CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
EDNALDO GOMES DO NASCIMENTO
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E MECÂNICA DE MEMBRANAS DE QUITOSANA CONTENDO SISTEMAS
MULTICOMPONENTES DE TRIANCINOLONA ACETONIDA
Natal – RN 2020
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E MECÂNICA DE MEMBRANAS DE QUITOSANA CONTENDO SISTEMAS
MULTICOMPONENTES DE TRIANCINOLONA ACETONIDA
Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para obtenção do Título de Doutor em Ciências Farmacêuticas (Área de concentração: Bioanálises e Medicamentos).
Orientador: Prof. Dr. Arnóbio Antônio da Silva Júnior
Co-orientador: Prof. Dr. Eduardo Pereira de Azevedo
Natal – RN 2020
Nascimento, Ednaldo Gomes do.
Desenvolvimento e avaliação físico-química e mecânica de membranas de quitosana contendo sistemas multicomponentes de triancinolona acetonida / Ednaldo Gomes do Nascimento. - 2020. 166f.: il.
Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Natal, RN, 2020.
Orientador: Arnóbio Antônio da Silva Júnior. Coorientador: Eduardo Pereira de Azevedo.
1. Triancinolona acetonida - Tese. 2. Membranas de quitosana - Tese. 3. Ciclodextrinas - Tese. 4. Estomatite aftosa - Tese. 5. Liberação controlada de fármaco - Tese. I. Silva Júnior, Arnóbio Antônio da. II. Azevedo, Eduardo Pereira de. III. Título.
RN/UF/BS-CCS CDU 615.276
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E MECÂNICA DE MEMBRANAS DE QUITOSANA CONTENDO
SISTEMAS MULTICOMPONENTES DE TRIANCINOLONA
ACETONIDA
Banca Examinadora:
Natal, 30 de julho de 2020 NATAL / RN
2020
Prof. Dr. Arnóbio Antônio da Silva Junior Presidente – UFRN
Profa. Dra. Marcela Raquel Longhi Examinador Externo – UNC (Argentina)
Prof. Dr. Ricardo Neves Marreto Examinador Externo – UFG
Dra. Raquel de Melo Barbosa Examinador Externo – MIT (EUA)
Prof. Dr. Álvaro Federico Jimenez-Kairuz Examinador Externo – UNC (Argentina)
Prof. Dr. Cícero Flávio Soares Aragão Examinador Interno – UFRN
“Dedico esta tese a minha querida e amada esposa, Thayse Hanne, pelo apoio incondicional mesmo nos momentos mais difíceis e pelo incentivo eterno na minha formação científica, obrigado por acreditar em mim. E aos anjos da minha vida, meus filhos Ana Clara e André pela compreensão da minha ausência em alguns momentos dessa trajetória. A minha eterna gratidão.”
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, por ter aberto esse caminho na minha vida, dando-me força, coragem, perseverança, paciência e fé para superar todas as dificuldades encontradas ao longo de toda a jornada.
Ao meu amigo e eterno mentor Prof. Dr. Arnóbio Antonio da Silva Júnior pelo apoio intelectual e emocional. A ele agradeço de forma contudente seu direcionamento, disponibilidade e compreensão, não só no desenvolvimento deste trabalho, mas também na minha formação profissional e pessoal. O meu sincero e eterno agradecimento.
Ao meu co-orientador Prof. Dr. Eduardo Pereira de Azevedo, pelo apoio e orientação no desenvolvimento deste trabalho e pela disponibilidade quando solicitada. O meu obrigado.
Ao meu Chefe Prof. Dr. Túlio Flávio Accioly de Lima Moura, pelo apoio, incentivo e compreensão, permitindo realizar a pesquisa e atividades experimentais no Laboratório de Farmácia Escola Industrial (LEFI).
Ao Prof. Dr. Cícero Flávio Soares Aragão, pela permissão do uso do Laboratório de Controle de Qualidade (LCQ) para realizar análises e por ter colaborado diretamente no desenvolvimento da metodologia desse trabalho.
À colega de trabalho e farmacêutica Dayanne Lopes Porto, por ter ensinado e ajudado nas análises com a cromatografia, o meu sincero obrigado pelo apoio e pela sua disponibilidade.
À Profa. Dra. Waldenice de Alencar Morais pelo consentimento do uso do Laboratório de Farmacotécnica, quando necessário, e, especialmente, pelas orientações acerca da normalização bibliográfica da tese.
Aos docentes Prof. Dr. Hugo Alexandre de Oliveira Rocha e a Profa. Dra. Márcia Rodrigues Pereira, pelas essenciais considerações realizadas no exame de qualificação deste trabalho.
Ao amigo e Prof. Dr. Valter José Fernandes Júnior pela gentileza e presteza na realização das análises, quando solicitado. Muito obrigado pela sua disponibilidade.
Ao amigo Prof. Dr. Marco Vinicius Monteiro Navarro pelas valiosas conversas sobre música, vida, família e ciência.
À amiga de trabalho Judite Teodósio pelo encorajamento, apoio moral e emocional que estiveram sempre presentes, o meu sincero agradecimento.
À Carla e Igor do Laboratório de Caracterização Estrutural de Materiais DEMat, a Vinicius do Labortório de caracterização de Materiais Têxteis (LABCTEX), Gabriel Azevedo do Laboratório de Cosmética, Joadir e Elânia do Laboratório Multiusuário de Análises Térmicas (LAMAT), por todas as análises realizadas.
Aos colegas técnicos de trabalho Addison, Nilma, Thereza, Nara, Nayana, e Adeilze pelo apoio logístico, moral e emocional na construção desse trabalho.
A todos os alunos do Laboratório de Tecnologia e Biotecnologia farmacêutica, em especial a Alaine, Mariana, Lucas, Anne, Edilton, Edilamar, Daniele, Clara, Ariane, Emanuell e Tábata pela parceira e pelos produtivos momentos de discussão científica, que muito ajudaram na construção desta tese.
Às alunas Lyghia e Danielle pelo apoio amigo e contribuições no aprendizado de alguns programas de informática, que facilitaram a tabulação de dados deste trabalho.
A todos os professores do Programa de Pós-graduação de Ciências Farmacêuticas da UFRN que não mediram esforço para o crescimento e aperfeiçoamento do programa e, por conseguinte, de seus discentes.
Às instituições de fomento CAPES e CNPq pelo suporte financeiro.
E, por fim, agradeço a todos os mestres que passaram pela minha vida com conhecimento e saber, como também as pessoas que de certa forma se fizeram presentes contribuindo direta ou indiretamente para concretização deste trabalho, os meus sinceros agradecimentos.
“As coisas são melhores para aqueles que aproveitam o máximo a maneira como as coisas são”
RESUMO
O bem-estar físico, mental e social dos indivíduos tem sido o pilar de estudo da ciência para melhorar a qualidade de vida da humanidade. Um dos indicadores chaves para este bem-estar é a saúde bucal. Porém, quase metade da população mundial é acometida por doenças na cavidade oral, que podem causar lesões na mucosa, como a estomatite aftosa recorrente. A triancinolona acetonida é um corticosteroide utilizado no tratamento dessas ulcerações orais. No entanto, geralmente é usada na forma de pomadas e cremes, requisitando repetidas aplicações e limitando o tempo de residência do fármaco na cavidade bucal. Os filmes poliméricos hidrofílicos apresentam grande potencial para resolver estas adversidasdes. Dentre os polímeros, a quitosana têm se destacado por apresentar propriedades terapêuticas importantes, como ações antimicrobiana, antiulcerativa e cicatrizante. Porém, a triancinolona acetonida é fármaco com baixa solubilidade em água, o que limita sua incorporação em filmes hidrofílicos. O objetivo do presente trabalho foi buscar uma forma de desenvolver membranas de quitosana contendo o fármaco incorporado. Para isso, sistemas multicomponentes de fármaco com ciclodextrinas e trietanolamina foram testados para tornar possíveis a preparação de membranas para a liberação sustentada da triancinolona acetonida. As membranas de quitosana foram preparadas pelo método de evaporação do solvente, na qual a incorporação da triancinolona acetonida foi realizada através da dispersão prévia deste fármaco em soluções de hidroxipropil beta-ciclodextrina ou beta-ciclodextrina (sistemas binários) contendo ou não a trietanolamina (sistema ternários). As membranas foram caracterizadas por microscopia de força atômica (MFA), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), percentual de intumescimento, medidas do pH da superfície, difração de raios X (DRX), ensaio de tração e análise térmica (DSC e TG/DTG). A análise quantitativa do fármaco liberado das membranas foi realizado por cromatografia liquida de alta eficiência (UHPLC). Todos os sistemas propostos desenvolvidos apresentaram características físico-químicas com algumas singularidades. Todavia, o sistema ternário contendo a trietanolamina destacou-se apresentando as melhores propriedades. O ensaio de performance de liberação in vitro da triancinolona acetonida foi realizado em células de difusão do tipo Franz, e o tratamento matemático dos dados revelou melhor ajuste pelos modelos de Bhaskar e da difusão parabólica, o que
corrobora com uma liberação em duas fases e controladas pela difusão do fármaco. A presença da trietanolamina na membrana de quitosana (sistema ternário) conseguiu modificar e modular a liberação da triancinolona acetonida. Este sistema mostrou ser um dispositivo eficiente e promissor para liberação de fármacos de baixa solubilidade na administração tópica como a triancinolona acetonida e seu potencial uso na cavidade bucal.
