MICROESFERA DE ALGINATO E QUITOSANA PARA LIBERAÇÃO CONTROLADA DE FÁRMACO ANTIMALÁRICO.

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Ferreira, C.R.N. (IFCE) ; Ribeiro, I.S. (IFCE) ; Oliveira, M.S. (IFCE) ; Magalhães Jr., G.A. (IFCE)

Resumo

Este trabalho tem como objetivo a síntese e caracterização de microesfera de quitosana (QT) e alginato (AL) por complexação polieletrolítica para liberação de cloroquina. AL 2% foi gotejado na solução de QT/CaCl₂ 0,5% formando microesferas em uma proporção de massa de AL/QT 1:1, 2:1, 4:1, os diâmetros médios foram de 615± 58,9 μm, 640 ± 43,5 μm e 735 ± 89,5 μm respectivamente. Analisou-se o estudo da cinética de intumescimento em água destilada durante 2h, verificou-se que o intumescimento máximo nas proporções foram respectivamente de 184%, 132% e 235% em massa da água absorvida,realizou- se a liberação da cloroquina, a partir das microesferas na razão de m/m 1:1, por 2h em solução tampão 6,8. A cinética de liberação mostrou que 100% foi liberado em 110 min.

Palavras chaves

MICROESFERA; QUITOSANA; ALGINATO

Introdução

A aplicação de materiais poliméricos encontram-se nos diversos campos da ciência como carreadores de fármacos (UNNITHAN et al, 2015). Esses carreadores podem ser usados para liberar uma grande variedade de fármacos em uma taxa controlada no trato gastrintestinal (BECK-BROICHSITTER et al, 2015). QT é um polissacarídeo natural derivado da desacetilação parcial da quitina, que em meio ácido apresenta carga positiva devido à protonação dos grupos amino presentes na sua macromolécula (GRENHA et al, 2005). AL é um copolímero formado por unidades de ácido gulurônico e manurônico, e em meio aquoso seus grupamentos de ácido carboxílico apresentam carga negativa [SINHA, 2004]. O AL ainda apresenta habilidade de formar hidrogéis espontaneamente, tendo recebido destaque dentre os vários polímeros possíveis para complexar com a QT (BERGER et al, 2004). Os sistemas de liberação controlada têm sido extensivamente estudados com notável aplicação farmacêutica e/ou biomédica. Esses sistemas são desenvolvidos para liberar, com reprodutibilidade, um princípio ativo em um local específico do organismo por um período mais prolongado de tempo que a administração convencional, mantendo uma concentração terapêutica e evitando a necessidade de repetição da administração (FREIBERG et al, 2004). Um dos fatores que permitiram o desenvolvimento de biomateriais usando AL e QT tem sido a sua capacidade de formar complexo polieletrolítico, que são macromoléculas formadas pela interação de um polímero catiônico e um aniônico (BERGER et al, 2004), sendo assim pela interação entre os grupos carboxílicos do AL e amina da QT. Esse estudo tem como objetivo a síntese e caracterização de microesfera a base de QT e AL a partir da complexação polieletrolítica para estudos de liberação de cloroquina.

Material e métodos

A QT foi adquirida pela empresa Polymar, com grau de desacetilação 85,9%. O AL foi adquirido da empresa Vetec. Foram utilizados CaCl₂ adquirido da empresa Synth. Os solventes utilizados foram ácido acético da empresa Impex e água destilada. Inicialmente preparou-se uma solução de QT 1% em ácido acético 2%, permanecendo sob agitação magnética por 24 h, logo após misturou-se essa solução em CaCl₂ 1%, resultando em uma solução de QT 0,5%. Em seguida gotejou-se uma solução de AL 2% em diferentes razões m/m de AL/QT 1:1, 2:1 e 4:1, na solução de QT 0,5 %. As microesferas formadas foram deixadas em solução por 24 h. Realizou-se a análise granulométrica das microesferas secas com o auxílio de um paquímetro. Foi realizada a cinética de intumescimento em água destilada, durante intervalos na primeira hora de 5 min e na segunda hora de 10 min. O grau de intumescimento dos complexos foi dada pela razão entre a massa de água absorvida pelo complexo (m₂) e pela massa de complexo seco (m₁) em função do tempo. Conforme Eq. 1 Q = m₂ m₁/m₁. As microesferas com cloroquina incorporada (massa de aproximadamente 0,15 g) foram colocadas em 20 mL de tampão 6,8 à temperatura da solução constante a 37°C. Alíquotas de 2 mL foram recolhidas para análise no espectrofotômetro a 221 nm. As alíquotas foram retiradas no intervalo de 5 minutos na primeira hora e de 10 minutos na segunda hora. A quantificação da cloroquina incorporada foi feita a partir de uma curva de calibração no espectrofotômetro Uv-Vis à 221 nm.

