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Title: Nanoparticulas bioadesivas para administração intramamária : desenvolvimento, caracterização fisico-química, cinética de liberação e avaliação biológica ex vivo.
Authors: Castanheira, Raquel Gomes
metadata.dc.contributor.advisor: Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
Keywords: Farmácia
Issue Date: 2012
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. CIPHARMA, Escola de Farmácia, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: CASTANHEIRA, R. G. Nanoparticulas bioadesivas para administração intramamária : desenvolvimento, caracterização fisico-química, cinética de liberação e avaliação biológica ex vivo. 2012. 156 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2012.
Abstract: Este trabalho trata do desenvolvimento farmacotécnico e da caracterização físico-química de formulações nanoestruturadas destinadas ao encapsulamento de cloxacilina benzatina, um antimicrobiano de uso veterinário. Objetivou-se a otimização de formulações estáveis de nanocápsulas (NC) e nanoesferas (NS) contendo o polímero poli-ε-caprolactona (PCL) e revestidas com quitosana (QUI), um polímero com carga positiva, a fim de se obter uma formulação com capacidade bioadesiva de administração intramamária da cloxacilina benzatina (CloxB). A distribuição de tamanho médio das nanopartículas (NP) e o índice de polidispersão foram determinados por espectroscopia de correlação de fótons e a morfologia por microscopia de força atômica. A carga superficial foi determinada por anemometria de laser Doppler associada à microeletroforese. A associação do fármaco às nanoestruturas e a cinética de liberação in vitro foram determinados por duas diferentes técnicas de diálise e o fármaco quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). As suspensões de nanocápsulas e de nanoesferas foram preparadas pelo método de deposição interfacial de polímeros pré-formados seguido de evaporação do solvente, conhecido como nanoprecipitação. Foram avaliadas as influências de polímeros (quitosana e poli-ε-caprolactona), de tensoativos (lecitina e tween 80), do tipo de óleo e do volume final sobre as características físico-químicas das suspensões coloidais. Foram obtidas formulações de nanopartículas estáveis e monodispersas no encapsulamento da CloxB. A variação na proporção de polímeros (0,5-2,0% de PCL e 0,05-1,0% de QUI) e a ausência de surfactantes conduziram a uma alteração significativa no tamanho das partículas. Para as NP otimizadas foi observado que o aumento na concentração do fármaco influencia significativamente (p<0,05) sua carga superficial (variação de +52 a -3,5 mV para NS e de +41,3 a -28,2 mV para NC) e leva a uma redução na estabilidade da partícula e aumento do tamanho médio (variação de 230,8 a 897,2 nm para NS e de 263,7 a 429,1nm para NC). Essa alteração na carga superficial compromete a estabilidade da suspensão coloidal e induz a agregação. A encapsulação máxima de CloxB nas NP foi de 3 mg/mL sem causar efeitos de redução da eficiência de encapsulação e instabilidade do colóide. O estudo de solubilidade da CloxB em diferentes meios mostrou elevada solubilidade em tampão fosfato salino (PBS) (0,713 mg/mL) e em meio PBS contendo 70% de leite (1,071 mg/mL). A liberação do fármaco a partir das nanoestruturas em 6h foi de 80% no meio PBS, entretanto em 48h somente 70% foi liberado na presença de 70% de leite no meio.. Os melhores resultados no processo de liofilização das NP de CloxB ocorreram na condição de congelamento a -196ºC com o uso de 25% (p/p) de sacarose. Foi feito um estudo de distribuição de NC em glândula mamária bovina, utilizando QUI marcada com fluoresceína. As imagens mostraram ampla distribuição da NC na glândula, indicando que as nanoparticulas podem apresentar propriedades de bioadesividade, mesmo nas regiões proximais do úbere (15 cm da base do teto). Foi também realizado o desenvolvimento e a validação da metodologia analítica para doseamento do estolato de eritromicina por CLAE, outro antibiótico utilizado no tratamento da mastite bovina, com objetivo de encapsulamento. O método validado foi preciso (CV intradia de 013-1,56% e CV interdia de 0,37-2,16%) e exato (98,85-104,06%). O estudo de porcentagem e eficiência de encapsulação do estolato de eritromicina foi realizado na concentração de 1,0 mg/mL de fármaco em NS e NC, conforme formulação otimizada. Os resultados mostraram uma porcentagem de encapsulação de 43,30% nas NS e 44,25% nas NC e uma eficiência de encapsulação de 38,83% e 43,07%, respectivamente. Este estudo demonstrou a viabilidade e o potencial interesse no uso de sistemas nanométricos para encapsulação de antibióticos de administração intramamária no tratamento da mastite bovina.
metadata.dc.description.abstracten: The present work describes pharmaceutical and physico-chemical characterization of nanostructured formulations, intending to the encapsulation of cloxacillin benzathine, an antibiotic used in veterinary. Stable formulations of nanocapsules (NC) and nanospheres (NS) were developed with poly-ε-caprolactone (PCL) coated with chitosan (QUI).The average size distribution of nanoparticles (NP) and their polydispersity were determined by photon correlation spectroscopy. Morphology was determined by Atomic Force Microscopy and surface charge were determined by Microeletrophoresis associated to Laser Doppler Anemometry. The drug quantification was performed by high performance liquid chromatography (HPLC) and release kinetics in vitro studies were done by two dialysis methods Suspensions of NC and NS were prepared by interfacial deposition of preformed polymers followed by solvent displacement, also called nanoprecipitation. The influence of polymers (PCL and QUI), surfactants types (lecithin and tween 80), the type of oil used and the final volume, on the physic-chemical properties of colloidal suspensions were evaluated. The results showed development of stable and monodispersed formulations of NP, which were used for the encapsulation of CloxB. The variation in polymer proportion (0.5-2.0% of PCL and 0.05-1.0% of QUI) and the % of surfactants resulted in significant changes in particle size. It was observed that increases in drug concentration leads to reduction in particle stability with PCL-QUI NP, which also influences significantly (P<0.05) their surface charges (+52 to -3.5 mV for NS and +41.3 to -28.2 mV for NC), and particle hydrodynamic diameter (from 230.8 to 897.2 nm for NS and from 263.7 to 429.1 nm for NC). These changes in surface charges compromises the stability of the colloidal suspensions and induces aggregation. Maximum CloxB encapsulation in NP was 3 mh/ml, and an increase in this concentration induces colloidal instability. CloxB present high solubility in PBS (7,13 mg/ml) and in medium with 70% of whole milk (1,07 mg/ml). In vitro release kinetics in PBS show a release higher than 80% in 6 hours and higher than 70% in PBS media with milk after 48 hours. PCL-QUI NP containing CloxB were lyophilized using two cryoprotectants (glucose and sucrose) and two freezing conditions (-80oC and -196oC). The best results were obtained with sucrose for both NP freezing at -196oC. A study of NC interaction in perfused bovine isolated udder were conducted, with NC coated with QUI covalently linked to phthalocyanine isothiocyanate (FITC). The images showed the distribution of NC up to proximal udder regions (15 cm from teat canal base), indicating that NC were able to go against mammary gland flow achieving higher sites of the udder, where conventional formulations usually do not reach adequate concentrations for mastitis treatment. These findings indicate the viability of nanoparticulate dosage form to treat mastitis in catle.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2163
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