Palavras-chave: triancinolona acetonida, membranas de quitosana, ciclodextrinas, estomatite aftosa, liberação controlada de fármaco.
ABSTRACT
The physical, mental and social well-being of individuals has been the pillar of the study of science to improve the quality of life for humanity. One of the key indicators for this well-being is oral health. However, almost half of the world's population is affected by diseases in the oral cavity, causing lesions in its mucosa, such as recurrent aphthous stomatitis. Triamcinolone acetonide is a corticosteroid that is used to treat these oral ulcerations. Nevertheless, it is usually used as ointments and creams, which requires a repeated applications and limited residence time of drug in the oral cavity. Hydrophilic polymeric films have great potential to solve these adversities. Among the polymers, chitosan has been used due to their important therapeutic properties, such as antimicrobial, antiulcerative, and healing actions. However, triamcinolone acetonide is a drug with low solubility in water, which limits its incorporation into hydrophilic films. The aim of this study was developing chitosan membranes containing triamcinolone acetonide. For this, multicomponent systems with drug, cyclodextrins, and triethanolamine were tested to make possible the preparation of membranes able to supply sustained release of drug. The chitosan membranes were prepared by the solvent evaporation method, in which the entrapment of drug was performed through the prior dispersion of this drug in solutions containing hydroxypropyl beta-cyclodextrin or beta-cyclodextrin (binary systems) or even containing triethanolamine (ternary system). The membranes were characterized by atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM-FEG), infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), swelling assays, measurements of surface pH, X-ray diffraction (XRD), tensile assay, and thermal analysis (DSC and TG/DTG). The quantitative analysis of the drug released from the membranes was performed by high-efficiency liquid chromatography (UHPLC). All proposed systems presented physical-chemical characteristics with some singularities. Nevertheless, the ternary system containing triethanolamine stood out with the best properties. The in vitro release performance assay of triamcinolone acetonide was performed in Franz-type diffusion cells, and the mathematical treatment of the data revealed better fit by Bhaskar and parabolic diffusion models, which corroborates a two-phase drug release controlled by diffusion. The presence of triethanolamine in the chitosan membrane (ternary system) was able to modify and modulate the release of triamcinolone acetonide. This system proved to be an efficient
and promising device for the release of low solubility drugs in topical administration such as triamcinolone acetonide and its potential use in the oral cavity.
Keywords: triamcinolone acetonide, chitosan membranes, cyclodextrin, aphthous stomatitis, controlled drug release.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Anatomia da cavidade oral ... 23 Figura 2: Estomatites aftosas recorrentes. (A) menor, (B) maior e (C) herpetiforme ... 26 Figura 3: A estrutura química das ciclodextrinas naturais ... 36 Figura 4: A estrutura da forma cônica truncado de uma molécula da CD com os grupos hidroxilas ... 36 Figura 5: Estrutura química da trietanolamina ... 39 Figura 6: A sequência de produção das membranas ... 46 Figura 7: Representação esquemática do modelo vertical de difusão da célula de Franz . 52 Figura 8: Imagem dos sistemas em ácido acético 2% sem a quitosana. I: sem TA e solubilizantes (controle); II: TA; III: TA + βCD; IV: TA + HPβCD; V: TA + HPβCD + TEA 1% e VI: TA + HPβCD + TEA 2,5% ... 55 Figura 9: Imagem da suspensão de TA+TEA 2,5% e da solução controle (ácido acético) 56 Figura 10: Imagem dos sistemas após a adição da quitosana. I: sem TA (controle); II: TA; III: TA + βCD; IV: TA + HPβCD; V: TA + HPβCD + TEA 1% e VI: TA + HPβCD + TEA 2,5% ... 57 Figura 11: Imagem das membranas de quitosana. I: sem TA (controle); II: TA; III: TA + βCD; IV: TA + HPβCD; V: TA + HPβCD + TEA 1% e VI: TA + HPβCD + TEA 2,5% . 58 Figura 12: Representação gráfica da variação de peso das membranas (n=6) ... 60 Figura 13: Fotomicrografias eletrônicas de varredura das membranas de quitosana. I: Controle; II: TA; III: βCD; IV: HPβCD; V: HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5%, com aumento de 500 e 8.000 x ... 62 Figura 14: Fotomicrografias eletrônicas de varredura das membranas de quitosana seccionadas. I: Controle; II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5%, com aumento de 500 x ... 63 Figura 15: Medidas das espessuras da membranas obtidas pelo MEV-FEG (n=5) ... 63 Figura 16: Imagens topográficas das superfícies das membranas por MFA (3D), onde temos, I: Controle; II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 65 Figura 17: Perfil de intumescimento em função do tempo das membranas de quitosana em meio PBS (n=5) ... 68
Figura 18: (A) estrutura química da quitosana; (B) estrutura química da TA; (C) espectros de FTIR-ATR da TA isolado, CH e das membranas, sendo, I: controle; II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPTA-βCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 70 Figura 19: Difratograma 2θ da CH, TA e das membranas, onde, I: Controle; II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 72 Figura 20: Termogramas de DSC da TA, CH em pó e das membranas de quitosana onde, I: Controle; II: TA; III: βCD; IV: HPβCD; V: HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 74 Figura 21: Termogramas (A) TG e (B) DTG da TA, CH em pó e das membranas de quitosana onde, I: Controle; II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 77 Figura 22: Cromatograma mostrando a eluição da TA (20 μg/mL) ... 78 Figura 23: Gráfico de estabilidade da TA de 275 µg/mL de 0-25 horas por UPLC. A inserção mostra os pontos estatísticos em toda matriz de dispersão ... 79 Figura 24: (A) regressão linear das diferentes concentrações de TA por UPLC; (B) resíduos da regressão linear em função das concentrações de TA ... 80 Figura 25: Percentual de TA quantificada na tiras de membrana de quitosana em cada sistema (n=3), sendo, II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 81 Figura 26: Perfil de liberação da TA dos sistemas II a VI (a) percentual; (b) massa (µg) e (c) relação de massa por área (µg/cm²), onde, II: TA; III: TA-βCD; IV: TA-HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 84 Figura 27: Diferentes gráficos de modelos matemáticos cinéticos de liberação da TA a partir das membranas de quitosana, onde, II: TA; III: βCD; IV: HPβCD; V: TA-HPβCD-TEA 1%; VI: TA-TA-HPβCD-TEA 2,5% ... 89
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: As patologias orais mais comuns relacionadas com sua incidência no mundo .. 25 Tabela 2: Os principais fatores etiológicos associados ao EAR... 27 Tabela 3: Relação de tratamentos pesquisados para a EAR ... 29 Tabela 4: Quantidade de agente solubilizante necessária para solubilizar 1 mg de TA... 47 Tabela 5: Composição dos sistemas das membranas de quitosana para 80 mL de solução de ácido acético 2% ... 48 Tabela 6: Composição e determinação do pH dos sistemas sem a quitosana ... 59 Tabela 7: Propriedades mecânicas das membranas de quitosana (n=6) ... 66 Tabela 8: Temperaturas de pico e alterações de entalpia obtidas pelo termogramas de DSC das membranas de quitosana ... 74 Tabela 9: Resultados termogravimetricos de decomposição das membranas de quitosana ... 76 Tabela 10: Parâmetros calculados a partir da regressão linear ... 79 Tabela 11: Quantidade de TA liberada das membranas de quitosana (n=3) ... 83 Tabela 12: Modelos matemáticos usados para descrever a liberação da TA pelas membranas de quitosana (n=3) ... 88
