4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.4 Diagrama de solubilidade [6]-shogaol/β-CD
A análise do diagrama de solubilidade de fases é uma abordagem tradicional para determinar não apenas como a solubilidade da droga é afetada na presença de diferentes concentrações de CD, mas também para determinar o valor da constante de estabilidade (Kc), e fornecer informações sobre a estequiometria do equilíbrio. Com os resultados obtidos a partir do diagrama de solubilidade foi possível observar que quanto maior concentração de CD maior foi a solubilidade do [6]-shogaol no meio aquoso, a 25°C, resultando em um aumento da solubilidade intrínseca da substância em 19 vezes para o [6]-Shogaol/β-CD e de 85 vezes para o [6]-Shogaol/HP-β-CD, isso se dá devido à provável formação de complexos de inclusão na solução.
Esse incremento de solubilidade pode ser percebido observado os cromatogramas das figuras 14 e 16. Em meio aquoso isento de ciclodextrina, o pico do [6]-shogaol foi fracamente detectado, porém foi possível estimar a sua concentração (0,76 µg/mL), por meio da curva de calibração, apesar deste valor estar abaixo do LQ. Essa baixa detecção se dá devido à baixa hidrossolubilidade intrínseca deste composto, o que ressalta a importância da formação de um complexo de inclusão com ciclodextrina para melhorar sua solubilidade.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
[6]-Shogaol
AU
Tempo (min)
Figura 14: Cromatogramas das amostras do diagrama de solubilidade [6]-shogaol/β-CD, obtido por HPLC. As concentrações ao lado de cada cromatograma correspondem à concentração de β-CD utilizada. Fonte: O próprio autor.
Figura 15: Diagrama de solubilidade de fases do complexo de inclusão [6]-shogaol/β-CD obtido após 72 horas, sob agitação, à 25 ° C. Fonte: O próprio autor.
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Padrão (MeOH) 4,52 mM 2,26 mM 1,70 mM 1,13 mM 0,56 mM 0,0 mM [6]-Shogaol
AU
Tempo (min)
0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005
0,00000 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005
Dt = 0,000002006 + 0,0036[CD] + 1,30721[CD]2 R2 = 0,9893
Concentração do [6]-Shogaol (M)
Concentração da ciclodextrina (M)
Figura 16: Cromatogramas das amostras do diagrama de solubilidade [6]-shogaol/HP-β-CD, obtido por HPLC. As concentrações ao lado de cada cromatograma correspondem a concentração de HP-β-CD utilizada. Fonte: O próprio autor.
Figura 17: Diagrama de solubilidade de fases do complexo de inclusão [6]-shogaol/HP-β-CD obtido após 72 horas, sob agitação, à 25 ° C. Fonte: O próprio autor.
Segundo a teoria desenvolvida por Higuchi e Connors (1965) os gráficos obtidos nas figuras 15 e 17 correspondem ao tipo Ap, quando a solubilidade do substrato aumenta com o incremento da concentração de CD, com um desvio de linearidade positivo na curva. Com relação ao tipo de curva de solubilidade, a
0 2 4 6 8 10 12 14 16
[6]-Shogaol
Padrão (MeOH) 2,26 mM
4,52 mM 1,70 mM 1,13 mM 0,56 mM 0,0 mM
AU
Tempo (min)
0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005
0,00000 0,00005 0,00010 0,00015 0,00020 0,00025 0,00030 0,00035
Dt = 0,000003646 + 0,03793[CD] + 8,32233[CD]2 R2 = 0,9899
Cocentração do [6]-Shogaol (M)
Cocentração da ciclodextrina (M)
regressão linear dos dados pode ser usada para distinguir os tipos de perfis de solubilidade Al e Ap. Se o coeficiente de correlação ao quadrado (R2) da reta gerada for maior que 0,990 indica o perfil do tipo Al e se for menor que 0,990 o perfil é do tipo Ap (ARIMA et al., 2001). Após a determinação de R2 para os dois dados (FIGURAS 15 e 17) verificou-se que este parâmetro tinha valor menor do que 0,990, o que corrobora com os achados da literatura, sugerindo que o tipo de perfil observado no sistema desenvolvido com as duas ciclodextrinas, HP-β-CD e β-CD, exibiam uma curva do tipo Ap.
Segundo Higuchi e Connors (1965) o tipo Ap corresponde a um complexo formado de primeira ordem em relação ao fármaco, mas de segunda ou superior ordem em relação à CD, já que o perfil de solubilidade obtido possui um desvio positivo da linearidade, o que o classifica como um diagrama do tipo Ap. Segundo Jansook e colaboradores (2018) em diagramas do tipo Ap é comum observar que uma molécula de droga forma um complexo com mais de uma ciclodextrina, assumindo uma sequência na complexação, portanto constantes de estabilidade de complexos de ordem superior (K1:n) deve ser calculada com um modelo diferente da convencionalmente utilizada para complexos K1:1. A estequiometria mais comum do tipo Ap é a formação de complexos Droga(D)/Ciclodextrina(CD), 1:2, onde uma molécula de droga forma um complexo com uma molécula de ciclodextrina e posteriormente este complexo formado, interage com mais uma molécula de ciclodextrina (ESQUEMA 1).
Esquema 1. Representação de reações de complexação entre 1 molécula de droga e 2 moléculas de ciclodextrina, em duas etapas.
D+ CD D/CD D/CD + CD D/(CD)2
Estas condições de formação dos complexos e de equilíbrio permitiram propor uma equação quadrática (Dt = D0 + K1:1D0 [CD] + K1:1K1:2D0[CD]2) que permite estimar as duas constantes de estabilidade (K1:1 e K1:2). O valor de K1:2 geralmente está no intervalo de 10 a 500 M-1 ou é significativamente menor que o valor de K1:1, sendo esta faixa de valores considerada ideal para fins práticos (LOFTSSON e DUCHENE, 2007;
JANSOOK, OGAWA, LOFTSSON, 2018).
De modo geral, o diagrama de fases construído revela uma possível complexação do [6]-shogaol, além de permitir fazer inferências sobre a estequiometria de inclusão do complexo formado, que neste caso, para diagramas do tipo Ap a estequiometria mais provável é 1:2. Foi possível também estimar a partir da equação quadrática citada anteriormente, uma constante relacionada com o grau de estabilidade do complexo formado. Esta constante foi de 364,1 M-1 para o complexo formado com β-CD e de 219,4 M-1 para o complexo formado com HP-β-CD, sugerindo uma interação relativamente estável entre droga e ambas as ciclodextrinas, já que as constantes de associação droga-CD nesta proporção são frequentemente relatadas no intervalo de 10 a 500 M-1 (LOFTSSON e DUCHENE, 2007; JANSOOK, OGAWA, LOFTSSON, 2018).
Diante destes resultados, embora a hidroxipropil-β-ciclodextrina tenha apresentado uma constante de estabilidade menor do que a β-ciclodextrina, ela foi selecionada para o desenvolvimento do complexo de inclusão com o [6]-shogaol, pois além de apresentar vantagens quando comparada com a β-CD, tais como o uso parenteral e o aumento mais acentuado da solubilidade intrínseca (85 vezes), esta ciclodextrina fornece maior estabilidade ao complexo (BREWSTER e LOFTSSON, 2007).