Resultado e discussão

A síntese das microesferas de AL/QT resultou na formação do complexo polieletrolítico, pois a adição de QT em meio ácido solubilizou a mesma e quando gotejado o AL nessa solução acabou ocorrendo a complexação polieletrolítica do AL e QT (STASIAK et al, 2011), mostrando que o método escolhido obteve resultado, ocorrendo a formação das microesferas mostradas na fig. 1. A análise da distribuição de tamanho das microesferas de AL/QT 1:1, 2:1, 4:1, obteve-se os diâmetros médio de 615± 58,9 μm, 640 ± 43,5 μm e 735 ± 89,5 μm respectivamente, que indica que há um aumento do diâmetro médio quando aumenta-se a proporção da razão da AL/QT, ocasionado pela maior fixação de AL nas microesferas. A cinética de intumescimento foi realizada em água destilada durante duas horas (fig. 2). As microesferas que mais intumescem são a de AL/QT 4:1, devido a maior quantidade de alginato não complexado com a quitosana, o que aumenta a capacidade do alginato absorver água por seus grupos funcionais. O intumescimento diminui nas esferas de AL/QT 1:1 para 2:1 porque nesta última razão o alginato complexiona mais com a quitosana ficando menos grupos funcionais dos polissacarídeos disponíveis para interagir com as moléculas de água, ocasionando uma taxa de intumescimento menor. Verificou-se também que o intumescimento máximo foi de 215% na razão 4:1 em massa da água absorvida como mostrado na Tabela 1. A cinética de liberação em microesferas de razão 1:1 mostrou que todo o fármaco foi liberado em torno de 110 min (fig. 3).

Conclusões

Microesferas de AL/QT foram sintetizadas por complexação polieletrolítica em diferentes razões de massa,o diâmetro máximo foi de 735 ± 89,5 μm para as microesferas de razão AL/QT 4:1. Os estudos de intumescimento de massa mostraram que as microesferas possuem intumescimento máximo de 215% em água destilada para esferas de relação Al/QT 4:1. A liberação do fármaco antimalárico durou 2 horas com liberação máxima em torno de 110 minutos.

Agradecimentos

Ao CNPq, CAPES e FUNCAP pelo suporte financeiro, e ao IFCE Campus Quixadá pela disponibilização da infra-estrutura laboratorial.

Referências

BECK-BROICHSITTER, M.; JULIEN, N.J.; COUVREUR, P. Design attributes of long-circulating polymeric drug delivery vehicles. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, p. 1-169, 2015.

BERGER, J.; REIST, M.; MAYER, J.; FELT, M.; GURN, R. Structure and interactions in chitosan hydrogels formed by complexation or aggregation for biomedical applications. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, v. 57, p. 35-52, 2004.

FREIBERG, S.; ZHU, X.X. Polymer microspheres for controlled drug release, International Journal of Pharmaceutics, v. 282, p. 1-18, 2004.

GRENHA, A.; SEIJO, B.; REMUNÁN-LOPEZ, C. Microencapsulated chitosan nanoparticle for lung protein delivery. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, v. 25, p. 427, 2005.

SINHA, V.R. Chitosan microspheres as a potential carrier for drugs. International Journal of Pharmaceutics. v.274, p.1, 2004.

STASIAK, J.; ZAFFORA, A.; COSTANTINO, M.L.; MOGGRIDGE, G.D. A real time SAXS study of oriented block copolymers during fast cyclical deformation, with potential application for prosthetic heart valves. Soft Matter, v. 7, p. 11475-11482, 2011.

UNNITHAN, A.R.; ARATHYRAM, R.S.; KIM, C.S. Nanotechnology Applications for Tissue Engineering. Electrospinning of Polymers for Tissue Engineering, p. 45-55, 2015.