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AINES Anti-inflamatórios não esteroidais ANOVA Análise de variância
αCD Alfa-ciclodextrina
βCD Beta-ciclodextrina
γCD Gama-ciclodextrina
BCS Sistema de Classificação Biofarmacêutico CD(s) Ciclodextrina(s)
CH Chitosan ou Quitosana
CMC Carboximetil celulose
DMSO Dimetilsulfóxido
DRX Difração de Raios X
DSC Differential scanning calorimeter DTG Derivada termogravimétrica EAR Estomatite aftosa recorrente EMA Agência de Medicina Européia
FTIR-ATR Fourier Transforms Infrared spectroscopy – Attenuated Total Reflectance
HEC Hidroxietil celulose
HIV Human immunodeficiency virus HPβCD Hidroxipropil beta-ciclodextrina HPMC Hidroxipropilmetilcelulose JPC Codex Farmacêutico Japonês
LPO Lichen planus oral
MANOVA Análise multivariada da variância MEV Microscopia eletrônica de varredura MFA Microscopia de Força Atômica
NF Formulário Nacional
OMS Organização Mundial da Saúde
PBS Solução salina tamponada com fosfato PGLA Poli (ácido lático-co-glicólico)
TA Triancinolona acetonida
TEA Trietanolamina
TG Análise termogravimétrica TPP Tripolifosfato pentassódico
UHPLC Cromatografia Líquida de Alta Eficiência USP Farmacopéia dos Estados Unidos
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 20
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 23
2.1 UMA BREVE DESCRIÇÃO DAS DOENÇAS ORAIS ... 23
2.2 ESTOMATITE AFTOSA RECORRENTE ... 26
2.2.1 Tratamento da Estomatite Aftosa Recorrente ... 28
2.2.2 Triancinolona acetonida ... 31
2.3 O USO DA TECNOLOGIA FARMACÊUTICA NO DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS ... 32 2.3.1 Ciclodextrinas ... 35 2.3.2 Co-solventes ... 39 2.3.3 Polímeros ... 40 3 OBJETIVOS... 44 3.1 OBJETIVO GERAL... 44 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 44 4 MATERIAIS E MÉTODOS ... 45 4.1 REAGENTES E MATERIAIS ... 45
4.2 OBTENÇÃO DAS MEMBRANAS DE QUITOSANA ... 45
4.2.1 Preparação da solução de quitosana ... 45
4.2.2 Preparação das membranas de quitosana sem fármaco ... 46
4.2.3Preparação das soluções de TA ... 46
4.2.4 Preparação das membranas de quitosana multicomponentes ... 47
4.3 CARACTERIZAÇÃO DAS MEMBRANAS ... 48
4.3.1 Determinação da variação de peso ... 48
4.3.2 Análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ... 48
4.3.3 Análise de Microscopia de Força Atômica (MFA) ... 49
4.3.4 Avaliação do pH da superfície das membranas ... 49
4.4.5 Ensaio de Tração (propriedades mecânicas) ... 49
4.3.6 Estudo de intumescimento ... 49
4.3.7 Análise de Espectroscopia na região de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) ... 50
4.3.8 Estudo da cristalinidade por difração de raios X (DRX) ... 50
4.4 METODOLOGIA DO DOSEAMENTO DA TA NOS SISTEMAS POR
CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA (UHPLC) ... 51
4.5 DETERMINAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DO FÁRMACO NAS MEMBRANAS ... 51
4.6 ESTUDO DO PERFIL DE LIBERAÇÃO IN VITRO DO FÁRMACO ... 52
4.6.1 Ensaio de liberação in vitro da TA ... 52
4.6.2 Análise dos modelos cinéticos de liberação ... 53
4.7 ANÁLISES ESTATÍSTICAS ... 54
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 55
5.1 OBTENÇÃO DAS MEMBRANAS DE QUITOSANA ... 55
5.2 CARACTERIZAÇÃO DAS MEMBRANAS DE QUITOSANA ... 60
5.2.1 Determinação da variação de peso entre as membranas ... 60
5.2.2 Análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ... 61
5.2.3 Análise de Microscopia de Força Atômica (MFA) ... 64
5.2.4 Avaliação do pH da superfície da membrana ... 65
5.2.5 Ensaio de Tração (propriedades mecânicas) ... 66
5.2.6 Estudo de intumescimento ... 68
5.2.7 Análise de Espectroscopia na região de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) ... 69
5.2.8 Estudo da cristalinidade por difração de raios X (DRX) ... 72
5.2.9 Análise térmica (DSC e TG/DTG) ... 74
5.3 METODOLOGIA DO DOSEAMENTO DA TA NOS SISTEMAS POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA (UHPLC) ... 78
5.4 DETERMINAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DO FÁRMACO NA MEMBRANA ... 80
5.5 ESTUDO DO PERFIL DE LIBERAÇÃO IN VITRO DO FÁRMACO ... 82
5.5.1 Estudo de liberação in vitro da TA ... 82
5.5.2 Análise dos modelos cinéticos de liberação ... 87
6 CONCLUSÕES ... 91
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 93
APÊNDICES ... 113
APÊNDICE A – PRODUÇÃO CIENTÍFICA ... 113
1 INTRODUÇÃO
A saúde bucal intervém diretamente no bem-estar do indivíduo, tanto no âmbito físico, quanto psicológico e social sendo elemento essencial na qualidade de vida. A saúde bucal permite aos indivíduos conversar, sorrir, deglutir alimentos, mastigar e a viver de forma livre e sem constrangimentos (OMS, 2020). Entretanto, a cavidade oral é frequentemente acometida por inflamações e processos ulcerativos de várias origens. A presença de distúbios bucais, que podem se estender de pequenas lesões da mucosa até o surgimento de câncer, implica diretamente na saúde geral do paciente (CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017).
Um dos processos ulcerativos orais que mais acometem a população mundial é a estomatite aftosa recorrente (CHAVAN et al., 2012). Trata-se de uma desordem inflamatória crônica multifatorial na mucosa oral, que resulta em dor e profundo desconforto ao paciente (OFLUOGLU et al., 2017). O tratamento destas lesões oromucosas respondem aos corticosteróides com atividade imunomoduladora e anti-inflamatória, principalmente com a administração tópica pela fácil acessibilidade e aplicação in situ (AKINTOYE; GREENBERG, 2014). Os corticoides tópicos são administrados na cavidade oral através de pomadas, géis, enxaguatórios bucais e pastilhas minimizando os efeitos sistêmicos (HAMISHEHKAR et al., 2015). Dentre os corticosteróides tópicos utilizados no tratamento de aftas, a triancinolona tem sido o de escolha, atuando de forma eficaz no tratamento sintomático, tendo como vantagem a redução do tempo do ciclo de evolução da úlcera, aumentando o intervalo de aparecimento entre lesões, além de prevenir a ocorrência de infecções bacterianas ou micóticas (CHIANG et al., 2019). A triancinolona acetonida (TA) é um corticosteróide de média a alta potência, sendo utilizado no tratamento adjuvante e alívio temporário de sintomas associado às inflamações orais e desordens gengivais (CHAN; WOLF, 2012).
A administração desses medicamentos na cavidade oral apresentam um problema na terapêutica, tendo em vista que essas formas farmacêuticas não alcançam uma permanência prolongada no local de aplicação (CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017). A permanência é reduzida pela fala, movimento da língua e salivação, promovendo a retirada rápida dos medicamentos e, consequentemente, diminuindo a sua eficiência terapêutica. (SEON-WOO et al., 2019). Para tanto, pesquisas sugerem autilização de excipientes poliméricos visando aumentar o tempo de contato de formulações tópicas com as lesões da
cavidade oral, como na otimização de uma pasta oral de TA contendo gelatina, pectina e carboximetilcelulose de sódio (HAMISHEHKAR et al., 2015) ou em géis bucais com vários polímeros bioadesivos para ulcerações da mucosa oral (AMASYA; SEN; BALOGLU, 2012).
