ENSAIOS DE DISSOLUÇÃO

As formulações e sistemas que contêm a mesma concentração de IBF em sua composição foram comparadas, com a finalidade de melhor estudar os resultados obtidos.

Os perfis de dissolução das formulações contendo 200mg (SEDDS 1C-200mg, SEDDS 3C-200mg, o Ibuprofeno em pó (200mg) e o medicamento comercial Motrin®) e 400mg (SEDDS 1C-400mg, SEDDS 3C-400mg, o Ibuprofeno em pó (400mg) e o medicamento comercial Advil®) foram compiladas e são apresentadas, respectivamente, nas figuras 17 e 18.

Figura 17: Perfis de dissolução das formulações contendo 200mg de ibuprofeno -Ibuprofeno em pó, Motrin®, sistemas autoemulsificantes (SEDDS) 1C e 3C.

0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Q u a n ti d a d e d is s o lv id a ( %) Tempo(minutos) Perfil de dissolução SEDDS 1C 200mg Motrin SEDDS 3C 200mg Ibuprofeno 200mg

Figura 18: Perfis de dissolução das formulações contendo 400mg de ibuprofeno -Ibuprofeno em pó, Motrin®, sistemas autoemulsificantes (SEDDS) 1C e 3C.

As curvas de dissolução obtidas foram linearizadas para obtenção dos respectivos coeficientes de determinação (R2), constantes de liberação (k) e expoente de liberação (n) para o estudo de avaliação da liberação in vitro a partir das formulações estudadas. . Os resultados obtidos estão detalhados na Tabela 10

Tabela 10. Comportamentos cinéticos de liberação in vitro do Ibuprofenoa partir das formulações estudadas. Modelos matemáticos e seus respectivos parâmetros: Coeficiente de determinação (R2), constante de velocidade de liberação (k) e expoente de liberação (n).

Modelos matemáticos Formulações Ordem Zero

Primeira ordem Higuchi Hixson- Crowell Korsmeyer-Peppas k0 R2 k1 R2 kH R2 kHC R2 kk R2 n Motrin ® 2,650 0,918 0,062 0,801 20,415 0,926 -0,077 0,978 0,660 0,897 1,296 Advil ® 3,776 0,931 0,114 0,887 30,632 0,901 -0,122 0,936 1,310 0,877 1,303 IBF 200mg 0,488 0,775 0,007 0,667 6,235 0,898 -0,031 0,978 26,929 0,973 0,326 IBF 400mg 0,564 0,910 0,019 0,789 7,128 0,989 -0,012 0,967 3,164 0,977 0,710

Através da comparação entre os coeficientes de determinação, pode-se afirmar que o modelo de Hixson-Crowell é o que melhor descreve a liberação do IBF a partir dos medicamentos comerciais Motrin® e Advil®, e também para a cápsula de IBF em pó com 200mg, assumindo-se assim que a velocidade de liberação seja limitada pela dissolução das

0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Q u a n ti d a d e d is s o lv id a ( % ) Tempo (min) SEDDS 1C 400mg SEDDS 3C 400mg Advil Ibuprofeno 400mg

partículas do fármaco. Para o IBF em pó com 400mg o melhor modelo foi o de Higuchi, que descreve a liberação do fármaco como um processo de difusão, baseado na lei de Fick. É interessante observar que a liberação do IBF a partir das cápsulas contendo IBF em pó é descrita por diferentes modelos, quando se emprega diferentes concentrações (200 e 400mg). Provavelmente, isso se dá pela diferença de volume ocupado pelo fármaco na cápsula quando se adiciona uma maior ou menor quantidade. Ao se encapsular 400mg de IBF, os pós ficam mais coesos, e o conteúdo mais denso, o que pode influenciar na maneira como o fármaco liberta-se desse sistema. É importante ressaltar que, para estudo do perfil de dissolução do IBF em pó não foram utilizados excipientes, visto que não buscava-se mimetizar uma formulação em cápsula, mas sim caracterizar o perfil de dissolução do fármaco puro.

As formulações autoemulsificantes não puderam ser classificadas pelos modelos matemáticos descritos. Durante o ensaio de dissolução das formulações autoemulsificantes contendo 200mg de Ibuprofeno (1C-200mg e 3C-200mg), foi observada a liberação de todo o fármaco na coleta relativa ao primeiro tempo. Semelhante fato ocorreu nas formulações autoemulsificantes contendo 400mg de Ibuprofeno (1C-400mg e 3C-400mg).

