da toxicidade. Vectorização passiva vs activa Ex: O uso de anticorpos monoclonais que apenas reconhecem o antigénio tumoral reduz significativamente os efeitos citotóxicos nas restantes células! LIPOSSOMAS: vesículas constituídas por uma bicamada de fosfolípidos formada espontaneamente na presença de água: cabeças polares para fora e caudas apolares para dentro. Podem ser unilamelares ou multilamelares. Aplicações farmacêuticas como veículo e vector de fármacos lipo/ hidrossolúveis - ex. Anfotericina B lipossómica vantagens: aumento da estabilidade e do efeito terapêutico e diminuição da toxicidade Constituição: SA: Anfotericina B (antifúngico) suspensão inj (uso hospitalar) fosfolípidos (fosfatidilcolina e fosfatidilserina) componentes das membranas biológicas colesterol aumenta a estabilidade da membrana no plasma e diminui a sua fluidez adjuvantes aumentam a estabilidade dos lipossomas ex: antioxidantes; reguladores do ph; crioprotectores (sacarose, trealose)

2 Método de hidratação do filme lipídico Fases: Solubilização dos lípidos com a mistura de solventes orgânicos ( 3 clorofórmio : 1 metanol) Adição da SA lipossolúvel Remoção dos solventes e obtenção de uma película lipídica fina e uniforme Adição de água ( + SA, se fosse hidrossolúvel) com agitação: hidratação do filme lipídico: formação espontânea dos lipossomas Homogeneização dos lipossomas: sonicação, extrusão (conforme o tamanho pretendido) Equipamento: rotavapor; ultrasons Em relação à preparação do fármaco após a obtenção na forma lipossómica, proceder-se-ia a uma liofilização. Nos hospitais, o fármaco é preparado em câmara de fluxo laminar horizontal: adiciona-se o soro fisiológico estéril ao pó - preparação extemporânea 3- Controlo de Qualidade: Identificação e Doseamento do fármaco vectorizado Determinação da composição lipídica total e da integridade dos lípidos no vector Determinação do diâmetro médio dos lipossomas: MO e raios laser Categoria dos lipossomas Diâmetro (µm) Volume encapsulado (µl/ mg preparação) unicompartimentais pq- SUV 0,025-0,05 0,5 unicompartimentais gd- LUV 0,2-1 13,7 pluricompartimentais- MLV 0,4-3,5 4,1 Determinação da carga eléctrica dos lipossomas por zetímetros Determinação da eficiência da encapsulação % = [ SA]i / [SA]f (remoção do fármaco não incorporado através da membrana de diálise remoção do fármaco incorporado através da destruição da membrana lipossómica com sol. Triton X-100 2,5% determinação do teor de fármaco por espectrofotometria) Determinação de: [ SA]/ [lípidos]t Determinação do rendimento de fabrico Esterilidade: uso oftálmico ou parentérico: esterilização dos componentes individuais e posterior processamento estéril (os lipossomas são destruídos pelo calor) Determinação da estabilidade: PV = 18 meses 2 anos (hospital: 4ºC; uso doméstico: Tamb)

3 MICROCÁPSULAS: Cápsulas com tamanho próximo de 200 μm: cavidade central- núcleocom fármaco (L ou S) e com invólucro polimérico. Os polímeros podem ser biodegradáveis (ex: albumina, gelatina, caseína) ou não biodegradáveis (ex: poliacrilamida) rever vantagens / desvantagens da microencapsulação EX: microencapsulação de metilsalicilato por separação de fases e coacervação Processos de microencapsulação: centrifugação com vários orifícios; evaporação do solvente; revestimento em bacia; secagem e congelamento por aspersão; fluidização com ar; polimerização; separação de fases e coacervação Coacervação (imagem, pg 721 Lieberman): processo dividido em 3 etapas: Formação de 3 fases imiscíveis: núcleo com SA / veículo de processamento/ polímero de revestimento Deposição do revestimento: adsorção à volta do núcleo Endurecimento do revestimento por desolvatação/ secagem. A formação de coacervados com solubilidade reduzida pode ser conseguida através da T, adição de sais, solventes fracos ou polímeros. Neste caso, teve origem na interacção entre polielectrólitos com cargas opostas: ex: gelatina (com ph inferior ao seu ponto isoeléctrico 8,9) é carregada positivamente e a goma arábica é carregada negativamente. Fases: Adição da goma arábica à gelatina (polímeros de revestimento) na mesma proporção a 45ºC e ph = 4,5 diluição com água (veículo de processamento) Incorporação do fármaco (núcleo) Agitação vigorosa até formação de gotículas Arrefecimento do sistema até 25ºC durante 1 h com agitação contínua (observar a separação de fases) Arrefecimento do sistema até 10ºC: endurecimento das microcápsulas Secagem Equipamento: potenciómetro, manta de aquecimento, estufa de leito estacionário 3- Caracterização das microcápsulas: Observação ao MO: determinação do tamanho CQ de outras ff, consoante o caso