Entretanto, a baixa solubilidade da TA tem dificultado a sua incorporação em formas farmacêuticas convencionais, precisando de novos adjuvantes farmacêuticos que permitam melhorar essa propriedade físico-química (DE MEDEIROS et al., 2016). A procura por novas formas farmacêuticas tem sido um dos caminhos para incorporação de fármacos consolidados, como benznidazol (DE MELO et al., 2018) e metotrexato (DE OLIVEIRA et al., 2019), seja na tentativa de modificar sua forma de liberação, seja para melhorar sua solubilização. Estudos vêm sendo realizados na busca de melhorar a solubilidade destes fármacos consagrados (DE MELO et al., 2016; PEREIRA et al., 2014), e uma das formas tem sido a associação da triancinolona base com agentes solubilizantes, como as ciclodextrinas e co-solventes, como N-metil pirrolidona e trietanolamina (DE MEDEIROS et al., 2016).
As ciclodextrinas (CDs) são oligossacarideos cíclicos capazes de formar complexos de inclusão com moléculas hidrofóbicas aumentando sua solubilidade aquosa (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). As CDs e seus derivados, como a beta-ciclodextrina (βCD) e hidroxipropil beta-ciclodextrina (HPβCD), são estudadas frequentemente em muitas aplicações farmacêuticas. Estas CDs são usadas como excipientes farmacêuticos para aumentar não só a solubilidade, mas também para aumentar a permeabilidade, biodisponibilidade, estabilidade e melhorar as propriedades organolépticas desagradáveis de fármacos (JANSOOK; OGAWA; LOFTSSON, 2018). Além disso, a adição de co-solventes (como a trietanolamina) aumenta significativamnte a capacidade de solubilidade das CDs frente aos fármacos hidrofóbicos (GRANERO et al., 2008).
Atualmente, os polímeros vem se destacando como excelentes adjuvantes farmacêuticos no desenvolvimento de novos sistemas de liberação (LAYEK; MANDAL, 2020). Dentre esses polímeros, destaca-se a quitosana por ser um polímero versátil, biodegradável e biocompatível (ILLUM, 1998).
A quitosana (CH) é obtida da desacetilação da quitina, polissacarídeo natural extraída das carapaças dos crustáceos. A CH é constituída pelos copolímeros β-(1→4)-D-glucosamina e β-(1→4)-N-acetil-D-β-(1→4)-D-glucosamina (RINAUDO, 2006). Inúmeros sistemas tem sido desenvolvidos com a quitosana com a finalidade de modificar a
biodisponibilidade de fármacos, tais sistemas incluem micropartículas (DO NASCIMENTO et al., 2017), hidrogéis (DO NASCIMENTO et al., 2009), nanopartículas (DOS SANTOS-SILVA et al., 2019) e membranas (GHALAYANI et al., 2017). Além disso, a quitosana possui propriedades importantes no tratamento de ulcerações, como antimicrobiano, antiulcerativo, cicatrizante, biocompatível e baixa toxicidade (AZEVEDO et al., 2006).
Diante do exposto, o presente estudo visou desenvolver e caracterizar um novo sistema de liberação controlada constituída de uma membrana de quitosana incorporando a triancinolona acetonida, utilizando como solubilizantes as ciclodextrinas e trietanolamina.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 UMA BREVE DESCRIÇÃO DAS DOENÇAS ORAIS
A organização mundial da saúde (OMS) estima que metade da população global seja afetada por doenças bucais, que englobam cárie dental, doenças periodontais, cânceres orais, manifestações orais por HIV (vírus da imunodeficiência humana), trauma oro-dental, fissura labiopalatina e noma (infecção gangrenosa que destrói as membranas da mucosa da boca) (OMS, 2020). Habitualmente, estas doenças orais promovem lesões na mucosa da cavidade oral (CO) ou cavidade bucal, que é a parte anatomo-fisiológica na qual se inicia o sistema digestório (GUYTON, 1997). A CO é delimitada anteriormente pelos lábios, lateralmente pelas bochechas, superiormente pelos palatos (duro e mole) e inferiormente pela língua, ver figura 1 (MARIEB; HOEHN, 2009). Além disso, a parte interna da CO é constituída por epitélio pavimentoso estratificado queratinizado e não queratinizado (mucosas) que recebem as secreções das glândulas salivares submaxilares e sublinguais (TORTORA, 2011).
Figura 1: Anatomia da cavidade oral
As mucosas orais da boca também podem ser afetadas em outros processos inflamatórios e ulcerativos, que podem ter origem infecciosa ou não infecciosa. As consequências dessas ulcerações na cavidade oral podem levar a grande desconforto aos pacientes, implicando em xerostomia e dificuldades fisiológicas, como se alimentar, falar e realizar outras atividades normais, levando a uma baixa qualidade de vida como também a uma exclusão social (CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017).
De fato, profissionais da área da saúde relatam uma estreita relação entre as doenças bucais e a saúde geral do paciente, destacando a importância da saúde bucal (LATTANZI et al., 2020). A saúde bucal é “um estado livre de dores crônicas na boca e face, câncer de boca e garganta, infecções e feridas orais, doença periodontal (gengiva), cárie dentária, perda dentária e outras doenças e distúrbios que limitam a capacidade de um indivíduo morder, mastigar, sorrir, falar e o bem-estar psicossocial” (OMS, 2020), sendo assim, um indicador-chave para o bem-estar, qualidade de vida e saúde geral do indivíduo.
Um estudo realizado nos Estados Unidos (EUA) mostrou que as lesões da mucosa oral são normalmente encontradas na prática clínica e que afetam em aproximadamente 27,9% em pacientes com idade maior que 17 anos e em 10,3% pacientes entre 2 a 17 anos (CHAN; WOLF, 2012). Já em outra pesquisa reportou que crianças e jovens dos EUA apresentaram a prevalência das lesões da mucosa oral com maior frequência nos lábios (30,7%), seguido do dorso da língua (14,7%) e da mucosa bucal (13,6%) (SHULMAN, 2005).
No Brasil, a prevalência de lesões da mucosa oral não é muito diferente de outras regiões no mundo. Num estudo com 231 adolescentes brasileiros institucionalizados foi verificado uma prevalência 27,70% de lesões na mucosa bucal nestes adolescentes examinados (HIPÓLITO; MARTINS, 2010). Na região sul do Brasil, pesquisadores observaram uma frequência de lesões da mucosa oral elevada, com 465 lesões detectadas em 801 pacientes (GHENO et al., 2015). Enquanto que, em estudo transversal no período de 1996 a 2010 com pacientes de idade entre 0 e 19 anos atendidos em Unidades de Referência de Lesões Orais de Universidades Públicas da Bahia, observou-se a prevalência de lesões neoplásicas aparecendo com mais frequência na faixa etária de 0 a 9 anos, enquanto as lesões não neoplásicas foram mais prevalentes em indivíduos de 10 a 19 anos. Os resultados revelaram 72 tipos diferentes de lesões. As lesões mais prevalentes neste estudo foram mucoceles (14,2%), fibroma (5,6%) e granuloma piogênico (5,3%) (PESSÔA et al., 2015).
O desenvolvimento dessas lesões pode ser a primeira manifestação de patologias locais ou sistêmicas, e o uso de dietas inapropriadas. Além disso, também foi observado que o consumo de álcool e tabagismo em excesso podem ser considerados fatores de risco para o seu desenvolvimento, agravando ainda mais as lesões da CO (BOZA OREAMUNO DDS, MSC; RUGAMA FLORES BSND, 2019).
As origens das lesões orais superficiais podem ser do tipo infecciosa, como candidíase, herpes labial recorrente, eritema migrans, ou de origem não infecciosa, como líquen plano, estomatite aftosa, pênfigo vulgar, penfigóide da membrana mucosa, porém dentre elas as ulcerativas são as mais frequentes. Na Tabela 1 é mostrado de forma resumida as doenças orais mais comumente relatadas (CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017).
Tabela 1: As patologias orais mais comuns relacionadas com sua incidência no mundo
Doenças orais Incidência
Doença periodontal 15-20% adultos de meia-idade (35 a 44 anos) e 30% pessoas entre 65 e 74 anos.
Câncer oral 5 a 10 casos a cada 100.000 pessoas.
Infecções fúngicas, bacterianas ou virais por
HIV 40-50% dos indivíduos HIV positivos.
Noma¹ 60% das crianças na Ásia-África (cerca de
90% dessas crianças vão à óbito). Estomatite Aftosa Recorrente 20% da população mundial.
LPO² associado a lesões lichenoides orais 0,5-2,5% da população com prevalência feminina.
Transtornos orais potencialmente malignos relacionados a LPO²
1% da população com diagnóstico a lichen planus oral.