Esta observação está em concordância com os resultados de Obitte e colaboradores (2015), que também desenvolveram formulações autoemulsificantes contendo IBF. Neste trabalho, 85% do fármaco foi liberado nos primeiros 5 minutos, sendo este o primeiro tempo de coleta do perfil de dissolução. Após este tempo a concentração do ativo no meio manteve- se constante até o término do ensaio.

Trivedi e colaboradores (2013) desenvolveram formulações autoemulsificantes contendo o anti-histaminico Fexofenadina. Os perfis de dissolução destas formulações mostram que cerca de 80% do fármaco é liberado nos primeiros 5 minutos. Assim como descrito no presente trabalho, após esta primeira coleta, a concentração do fármaco pouco variou até o fim do ensaio.

A liberação imediata de todo o conteúdo do fármaco a partir de sistemas autoemulsificantes é uma característica comumente descrita na literatura para formulações desta classe, e, como mencionado, foi também observada nas formulações com ibuprofeno desenvolvidas neste trabalho. Este fato provavelmente está relacionado com a propriedade intrínseca deste sistema de rapidamente autoemulsionar-se ao entrar em contato com o meio aquoso e também pela sua capacidade de manter o fármaco solubilizado no meio ao longo do tempo (TRIVEDI, PATEL, PUJARA, 2013).

As formulações autoemulsificantes desenvolvidas podem ser classificadas como formas farmacêuticas de liberação imediata. Embora haja divergência entre alguns

documentos oficiais, de acordo com a classificação preconizada pela ANVISA, a dissolução das formulações SEDDS com 200mg (1C-200mg e 3C-200mg) e a 3C-400mg são consideradas de dissolução muito rápida, visto que mais de 85% da substância ativa foi liberada em até 15 minutos. A formulação 1C-400mg, por sua vez, é considerada de dissolução rápida (BRASIL, 2010b; MANADAS; PINA; VEIGA, 2002).

As formulações SEDDS desenvolvidas não puderam ser classificadas pelos modelos matemáticos descritos, e portanto não possuem uma equação que possa ser utilizada nos cálculos dos parâmetros a serem estudados. Nesses casos, utilizaram-se diretamente os dados obtidos a partir dos perfis de dissolução. Os valores de T50%, Q30min e ED das formulações

estudadas são apresentados na Tabela 11.

Tabela 11: Parâmetros analisados nos perfis de dissolução (T50%, Q30min e ED).

Formulações T50% (min) * Q30min (%) * ED* 1C-200mg <5A 107,56 ± 2,62 A 101,08 ± 1,71A 3C-200mg <5A 99,51 ± 9,46 A 95,32 ± 6,56 A Ibuprofeno em pó 200mg 6,10 ± 2,93A 75,58 ± 12,17 C 77,51 ± 9,79 C Motrin® 21,43 ± 3,42C 71,89 ± 7,05 C 87,26 ± 2,46 C 1C-400mg <5B 89,53 ± 4,38 B 80,71 ±3,78 B 3C-400mg <5B 86,56 ± 0,90 B 82,57 ± 1,48 B Ibuprofeno em pó 400mg 60,90 ± 6,89 44,5 ± 1,32 39,75 ± 3,02 Advil® 13,36 ± 1,64C 95,19 ± 2,28 72,46 ± 3,25 * Média ± desvio padrão (n = 3)

Médias seguidas da mesma letra na coluna, e com mesma concentração de IBF, não diferem estatisticamente (p < 0,05)

Para caracterizar o perfil de liberação do fármaco a partir da formulação em estudo é recomendado avaliar diversos parâmetros, como por exemplo, o Tx%, o Qxmin, e a eficiência de

dissolução (ED). O parâmetro Tx% corresponde ao tempo necessário para liberar uma

determinada porcentagem do fármaco (por exemplo, T50%). O Qxmin corresponde à proporção

de fármaco liberada neste determinado tempo (por exemplo, Q20min, Q30min). As Farmacopeias

utilizam frequentemente estes parâmetros para preconizar seus limites de aceitação dos testes de dissolução (COSTA; LOBO, 2001). Para o ensaio de dissolução de comprimidos de IBF, a Farmacopeia Brasileira 5ª edição (2010) preconiza que não menos que 60% da quantidade declarada do fármaco se dissolvam em 30 minutos.

As informações obtidas a partir da avaliação e comparação destes parâmetros mencionados ajudam a entender o comportamento e o mecanismo de dissolução dos

fármacos. Os parâmetros T50% , Q30min e ED foram utilizados na caracterização dos perfis de

dissolução das formulações em estudo.

Através de uma primeira observação dos perfis de dissolução obtidos, pode-se notar a diferença na velocidade de dissolução entre as formulações.

