A microtecnologia, uma ciência multidisciplinar, tem se destacado nos últimos anos em diversas áreas científicas e tecnológicas. No âmbito farmacêutico, estes estudos têm sido focalizados principalmente no desenvolvimento de sistemas carreadores de fármacos, como as microcápsulas poliméricas. Os sistemas microparticulados poliméricos também têm sido estudados com o objetivo de desenvolver sistemas de liberação cólon específicos utilizando polímeros biodegradáveis pela microflora colônica, como a xilana.
Diante destes aspectos, este projeto foi desenvolvido no sentido de buscar um novo sistema de liberação de fármacos a base do polímero de xilana extraído de resíduos vegetais de sabugo de milho e avaliar a capacidade deste sistema no transporte cólon específico de moléculas bioativas.
O estudo foi baseado em trabalhos anteriores deste grupo de pesquisa envolvendo a produção de micropartículas de xilana por coacervação. Estes estudos demonstraram resultados promissores em relação às propriedades das partículas obtidas, porém as micropartículas apresentaram uma liberação do fármaco em um rápido período de tempo.
Frente a esta observação e aos resultados mencionados, surgiu a hipótese de trabalho utilizando o polímero de xilana para o desenvolvimento de microcápsulas de xilana pela técnica de reticulação polimérica interfacial (RPI) em uma emulsão água/óleo. O desenvolvimento deste sistema apresenta inúmeras vantagens, sendo a de maior destaque o caráter hidrofílico no interior das microcápsulas, o que permite a encapsulação de fármacos hidrofílicos, como a mesalazina, o diclofenaco sódico e o pantoprazol, todos utilizados para o
tratamento de doenças intestinais. Além da vantagem de permitir a encapsulação de fármacos hidrofílicos, a técnica de RPI também produz microcápsulas com uma maior resistência e menor permeabilidade devido ao uso do agente reticulante.
Inicialmente, foram necessários inúmeros testes pilotos na extração da xilana para otimização do processo e padronização do produto obtido. Esta padronização foi confirmada pelo desenvolvimento de um método de identificação do polímero de xilana utilizando a espectroscopia de infravermelho. Quanto à obtenção das microcápsulas de xilana pela técnica de RPI, inúmeros fatores, como quantidade do agente reticulante, tempo de reticulação e fase externa, foram estudados com o intuito de reduzir a porosidade das microcápsulas obtidas. Os resultados obtidos nesta fase do trabalho demonstraram a aplicabilidade dos sistemas microparticulados à base de xilana para uma liberação cólon específica. A fim de se confirmar esta aplicabilidade, os sistemas compostos por micropartículas foram submetidos a teste in vitro simulando as diferentes condições encontradas ao longo do trato gastrintestinal, onde o mesmo se apresentou estável ao longo de todo o teste.
Na última parte do trabalho, foram realizados os estudos de liberação in
vitro do fármaco a partir das microcápsulas de xilana. Estes resultados
demonstraram que tanto o fármaco testado como a xilana apresentam uma absorção no mesmo comprimento de onda sob espectrofotometria UV/Vis, sendo necessário o uso de cromatografia líquida de alta eficiência a fim de separar o fármaco e o polímero para elaboração da cinética de liberação do fármaco. Devido à ausência deste equipamento em nosso laboratório no início deste projeto os resultados relacionados à cinética de liberação do fármaco acabaram
por se apresentar como um grande desafio. A fim de resolver este problema e confirmar a viabilidade dos sistemas microparticulados a base de xilana foi feito uma parceria entre dois grupos de pesquisa da UFRN para a incorporação de nanopartículas magnéticas aos sistemas microparticulados de xilana. Esta parceria gerou a publicação de 2 artigos científicos que confirmaram a capacidade do nosso sistema de proteger as nanopartículas magnéticas do ataque ácido e da liberação imediata na simulação do trato gastrintestinal superior.
O estudo e desenvolvimento das microcápsulas de xilana demonstraram a necessidade de caracterizar o polímero de xilana, quanto as suas propriedades tecnológicas, para servir de embasamento para a produção piloto destes sistemas. Estes resultados geraram a produção de um manuscrito submetido à revista Bioresource Technology. Paralelo a este estudo nosso laboratório adquiriu um equipamento de cromatografia líquida de alta eficiência o que permitirá darmos continuidade aos estudos de liberação in vitro do fármaco modelo.