Pênfigo vulgar e mucosa penfigoide 1-5 pessoas em 100.000 a cada ano. Eritema multiforme oral 0,01-1% de toda população.
Psoríase oral e intraoral Desconhecido.
Fibrose submucosa oral
Observado predominantemente no sudeste asiático e na região Indiana, muito comum em homens entre 20 a 40 anos.
Nota: ¹ Cancro oral, infecção gangrenosa que destrói as membranas das mucosas da boca, em decorrência da subnutrição, também conhecida como doença da fome; ² Lichen Planus Oral. Fonte: (CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017).
2.2 ESTOMATITE AFTOSA RECORRENTE
O termo “afhthai” foi mencionado pela primeira vez por Hipócrates (460-370 a.C.) para descrever os distúrbios da boca, embora a primeira descrição clínica válida para a estomatite aftosa recorrente (EAR) surgiu em 1888 por Von Mikulicz e Kummel (SHIP; MICH, 1996). A EAR é uma desordem inflamatória crônica multifatorial, recorrente, na forma redondo ou ovoide, porém, pequenas com ulcerações dolorosas da mucosa não queratinizada, com centro necrótico raso coberto por uma pseudomembrana amarelo-acinzentada, com margens circunscritas elevadas e halos eritematosos (FRAIHA; BITTENCOURT; CELESTINO, 2002).
O princípio dessas lesões começam com a queima prodrômica de forma aprisionado na mucosa oral por 2 a 48 horas, antes do surgimento da úlcera. Neste período inicial ocorre uma formação de eritema, em seguida uma pequena pápula branca se forma e úlcera, aumentando de forma gradativa nas próximas 48 a 72 horas (SCULLY; GORSKY; LOZADA-NUR, 2003). A EAR pode ser classificada em três tipos: ulceras aftosa menor, aftosa maior e herpetiformes (figura 2), apesar de se apresentarem de maneira diferente, possuem características comuns, como: formato, profundidade, edema e dor (CHAVAN et al., 2012; SCULLY; PORTER, 2008).
Figura 2: Estomatites aftosas recorrentes. (A) menor, (B) maior e (C) herpetiforme
Fonte: (SCULLY; GORSKY; LOZADA-NUR, 2003).
A forma aftosa menor é a manifestação clínica mais comum prevalecendo em aproximadamente 80% das EAR, o tamanho pode atingir até 5 mm de diâmetro e normalmente ocorre na mucosa labial e bucal, soalho da boca e menos comum na gengiva, no palato e dorso da língua. A lesão tem a tendência de desaparecer sem deixar cicatriz após um período de 10 a 14 dias (CHAVAN et al., 2012). Existem vários fatores associados a etiologia da EAR, como trauma local, alergênicos, bactérias, vírus, estresse,
desordens endócrinas, genéticos, dentre outros (tabela 2). Embora existam fortes fatores causais para a EAR, a sua origem ainda permanece desconhecida (CHAVAN et al., 2012; SEON-WOO et al., 2019).
Tabela 2: Os principais fatores etiológicos associados ao EAR
LOCAL
Trauma Fumo
Composição desregulada da saliva
MICROBIANO Bacteriano: Estreptococos
Viral: Varicela zoster, citomegalovírus
SISTÊMICO
Doença de Bahcet
Úlceras na boca e genitais com Síndrome da cartilagem inflamada
Doença de Crohn Colite ulcerosa Infecção por HIV
Febre periódica, aftose, faringite e adenite (PFAPA) ou síndrome de Marshall
Neutropenia cíclica
Estresse, desequilíbrio psicológico, ciclo menstrual NUTRICIONAL
Enteropatia sensível ao glúten
Deficiências de ferro, ácido fólico e zinco Deficiências de vitamina B1, B2, B6 e B12
GENÉTICO Etnia
Haplótipos de HLA
ALÉRGIO/IMUNOLÓGICO
Citotoxicidade local de linfócitos T Relação CD4:CD8 anormal
Níveis de citocinas desregulados
Hipersensibilidade induzida por micróbios Sensibilidade ao Lauril Sulfato de Sódio Sensibilidade alimentar
OUTROS
Antioxidantes
Medicamentos anti-inflamatórios não esteróides (AINES) Beta-bloqueadores
Medicamentos imunossupressores Fonte: Adaptado de (CHAVAN et al., 2012).
Dentre as patologias orais a EAR é a lesão da mucosa oral considerada mais comum e mais frequente, com prevalência de 20% da população mundial, porém esse percentual pode chegar a 60% em diferentes etnias ou grupos socioeconômicos (CHAVAN et al., 2012; FRAIHA; BITTENCOURT; CELESTINO, 2002). Em crianças a prevalência pode chegar em torno de 39%, e essa prevalência pode ser maior ainda quando os pais (um ou ambos) possuem EAR, crianças com pais EAR positivo tem 90% de chance maior de
desenvolver a lesão, enquanto que apenas 20% podem desenvolver EAR com pais EAR negativos (OFLUOGLU et al., 2017).
Um estudo realizado em uma escola profissionalizante observou-se uma prevalência maior de EAR enquanto eram estudantes nas mesmas disciplinas (feminino 57,2% e masculino 48,3%) do que após 12 anos quando eles se tornaram profissionais. Esse resultado levou a sugerir que o estresse durante a vida estudantil é um fator importante na EAR, embora saiba que, com o avançar da idade a frequência do EAR tende a reduzir. Caso a gravidade do EAR após a terceira década de vida comece a aumentar significativamente, se faz necessário suspeitar de distúrbio clínicos subjacentes, como anormalidade hematológica ou imunológica, como também outras doenças, de Behcet e Crohn (AKINTOYE; GREENBERG, 2014).
2.2.1 Tratamento da Estomatite Aftosa Recorrente
Em decorrência do desconhecimento da etiologia da EAR, não existe uma terapia definida para o tratamento desta doença. Os atuais manejos terapêuticos dependem dos sintomas, localização, frequência, tamanho e número das úlceras, bem como buscar aliviar a dor, inflamação, diminuir a incapacidade funcional e promover a cicatrização dessas lesões (AKINTOYE; GREENBERG, 2014). Estes procedimentos tem por finalidade de reduzir a duração e frequência das ulcerações e promover o restabelecimento das funções fisiológicas normais da cavidade oral. Como também, controlar por mais tempo o surgimento das lesões ulcerativas e reduzir os efeitos colaterais indesejáveis (FRAIHA; BITTENCOURT; CELESTINO, 2002).
Normalmente os medicamentos tópicos são os de primeira escolha para o tratamento do EAR, mas se surgirem lesões mais severas e que causem morbidade substancial, se faz necessário o uso de medicamentos sistêmicos ou a combinação deles com os de uso tópico (COSTA; CASTRO, 2013)(CHAVAN et al., 2012). Atualmente, são várias as classes farmacológicas terapêuticas que são utilizadas de forma paliativa no tratamento da EAR, como antimicrobianos, anti-inflamatórios, anestésicos, medicamentos naturais e homeopáticos, dentre outros, ver na Tabela 3 (AKINTOYE; GREENBERG, 2014; CHAVAN et al., 2012).
Como observado na tabela 3, existe uma grande variedade de tratamento para as lesões da EAR e embora as lesões tenham causas multifatoriais, a sua manifestação é dolorosa e inflamatória, e por isso a resposta ao uso de medicamentos anti-inflamatórios
tópicos, particularmente os corticosteroides, continuam sendo a melhor opção para o tratamento da EAR (SCULLY; GORSKY; LOZADA-NUR, 2003).
Tabela 3: Relação de tratamentos pesquisados para a EAR Terapia tópica
Tratamento físico local Biópsia, ablação a laser de baixa potência, ultrassom de baixa densidade, cauterização química (nitrato de prata).
Antimicrobianos Tetraciclina, minociclina, triclosan, clorexidina.
Corticosteroides tópicos
Triancinolona acetonida, hemisuccinato de hidrocortisona, flucinonida, valerato de betametasona, pivolato de flumetasona, dipropionato de beclometasona, propionato de clobetasol, fuorato de mometasona, fluonamida, halbetasol, dexametasona. Anestésicos tópicos Benzidamina, benzocaína, lidocaína.
Outros agentes tópicos
Amlexanox, cromoglicato de sódio, carbenoxolone de sódio, azelastina, interferon α-2 humano, diclofenaco em hialuronato, ácido lático, extrato da casca do mangue-vermelho (Rizophora mangle), extrato de alcaçuz, própolis, azelastina, ciclosporina, prostaglandina E2, cimetidina, Eupatorium laevigatum (extrato).