O parâmetro T50% corresponde ao tempo necessário para liberar 50% do fármaco

presente na formulação em estudo. As formulações SEDDS haviam liberado todo, ou quase todo, o fármaco nos primeiros 5 minutos, sendo este o tempo da primeira coleta realizada na dissolução (T50%< 5 minutos). Para fins de cálculos estatísticos do T50%, considerou-se o valor

de 5 minutos para as formulações SEDDS, embora seja sabido, por meio de análise direta dos dados obtidos da dissolução, que nesse tempo a proporção de fármaco liberada a partir das formulações SEDDS com 200mg de IBF era de 100%, e para os SEDDS com 400mg era maior do que 50%. Os valores do T50% do medicamento Motrin® e Advil® foram maiores do

que os das formulações SEDDS com 200mg e 400mg de IBF, respectivamente (p < 0,05, ANOVA). As formulações que apresentaram T50% estatisticamente equivalentes são apontadas

na Tabela 11.

O parâmetro Q30min corresponde à proporção de fármaco liberada neste determinado

tempo, de 30 minutos. O valor de Q30min das formulações SEDDS com 200mg foi

significativamente maior do que o Q30min do Motrin®, e também maior do que o IBF em pó (p

< 0,05, ANOVA). Com exceção do IBF em pó com 400mg, todas as formulações e produtos avaliados atendem a especificação farmacopeica mencionada, que preconiza que não menos que 60% da quantidade declarada do fármaco se dissolvam em 30 minutos (Q30min ≥ 60%).

Devido a grande concentração e volume do ativo, houve certa dificuldade para encapsular 400mg de IBF em pó. As partículas do pó ficam bastante coesas e o conteúdo mais denso, o que pode influenciar na maneira como o fármaco liberta-se desse sistema.

Os dados obtidos e as comparações apontadas demonstram que a incorporação do fármaco no sistema autoemulsificante proporciona uma significante melhora na velocidade de sua liberação para o meio, tanto em comparação com o IBF em pó, quanto com formulações mais comerciais, como o Motrin® e Advil®.

Resultados semelhantes foram observados por Obbite e colaboradores (2015), que também estudaram o perfil de dissolução de sistemas autoemulsificantes contendo 100mg de IBF. Foi observado que no tempo de 5 minutos foi liberado 85% da proporção de IBF da formulação desenvolvida (t5min = 85%) . Wang e colaboradores (2009) também

desenvolveram sistemas autoemulsificantes contendo 100mg de IBF e comparando com comprimidos convencionais Os estudos de dissolução foram realizados também em tampão

fosfato pH 6,8. Nos primeiros 30 minutos mais de 95% do IBF foram liberados das formulações autoemulsificantes desenvolvidas e apenas 62% do comprimido de IBF convencional.

Desse modo, a incorporação do IBF no SEDDS desenvolvido propiciou uma rápida liberação do fármaco para o meio, podendo assim otimizar a sua absorção e consequentemente, a sua biodisponibilidade ao ser veiculado em uma preparação farmacêutica de via oral (VILLAR et al, 2012).

Como mencionado, a eficiência de dissolução (ED) é um dos parâmetros utilizados na comparação entre formulações. Através da ED avaliam-se, não só a quantidade de fármaco que se foi liberada da formulação ao fim de um determinado tempo, mas a cinética de liberação ao longo de todo o período em questão. Este conceito tem a vantagem de poder ser, ainda que teoricamente, relacionado aos dados in vivo, se for assumida que a extensão da absorção do um fármaco in vivo é proporcional à sua concentração dissolvida e ao tempo que este permanece em contato com as regiões de absorção do trato gastrintestinal (MANADAS; PINA; VEIGA, 2002).

Os valores de ED, com a comparação estatística, refletem observações semelhantes às descritas em relação aos demais parâmetros estudados no perfil de dissolução: as formulações SEDDS apresentam EDs estatisticamente equivalentes (p>0,05, ANOVA) e superiores às EDs do medicamento comercial Motrin® e do IBF em pó com 200mg (p<0,05, ANOVA). As EDsdo Motrin® e do IBF em pó com 200mg são estatisticamente idênticas (p>0,05, ANOVA), bem como foi observado anteriormente.

As EDs das formulações com 400mg de IBF apresentaram resultados semelhantes, entretando, a ED do Advil® e do IBF em pó são estatisticamente diferentes (p>0,05, ANOVA). Tais resultados corroboram com a demonstração de que o sistema autoemulsificante é, de fato, capaz de otimizar a liberação do fármaco para o meio.