4 CICLODEXTRINAS: compostos cíclicos derivados do amido formados por unidades de glucose em ligações α- 1,4: 6 unidades de glicose (α CYD), 7 unidades de glicose (β- CYD) e 8 unidades de glicose (γ-cyd). Devido à sua conformação estrutural em cone truncado (interior hidrófobo/ exterior hidrófilo) formam complexos de inclusão com SA de características diversas Δ aplicabilidade Comparando com os lipossomas: as CYD têm mais aplicações e a complexação é mais fácil de obter e mais rentável. Comparando com a microencapsulação com polímeros: as CYD são mais resistentes (as microcápulas são muito frágeis!); aumentam a taxa de dissolução da SA; evitam a decomposição da SA encapsulada; o processo é mais rentável, mas têm menor eficiência de encapsulação, Constituição: Dimetil β- CYD + SA ( ex. tretinoína 0,5%) 2- Preparação: Fases: Ensaios de solubilidade (Dimetil β- CYD só é solúvel em água fria; estável em meio alcalino): 1 : 2 Preparação do complexo: co-precipitação: (CYD + água) + (tretínoína + etanol) borbulhar N2/ proteger da luz refrigerar a 5ºC durante 8 dias evaporar os solventes sob vácuo e remover a tretinoína pp secagem Outros métodos de preparação: liofilização = freeze drying; co-pulverização; malaxagem; aquecimento em recipiente selado 3- Caracterização dos complexos: Cromatografia em camada fina Polarografia Dispersão rotatória óptica ou Dicroismo circular Espectroscopia (electrónica; de Raman, de fluorescência) Espectrofotometria (UV- VIS; IV; Massa; RMN) Modeling program Difracção de raios x Calorimetria

5 1- Formulação NANOSUSPENSÕES - Aplicável a SA insolúveis em água e pouco solúveis em solventes orgânicos; com elevada energia na forma de cristal (menor dissolução) - Obtenção de um melhor perfil farmacocinético - Incorporação numa fase líquida ou noutras ff convencionais (ex: cápsulas) Preparação da pré- suspensão: Cristalização/ Precipitação: solução sobresaturada precipitação controlada através da adição de surfactantes (senão ocorre crescimento das partículas) hidrosoles (dispersões coloidais hidrófilas) (processo eficiente, mas limitado a SA solúveis, pelo menos, em 1 solvente, por sua vez, miscível com um antisolvente ) Micronização ( Pearl Milling ): produção de partículas pequenas a partir de outras maiores (processo menos eficiente, mas mais fácil de controlar) Homogeneização sob pressão (P e nº ciclos vão depender de: dureza; tamanho pretendido e via de administração da SA): ex: Micron Lab 40 Actualmente escala laboratorial (escala industrial em fase de investigação) 3- Caracterização e CQ das nanosuspensões: Tamanho das partículas: difracção de raios laser; espectroscopia de correlação fotónica (PCS = photon correlation spectroscopy) Potencial Zeta microelectroforese Análise do estado cristalino métodos calorimétricos (DSC differential scanning calorimetry) + difracção de raios X Ensaio de dissolução farmacopeia Propriedades de adesão ( no caso dos mucoadesivos com polímeros) Análise da hidrofilia/ hidrofobia (influência na distribuição da SA) cromatografia de interaccção hidrofóbica (HIC) no caso da forma IV Análise da interacção com as proteínas do organismo/ reconhecimento pelo sistema MPS no caso da forma IV Contagem do nº partículas- contador electrónico de partículas de Coulter no caso da forma IV Ex: Tarazepide (antagonista do receptor da CCK pancreática)- em fase de estudo: Tarazepide 1% + tween 80 0,5% + polomaxer 188 1% (estabilizador) 10 ciclos a 1500 bar = 400 nm