Terapia sistêmica Imunossupressores sistêmicos
Prednisolona, azatioprima, levamisole, colchicina, talidomida, pentoxifilina, dapsone, clofazimina, ciclosporina, prednisona. Outros agentes
sistêmicos
Interferon α humano, gamaglobulina, vitamina B12, vitamina C,
Maleato de Irsogladine. Fonte: Adaptado de (CHAVAN et al., 2012).
Os corticosteróides, mas comumente chamados de corticoides, tem sido utilizado amplamente no tratamento de pacientes com doenças inflamatórias da pele, em decorrência de suas ações anti-inflamatórias e imunossupressoras (DE FREITAS; DE SOUZA, 2007). Os corticosteróides têm uma estrutura esquelética básica compreendendo 21 átomos de carbono dispostos em quatro anéis, modificações nesta estrutura básica levam ao desenvolvimento de compostos com potências variadas e diferentes efeitos adversos (SWEETMAN, 2009).
A cortisona, o primeiro corticosteróide introduzido para uso médico, não teve atividade tópica, mas a simples redução do grupo carbonila na posição 11 levou à síntese de hidrocortisona, um dos corticosteróides tópicos mais comumente usados (BRUNTON; PARKER, 2010). Entretanto, os riscos associados ao uso de corticosteróides caminham de forma paralela aos benefícios da eficácia terapêutica dos mesmos. A relação risco/benefício está associada com a potência dos esteróides e a capacidade de penetração percutânea (BRAZZINI; PIMPINELLI, 2002).
Os corticosteróides são classificados como glicocorticoides (reguladores do metabolismo dos carboidratos) ou mineralocorticoides (reguladores do equilíbrio eletrolítico), tendo como escolha os glicocorticoides pela potente ação supressora sobre a inflamação (DE FREITAS; DE SOUZA, 2007). Os glicocorticoides são assim chamados por influenciar no metabolismo das protéina e carboidratos, principalmente da glicose. Glicocorticoides podem impedir a inflamação provocada por estímulos irradiantes, mecânicos, químicos, infecciosos e imunológicos (BRUNTON; PARKER, 2010).
Em pacientes que apresentam lesões mais frequentes ou mais nocivas, a terapia mais indicada e eficaz é o glicocorticoide tópico, pois promove uma rápida diminuição da inflamação e um menor tempo de cicatrização, principalmente se o medicamento for usado no estágio inicial da lesão (SHARMA et al., 2018). Entretanto, os pacientes devem ser orientados com relação a escolha e o uso adequado do anti-inflamatório esteroide, afim de evitar ou diminuir o risco de efeitos colaterais e sistêmicos indesejados. Alguns profissionais odontólogos, sugerem o uso destes fármacos associados com formas farmacêuticas adesivas (como, orabase) para melhorar o contato do medicamento com a lesão (AKINTOYE; GREENBERG, 2014; AMASYA; SEN; BALOGLU, 2012; CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017).
Ao longo dos anos, a pesquisa tem se concentrado em estratégias para otimizar a potência e, em particular, a capacidade anti-inflamatória e imunossupressora, minimizando os efeitos adversos, de corticosteróides tópicos. Como também, buscando permear a epitélio não queratinizado e atingir concentrações adequadas na mucosa sem atingir altas concentrações séricas (BRAZZINI; PIMPINELLI, 2002).
Os glicocorticosteróides atuam em diferentes tecidos e tipos de células com efeitos específicos e não específicos que estão relacionados com diferentes mecanismos de ação, de acordo com sua estrutura química (BRUNTON; PARKER, 2010). Atualmente, são vários os tipos de glicocorticoides tópicos classificados como potente, tais como:
amciononida, betametasona, budesonida, desonida, desoximetasona, dicloreto de diflorasona, valerato de diflucortolona, fluclorolona acetonida, fluocinolona acetonida, fluocinonida, fluprednidene acetato, flurandrenolone, propionato fluticasona, halcinonida, butirato de hidrocortisona, aceponato de metilprednisolona, furoato de mometasona, prednicarbato e TA (BRAZZINI; PIMPINELLI, 2002).
2.2.2 Triancinolona acetonida
A TA é um dos corticosteróides que tem seu uso no alívio nas manifestações inflamatórias e pruriginosas de dermatoses moderadas a severas. Geralmente mais eficaz em dermatoses agudas e crônicas (como exemplo: dermatite seborréica, neurodermatite localizada, psoríase e fase inflamatória de xerose) (PELLANDA et al., 2006). Além dessas aplicações, também vem sendo utilizada no tratamento de várias afecções tópicas orais, dentre elas a estomatite aftosa (CHAVAN et al., 2012; HAMISHEHKAR et al., 2015). Por se tratar de glicocorticoide, a terapia tópica comumente é preferida à terapia sistêmica, por provocar menos efeitos adversos (CARO; SUTERA; GIANNOLA, 2017).
A TA apresenta-se na forma de pó branco cristalino, praticamente insolúvel em água, moderadamente solúvel em álcool, clorofórmio e metanol apresentando uma massa molecular equivalente a 434,5 g/mol (SWEETMAN, 2009). Este glicocorticoide sintético possui propriedade imunossupressora e anti-inflamatória potente, porém, por possuir baixa solubilidade e uma elevada permeabilidade é classificado pelo sistema de classificação biofarmacêutica (BCS) em fármaco de classe II (ARRUNÁTEGUI et al., 2015; BRUNTON; PARKER, 2010).
Comumente, a TA é usada na terapia tópica da EAR na concentração de 0,1% (SHARMA et al., 2018). Este fármaco atua nestas lesões através da promoção da inibição da migração de leucócitos e na diminuição da permeabilidade capilar nas ulcerações (SEON-WOO et al., 2019). A taxa de absorção da TA varia de 1 a 36% em diferentes partes do corpo e essa taxa pode ser maior quando a pele ou mucosa encontra-se injuriada, seu metabolismo tópico é dérmico e a pequena quantidade que pode entrar em circulação sistêmica é metabolizada no fígado, raramente levando a riscos adversos locais, como candidíase ou atrofia da mucosa oral (OFLUOGLU et al., 2017).
As formas farmacêuticas tópicas contendo a TA vem sendo estudada seja na forma isolada ou associada com outros ativos, como na forma de géis bucais (NAKAJIMA et al., 2019; NOGUEIRAS-NIETO; BEGOÑA DELGADO-CHARRO; OTERO-ESPINAR,
2013), pomada (VAN HEUGTEN et al., 2018), pasta (HAMISHEHKAR et al., 2015), creme (METTU et al., 2017) e enxaguatórios bucais (UNGPHAIBOON; MAITANI, 2001). Contudo, estas formas farmacêuticas não promovem uma liberação tão eficaz, além de apresentar a incoveniência para os pacientes de sua administração, por causar dificuldade de aplicação, facilidade de remoção da formulação pela saliva e uma permanência reduzida de contato do fármaco com a lesão (SEON-WOO et al., 2019).
Mesmo diante do exposto, o tratamento com a TA ainda mostra-se eficaz na redução da dor e na redução do tamanho das lesões aftosas, como também reduz o tempo do ciclo de evolução das úlceras e aumenta o intervalo de aparecimento entre uma lesão e outra. Além disso, previne infecções bacterianas ou micóticas oportunistas próximo as lesões e proporciona o alívio momentâneo da dor, melhorando a qualidade de vida do paciente (HALIM et al., 2013).
Poucos estudos vêm sendo realizados na tentativa de corrigir ou melhorar as características limitantes citadas da TA. Desta forma, alguns trabalhos tem procurado associar adjuvantes com este farmáco na tentativa de melhorar sua solubilidade, associando a agentes solubilizantes como a βCD (VILLAR-LÓPEZ et al., 1999), a Hidroxipropil β-ciclodextrina (MIRO et al., 2012) e co-solventes como a trietanolamina e N-metil-pirrolidona (DE MEDEIROS et al., 2016). Como também, a utilização de novos sistemas de liberação de forma a melhorar sua estabilidade, a aumentar a permanência no local de ação, e consequentemente, otimizar sua eficácia terapêutica (FERNANDES et al., 2018; SEON-WOO et al., 2019).