É importante observar que, apesar da significativa otimização conseguida através da incorporação do IBF em um SEDDS, as formulações 1C e 3C com 400mg não alcançam 100% de liberação do fármaco nos perfis de dissolução. Como mencionando, mais de 50% do ativo é liberado nos primeiros 5 minutos, mas após esse tempo, verifica-se a formação de um platô que permanece na faixa de 83 a 89%. Existe uma grande dificuldade em incorporar altas concentrações de fármaco em SEDDS, e esta, provavelmente, é a causa de tal limitação. É provável que nem todo o IBF esteja totalmente incorporporado ao sistema. Estudos subsequentes serão necessários para aprofundar o entendimento a cerca desse fato.

Ao contrário de formas farmacêuticas convencionais, a partir das quais o fármaco simplesmente dissolve-se no meio aquoso no ensaio de dissolução, as formulações lipídicas libertaram o fármaco a partir das gotículas de óleo, que por sua vez, são imiscíveis no meio aquoso em que se deseja solubilizar a substância. No caso das formulações lipídicas, a mensuração da área da superfície das gotículas de óleo dispersas é considerada a característica mais crítica na avaliação do desempenho da formulação na dissolução, mais ainda do que a solubilização em si do fármaco no meio (HAUSS, 2007). Os tamanhos das partículas obtidas a partir da diluição em meio aquoso das formulações avaliadas no ensaio de dissolução são apresentados na Tabela 12.

Tabela 12: Valores de tamanho médio das partículas e índice de polidispersão (IP) das formulações avaliadas no ensaio de dissolução.

Formulações Tamanho médio das partículas (nm)* IP*

1C - 200mg 84,18 ± 25,16 0,31 ± 0,07 1C - 400mg 82,23 ± 9,36 0,34 ± 0,02 3C - 200mg 44,39 ± 4,68 0,52 ± 0,36 3C - 400mg 124,77 ± 57,91 0,45 ± 0,27 Motrin® - 200mg 740,40 ±35,42 0,46 ± 0,29 Advil®- 400mg 770,72 ± 37,08 0,36 ± 0,07

* Média ± desvio padrão (n = 3)

A incorporação de IBF em uma formulação autoemulsificante propicia a formação de partículas com tamanho médio inferior a 200nm, condizentes com um sistema nanoestruturado. As emulsões formadas a partir das formulações autoemulsificantes desenvolvidas e estudadas no ensaio de dissolução, independente da proporção de IBF incorporado (1C-200mg, 1C-400mg, 3C-200mg e 3C-400mg) podem ser classificadas como sistemas autonanoemulsificantes (SNEDDS) (CERPNJAK et al, 2013). Não houve diferenças significativas quanto à distribuição de tamanho das gotículas destas formulações (p>0,05, ANOVA). As partículas formadas a partir da diluição e dispersão dos medicamentos Advil® e Motrin® apresentam tamanho médio superior a 700nm, e, sob este aspecto, são estatisticamente equivalentes (p>0,05, ANOVA). Vale ressaltar que, ao contrário dos SEDDS desenvolvidos neste trabalho, as formulações dos produtos comerciais não foram elaboradas com o intuito de obter partículas diminutas. Esta não é, portanto, uma característica esperada para tais. A análise foi feita apenas com cunho expositivo, e de ser, ainda que grosseiramente,

comparada aos resultados obtidos com as formulações autoemulsificantes desenvolvidas. Feita essa ressalva, pode-se colocar a observação de que, a diferença entre as formulações autoemulsificantes e os medicamentos comerciais estudados é perceptível, e estatisticamente comprovada (p<0,05, ANOVA).

O Advil® é uma preparação farmacêutica que possibilita a incorporação de grande concentração de IBF em sua formulação. Segundo informações da própria bula do medicamento, a formulação contém além de 400mg do ativo, os excipientes macrogol, hidróxido de potássio, gelatina, glicerol, sorbitol, corante vermelho FD&C n.º 40 e água purificada. O outro produto comercial utilizado neste trabalho, o Motrin®, é composto por 200mg de IBF e excipientes, sendo eles o óleo de rícino, gelatina, PEG-40 óleo de rícino hidrogenado, povidona, água, sorbitano e sorbitol. Estas preparações farmacêuticas veiculam o IBF, nas respectivas concentrações, de maneira eficiente, em preparações líquidas homogêneas, e por essa razão foram selecionadas para fins de comparação com as formulações autoemulsificantes desenvolvidas. Como mencionado, ao contrário dos SEDDS, as formulações dos produtos comerciais não foram desenvolvidas com o intuito de obter partículas diminutas. A eficiência destas formulações comerciais não se baseia nesta propriedade, como nos casos dos SEDDS, mas sim na combinação de excipientes, que, em ambos os casos, solubiliza completamente o ativo.