A realização deste projeto permitiu a produção de microcápsulas para liberação cólon específica a partir de um polímero natural obtido a partir de sabugo de milho, uma matéria prima abundante no Brasil, além da produção de 4 artigos científicos que irão contribuir com o conhecimento científico na área de microtecnologia e liberação sítio específica. Parte da contribuição científica deste trabalho já pode ser observada pelas citações dos trabalhos desenvolvidos por nosso grupo de pesquisa por dois dos maiores grupos de pesquisa em xilana e sistemas de liberação cólon específicos, comandados por Anna Ebringerova, pesquisadora sênior do Instituto de Química localizado na cidade de Bratislava/Eslováquia, uma das pesquisadoras que mais publica artigos científicos utilizando a xilana extraída de sabugos de milho e do pesquisador Thomas
Heinze, um pesquisador de renome internacional, que publicou vinte e seis artigos sobre polissacarídeos somente no ano de 2008, pesquisador do centro de excelência na pesquisa de polissacarídeos, localizado na Universidade Friedrich Schiller/Alemanha.
Além do mais, durante este período pude ingressar como professor adjunto na Universidade Estadual da Paraíba, onde atualmente oriento 3 alunos de PIBIC, com uma bolsa de iniciação cientifica da Capes, além de orientar 3 alunos no trabalho de conclusão de curso. Também coordeno o laboratório de Síntese e Vetorização de Moléculas já tendo aprovado um projeto de pesquisa junto a PROPESQ, onde pretendo dar continuidade a pesquisa em parceria com o Laboratório de Sistemas Dispersos da UFRN. Atualmente, tive a oportunidade de ingressar como pesquisador em dois grupos de pesquisa vinculados a CAPES o que permitirá a continuação desta pesquisa na área de micro e nanotecnologia.
5. APÊNDICE
Publicações geradas
Artigos completos publicados em periódicos
1. SILVA, A ; DASILVA, E ; OLIVEIRA, E ; NAGASHIMAJR, T ; SOARES, L ; MEDEIROS, A ; ARAUJO, J ; ARAUJO, I ; CARRICO, A ; EGITO, E . Synthesis and characterization of xylan-coated magnetite microparticles. International Journal of Pharmaceutics, v. 334, p. 42-47, 2007.
2. Nagashima, Toshiyuki; Oliveira, Elquio. Eleamen. ; Silva, Acarília Eduardo ; Marcelino, Henrique Rodrigues ; Gomes, Monique Christine Salgado ; Aguiar, Larissa Muratori ; Araújo, Ivonete Batista ; Soares, Luiz Alberto Lira ; Oliveira, Anselmo Gomes ; Egito, E. Sócrates Tabosa . Influence of the Lipophilic External Phase Composition on the Preparation and Characterization of Xylan Microcapsules A Technical Note. AAPS PharmSciTech, v. 9, p. 814-817, 2008
3. SILVA, E. L. ; CARVALHO, Juliana Fernande de ; PONTES, T. R. ; OLIVEIRA, E. E. ; MEDEIROS, A. C. ; EGITO, E ; ARAUJO, J ; CARRICO, A . Development of a magnetic system for the treatment of Helicobacter pylori infections. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2009
4. Oliveira, Elquio Eleamen ; Silva, Acarília Eduardo ; Júnior, Toshiyuki Nagashima ; Gomes, Monique Christine Salgado ; Aguiar, Larissa Muratori ;
Marcelino, Henrique Rodrigues ; Araújo, Ivonete Batista ; Bayer, Marc P. ; Ricardo, Nágila M.P.S. ; Oliveira, Anselmo Gomes . Xylan from corn cobs, a promising polymer for drug delivery: Production and characterization. Bioresource Technology, p. 1-5, 2010.
Apresentações de Trabalho
1. HONÓRIO, M. L. P. ; SILVA, A. E. ; OLIVEIRA, E. E. ; MARCELINO, H. R. ; NAGASHIMAJR, T ; EGITO, E. S. T. . Influência dos parâmetros da secagem por aspersão na produção de micropartículas de xilana:Eudragit S-100. 2008. (Apresentação de Trabalho/Congresso).
2. GOMES M. C. S. ; SILVA, A. E. ; OLIVEIRA, E. E. ; MARCELINO, H. R. ; NAGASHIMAJR, T ; EGITO, E. S. T. . Incorporação de ácido úsnico e mesalazina em microcápsulas cólon-específicas à base de xilana. 2008. (Apresentação de Trabalho/Congresso).
3. MARCELINO, H. R. ; SILVA, A. E. ; FLORENTINO, A. P. P. ; OLIVEIRA, E. E. ; NAGASHIMAJR, T ; EGITO, E. S. T. . Produção e caracterização de microcápsulas de xilana desidratadas através da liofilização. 2008. (Apresentação de Trabalho/Congresso).
4. FERREIRA, M. R. A. ; SANTIAGO. R. R. ; OLIVEIRA, E. E. ; SOARES, L. A. L.