2.3 O USO DA TECNOLOGIA FARMACÊUTICA NO DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS
As formas farmacêuticas tópicas convencionais (gel, pomada, orabase) de uso bucal apresentam dificuldade na sua aplicação por precisar de uma quantidade razoável do medicamento. Como já foi mencionado, estas preparações estão susceptíveis a uma rápida remoção pela saliva presente na boca, que reduz o período de contato entre o medicamento e o local da lesão, comprometendo a terapia (HALIM et al., 2013). Outro ponto importante que merece destaque é a frequência de aplicação de corticosteróides tópicos o qual é debatido em vários estudos, mostram que a recomendação mais comum é aplicação de duas vezes ao dia. Embora existam médicos que recomendem multiplas aplicações diárias,
conforme a doença que está sendo tratada (PELLANDA et al., 2006), dificultando a adesão do paciente ao tratamento.
A partir dessas características, a tecnologia farmacêutica tem sido uma ferramenta importante na busca do desenvolvimento de novas formulações farmacêuticas e cosméticas procurando atender e a solucionar as dificuldades farmacotécnicas dos princípios ativos, a fim de promover uma melhor estabilidade, segurança, eficácia e facilidade posológica (KHADKA et al., 2014; SIEPMANN et al., 2019).
Diante disso, algumas estratégias no desenvolvimento de sistemas estão sendo realizadas e sendo utilizadas para modificar a liberação de ativos, disponibilizando-os na quantidade adequada. Os sistemas podem ser desenvolvidos quanto a redução do tamanho das partículas, como micropartículas (DO NASCIMENTO et al., 2017) e nanopartículas (DOS SANTOS-SILVA et al., 2019), quanto a formulações à base de lipídeos, como lipossomas (KUMAR et al., 2020), nano e microemulsões (ISLAM et al., 2016), quanto a solubilização utilizando agentes de complexação ou co-solventes (DE MELO et al., 2016), e também quanto ao uso de polímeros nas formulações (AL-ZOUBI; ODEH; NIKOLAKAKIS, 2017; AZEVEDO et al., 2006).
Alguns trabalhos científicos desenvolvidos têm mostrado a importância dessa ferramenta para solucionar e aprimorar a eficácia de diferentes ativos. Como observado no estudo da solubilização da triancinolona através das ciclodextrinas e co-solventes obtendo uma formação de complexo estável e aumentando a solubilidade da triancinolona base em meio aquoso, proporcionando uma boa absorção e biodisponibilidade (DE MEDEIROS et al., 2016). Em outro estudo, pesquisadores realizaram estudos térmicos e de estabilidade no processo de microencapsulação de triancinolona base com poli (D, L- lático-co-glicólico) (PGLA) pelo método de spray dryer e observaram que esta microencapsulação não provocou qualquer alteração na estabilidade física e química dos componentes da formulação. E ainda obtiveram um elevado grau de aprisionamento deste fármaco nestas micropartículas poliméricas, de forma eficiente e confiável. Assim, proporcionaram uma pré-formulação para uso oftalmológico da triancinolona base (DA SILVA-JUNIOR et al., 2009). Já em outra pesquisa, foi possível desenvolver micropartículas de PGLA associando a triancinolona e ciprofloxacino com um sistema de liberação controlada e compararão com colírio de prednisolona e ciprofloxacino convencional após a cirurgia de catarata. E observou-se uma resposta terapêutica equivalente entre as formulações (PAGANELLI et al., 2009).
Este potencial de desenvolvimento de novos sistemas utilizando diversas tecnologias também vem acontecendo para administração de corticoides na CO. Pesquisadores em um estudo, procuraram otimizar uma formulação de pasta oral de triancinolona acetonida adicionando polímeros mucoadesivo nas formulações com o intuito de aumentar o tempo de contato do medicamento nas lesões ulcerativas do EAR mostrou-se semelhante com a formulação referência (HAMISHEHKAR et al., 2015). Enquanto que, outros pesquisadores procuraram desenvolver um sistema adesivo contendo micro agulhas composta por proporções diferentes de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e carbopol junto a superfície do filme de liberação afim de promover uma maior força de adesão a mucosa, melhorando a liberação da TA e protegendo a retirada do sistema pelo movimento da boca e da saliva (SEON-WOO et al, 2019).
E uma das propriedades que tem se destacado no desenvolvimento de sistemas na cavidade bucal é a mucoadesividade ou bioadesividade (CARVALHO; CHORILLI; GREMIÃO, 2014). A propriedade bioadesividade vem se tornando uma das principais soluções para resolver os problemas enfrentado pelos pesquisadores em administrar medicamentos na cavidade oral (BAUS et al., 2019). As formulações bioadesivas parecem ser bastante atraentes para esse tipo de administração, justamente por reduzir não só a frequência de aplicação, como também a quantidade de medicamento administrado (ABOU-ELNOUR et al., 2020).
O termo bioadesão é definido como uma ligação macromolecular sintética, semissintética ou natural à superfície da mucosa de forma que permaneçam juntos por um determinado tempo, podendo está ligação ser covalente, ligações de hidrogênio, iônicas ou de Van Der Waals (SUDHAKAR; KUOTSU; BANDYOPADHYAY, 2006). E normalmente, estes bioadesivos são feitos por polímeros sintéticos, semissintéticos ou naturais (CARVALHO; CHORILLI; GREMIÃO, 2014). Um estudo desenvolveu diferentes formulações de géis bucais com vários polímeros bioadesivos para lesões ulcerativas da cavidade bucal, avaliando as propriedades mecânicas e texturais das formulações de géis contendo TA e comparou-as com o produto comercial com 0,1% de TA (kenacort-A Orabase®). Este estudo permitiu observar que as propriedades bioadesivas das formulações dependem do peso molecular e da concentração do polímero utilizado e que a análise do perfil de textura indicou que as propriedades mecânicas dos géis desenvolvidos foram mais adequadas do que a do produto comercial (AMASYA; SEN; BALOGLU, 2012).
Uma outra preocupação no desenvolvimento de formulações farmacêuticas têm sido a inclusão de fármacos de baixa solubilidade em meio aquoso (DI et al., 2016). Esta problemática de solubilidade, tem sido alcançada através do controle de pH, complexação, co-solvência, micelização ou um combinado destas opções. Desta forma, a melhora da solubilidade tem ajudado na eficácia e absorção dos ativos (HE; LI; YALKOWSKY, 2003). O uso combinado de co-solvência e complexação torna-se um caso extremamente interessante para melhora da solubilização de fármacos.
2.3.1 Ciclodextrinas
Na industria farmacêutica, as CDs tem sido empregadas em virtude das suas propriedades complexantes com fármacos, aumentando a biodisponibilidade e estabilidade, diminuindo a irritação gástrica ou ocular de alguns fármacos, melhorando as propriedades organolépticas de outros ativos e prevenindo interações entre diferentes fármacos (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). Contudo, as CDs são mais comumente usadas para aumentar a solubilidade e dissolução dos fármacos insolúveis (DI et al., 2016).
As CDs são oligômeros ou oligossacarideos cíclicos de glicose com a capacidade de formar estruturas de inclusão monomolecular hidrossolúveis, biocompatíveis, de baixa imunogenicidade e baixa toxicidade para animais e humanos (ARRUDA et al., 2017). Elas são estruturas obtidas a partir de uma degradação enzimática do amido, por ação da enzima ciclodextrina-glicosil-transferase, produzidas e promovidas pelas amilases de diferentes microrganimos (Bacillus macerans, Bacillus megaterium, Bacillus circulans, outros) (SINKO, 2008).
Estes oligossacarídeos ciclicos contêm um mínimo de seis unidades de D-(+)-glicopiranose unidos por ligações α-1,4, sendo que, α-ciclodextrina (αCD), β-ciclodextrina (βCD) e γ-ciclodextrina (γCD) são as formas mais comuns e com maior percentual dentre as CDs naturais (SHAH; HALACHEVA, 2016). Entretanto, esse percentual é relativo, pois dependem do tipo de microrganismo que produz a enzima e das condições de reação em que acontecem (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). As αCD, βCD, γCD consistem de seis, sete e oito unidades de glicose, respectivamente, são cristalinas, não-higroscópicas e de produção industrial, ver figura 3 (STICK; WILLIAMS, 2009). Outras CDs foram identificadas, compostas por mais de 8 unidades de glicose, porém seu rendimento de produção é baixo e suas propriedades complexantes são fracas, reduzindo seu interesse farmacêutico (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006).
Figura 3: A estrutura química das ciclodextrinas naturais
Fonte: (HAMMOUD et al., 2019).