Como previamente pontuado, a liberação e a absorção de fármacos in vivo a partir de formulações lipídicas, ocorrem após a digestão e formação das micelas, ou ainda, através da transferência direta das gotículas lipídicas para circulação sistêmica pelo sistema linfático intestinal. A eficiência de ambos os mecanismos é diretamente proporcional à área superficial da gotícula lipídica obtida a partir do sistema autoemulsificante. Sendo assim, quanto menor for o tamanho das gotículas, maior será sua área superficial, e mais eficiente será o processo de absorção (VILLAR et al, 2012 ; GURSOY; BENITA, 2004; HAUSS, 2007).

É importante salientar que, o tamanho médio obtido pela análise por DLS informa a cerca do diâmetro hidrodinâmico da partícula, que não se trata do diâmetro real, pois considera a partícula em meio aquoso e, consequentemente as moléculas de água adsorvidas à superfície. Nesse caso, tal análise está totalmente adequada, visto que reflete efetivamente o diâmetro da partícula que sofrerá o processo de absorção, uma vez que o processo biológico in vivo ocorre também em meio aquoso.

Nesse contexto, considerando o diminuto tamanho das gotículas obtidas e os demais parâmetros avaliados (t50%, Q30min, e ED), pode-se confirmar que a incorporação de IBF em

eficiente e mais rápida, quando comparada aos medicamentos disponíveis no mercado Advil® e Motrin®, e também com o fármaco puro em pó.

Existe uma grande busca no desenvolvimento de sistemas autoemulsificantes contendo IBF, visto toda a importância do fármaco e suas características amplamente pontuadas. Zhao e colaboradores desenvolveram formulações autoemulsificantes contendo IBF em variadas proporções. A formulação contendo 30mg teve seu perfil de liberação avaliado e comparado ao de suspensão contendo o ativo, sendo observada uma liberação significativamente maior do ativo a partir da formulação autoemulsificante (ZHAO et al, 2015).

Semelhantes resultados foram encontrados por Wang e colaboradores, com uma formulação autoemulsificante contendo 100mg de IBF que apresentou perfil de dissolução otimizado, quando comparado a comprimidos convencionais (WANG et al, 2009).

Seguindo essa mesma abordagem, Sharma e colaboradores trabalharam com sistemas autoemulsificantes contendo óleos naturais (óleo de rícino e óleo de amendoim, respectivamente), em formulações contendo 100mg de IBF. Foi feita a comparação dos perfis de dissolução das formulações autoemulsificantes e de comprimidos convencionais, e em concordância com os demais resultados mencionados, a liberação do ativo a partir dos sistemas autoemulsificantes foi significativamente mais rápida (SHARMA et al 2011, SHARMA et al, 2012).

Preparações autoemulsificantes contendo 100mg foram também preparadas por Obbite e colaboradores, que verificaram ainda um aumento na atividade antiinflamatória da preparação, quando comparada ao IBF em pó (OBITTE et al, 2015). Semelhante observação foi relatada por Saritha e colaboradores, que, prosseguiram na tentativa de desenvolver SEDDS com maiores proporções de IBF e obtiveram, assim, formulações autoemulsificantes contendo 200mg de IBF ( SARITHA et al, 2014).

Os estudos mencionados são unanimes em afirmar a importância da busca por formas inovadoras de veicular fármacos lipofílicos, como é o caso do IBF. Há um consenso também no que diz respeito aos resultados obtidos quando estes fármacos são incorporados a SEDDS. A comparação com produtos comerciais ou com suspensões contendo o ativo indicam uma clara e significativa melhora do comportamento do fármaco nos estudos de dissolução realizados, indicando uma promissora otimização de sua biodisponibilidade in vivo.

A significativa melhora no perfil de dissolução do IBF, proveniente de sua incorporação em SEDDS desenvolvido no presente trabalho, vai ao encontro dos estudos disponíveis na literatura, e parece fundamentar o emprego deste tipo de formulação com o propósito de otimizar a performance de liberação do ativo a partir do sistema que o contém. Existe grande dificuldade quanto à incorporação de maiores concentrações de fármaco em SEDDS. O presente estudo contribui com o avanço dessa abordagem em específico, visto que formulações SEDDS contendo 400mg de IBF foram desenvolvidas de forma satisfatória. Esta quantidade de fármaco é bastante superior às proporções de fármaco incorporadas nos SEDDS contendo IBF descritos na literatura até o presente momento, caracterizando assim o desenvolvimento de uma formulação de alta dose de IBF.