A estrutura das CDs apresentam-se numa forma de cone truncado (figura 4), que podem acomodar moléculas e através do arranjo entre as unidades de glicose possibilita de formar compostos de inclusão em meio aquoso (SINKO, 2008). No seu interior a presença do grupos CH2 torna o meio relativamente hidrofóbico, enquanto que, nas suas
extremidades a presença dos grupos hidroxilas primária e secundária tornam essa região mais hidrofílicas (LOFTSSON; BREWSTER, 2010). Assim, as moléculas de água tende a ser repelida do interior da cavidade das CDs e ser substituída por moléculas hidrofóbicas. Com isso, o tamanho de moléculas e a estereoquímica apropriados podem acomodar-se dentro da cavidade da CD mediante interações hidrofóbicas (SINKO, 2008).
Figura 4: A estrutura da forma cônica truncado de uma molécula da CD com os grupos hidroxilas
Dentre as CDs naturais, a βCD é a que possui maior aplicação no campo farmacêutico, pois é obtido industrialmente com alto rendimento e qualidade, baixo custos, com uma cavidade interna de dimensões ideais para incorporação de compostos aromáticos hidrófobos, além de ter sua regulamentação aprovada junto aos órgãos farmacopéicos (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). A importância da βCD no processo de solubilização e estabilidade de fármacos de baixa solubilidade no desenvolvimento de formulações vêm sendo demonstrado em várias pesquisas. Como no trabalho, onde a βCD foi utilizada para melhorar a solubilidade da aspirina na preparação de hidrogel termosensível incorporada em um sistema de quitosana/glicerol fosfato (ZHOU et al., 2016), ou quando ela foi utilizada na complexação multicomponente com a prolina melhorando a solubilidade aquosa do cetoconazol (ZOPPI et al., 2019).
A βCD possui uma solubilidade em água limitada (1,8 g/100 mL, à 25 °C), sendo com uma grande frequência, um fator limitante para estabilizar diversos fármacos em doses terapêuticas (TANG et al., 2020). A solubilidadade relativamente baixa em água das CDs pode estar relacionada com a formação de ligações intramoleculares de hidrogênio com os grupos hidroxilas, impedindo a interação das CDs com as moléculas de água (SINKO, 2008), ou seja esta ligação relativamente forte das moléculas de CD deve-se ao seu estado cristalino (LOFTSSON; BREWSTER, 2010).
Desta forma, tem se desenvolvido derivados a partir das CDs naturais cristalinas, a fim de melhorar sua solubilidade, evitar os efeitos tóxicos e ainda oferecer uma possibilidade de aumentar a sua capacidade de inclusão (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). As modificações químicas como aminação, eterificação, metilação e esterificação dos grupamentos hidroxilas primárias e secundárias são realizadas para sintetizar novos derivados das CDs hidrofílicos, hidrofóbicos e iônicos melhorando a sua solubilidade em água quando comparados com as CDs naturais (HAMMOUD et al., 2019). Como por exemplo, no processo de metilação parcial das hidroxilas das CDs que reduz a formação de ligações intramoleculares de hidrogênio, deixando alguns grupos –OH livres para interagir com as moléculas de água, aumentando a sua solubilidade (SINKO, 2008). As propriedades físico-quimicas dos derivados da CD, não dependem apenas da estrutura do substituinte, mas também de sua localização na mólecula da CD e do números de substituintes por molécula da CD (LOFTSSON; BREWSTER, 2010).
Vários derivados da CDs tem sido sintetizados e caracterizados ao longo dos anos, dentre eles, a hidroxipropil beta-ciclodextrina (HPβCD) se destaca por estar entre os
derivados com maior representatividade em tecnologia farmacêutica (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). A HPβCD resulta da condensação do óxido de propileno com a βCD, ou seja, ocorre a substituição dos grupos hidroxilas 2, 3 e 6 da βCD por substituintes 2-hidroxipropil (LOFTSSON; BREWSTER, 2010). Estes derivados são altamente solúveis em água e menos higroscópicos do que a sua respectiva CD (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). Estudos vem comprovando a boa complexação da HPβCD com diversos fármacos, como na complexação dele com a ropivacaína (anestésico local), aumentando a sua solubilidade e modulando a sua liberação, além de reduzir o efeito hemolítico após a complexação (DE ARAUJO et al., 2008). Em outro estudo a HPβCD foi utilizada para complexar com a orto-naftoquinona β-lapachona (composto isolado da árvore de Tabebuia sp.) que tem atividade contra diversos parasitas e células cancerígenas, melhorou a sua estabilidade e solubilidade (NICOLETTI et al., 2020).
Estudos sobre a toxicidade das CDs tem demonstrado que a administração por via oral são praticamente não tóxicas, devido a limitada ou nula absorção pelo trato gastrointestinal (JANSOOK; OGAWA; LOFTSSON, 2018). Como também observou-se que no estudo de lise celular in vitro, bem como em outros estudos in vitro comparáveis usando células intestinais, fibroblastos e lipossomas de pele humana não indicaram toxicidade in vivo quando em contato com as CDs (LOFTSSON; BREWSTER, 2010). A administração da HPβCD intraperitoneal, intravenosa, intramuscular, intracraniana e tópica também apresentou uma toxicidade aguda insignificante (VEIGA, FRANCISCO; PECCORELLI,CATARINA; RIVEIRO, 2006). Diante disso, as CDs ao longo do tempo vem sendo utilizadas e comercializadas como componentes de produtos farmacêuticos. E sendo incluídas como excipiente farmacêutico na relação dos órgãos regulatórios, como a Farmacopéia Americana / Formulário Nacional (USP / NF), a Agência Européia de Medicamentos (EMA), a Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) e pelo Codex Farmaceutico Japonês (JPC) (JANSOOK; OGAWA; LOFTSSON, 2018).
Vários trabalhos destacam a capacidade das CDs aprisionar fármacos hidrofóbicos dentro das suas cavidades, formando complexos de inclusão e favorecendo a dissolução do fármaco na fase aquosa, tornando-os habilitados para difundir no meio aquoso (saliva) e entrar em contato com a superfície da mucosa bucal, e em seguida permear através dela (VEIGA; PECORELLI; RIBEIRO, 2006). Além disso, esse encapsulamento da CD pode proteger o ativo contra degradação química ou enzimática (HAMMOUD et al., 2019), considerando que as CDs são quimicamente estáveis sob condições neutras e básicas.
Ademais, especificamente a αCD e βCD e seus derivados são essencialmente estáveis em relação ao processo de hidrolise pela α-amilase presente na saliva dos seres humanos (LOFTSSON; BREWSTER, 2010).
2.3.2 Co-solventes
Os solventes ajudam a dissolver e solubilizar fármacos insolúveis. Os co-solventes funcionam reduzindo a densidade de ligação da ponte de hidrogênio da água, e sua capacidade de unir os solutos não polares nos sistemas aquosos, ou seja, ele reduz a polaridade da mistura aquosa aumentando a solubildade do fámaco não polar (HE; LI; YALKOWSKY, 2003). O co-solvente e a complexação de inclusão podem ser usados em combinação para aumentar ainda mais a solubilidade destes fármacos (THUREIN; LERTSUPHOTVANIT; PHAECHAMUD, 2018). Alguns co-solventes comumente vem sendo utilizados por pesquisadores, como metanol, etanol, n-propanol, DMSO (dimetilsulfóxido), glicerina, propilenoglicol, n-metilpirrolidona e alcanolaminas (DI et al., 2016; FANG et al., 2003; HE; LI; YALKOWSKY, 2003).
Dentre os co-solventes estudados, existem os compostos químicos que possuem na estrutura química de alcano, grupamentos funcionais hidroxi e amino, são os chamados de alcanolaminas (FANG et al., 2003). Um composto que se destaca das alcanolaminas, é a TEA, amplamente utilizada em formulações farmacêuticas tópicas, principalmente na formação de emulsões e na solubilidade de compostos (BARBOSA et al., 2014).
A TEA é um líquido viscoso límpido, de incolor a amarelo claro, com um leve odor amoniacal, possui massa molecular igual a 149,19 g/mol e as concentrações usadas normalmente é de 2 a 4% (v/v) (ROWE; SHESKEY; OWEN, 2006). A TEA é uma amina terciária que contém grupos hidroxi, ver figura 5. Além disso, possui seu uso regulamentado junto aos órgãos farmacopéicos.
Figura 5: Estrutura química da trietanolamina
