DESSORÇÃO DE CAFEÍNA EM DISPERSÕES DE HIDRÓXIDO DUPLO LAMELAR Mg/Al

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Iniciação Científica

Autores

Albuquerque Morais, R. (CCET-UEG) ; Taiane Pires, A.C. (CCET-UEG) ; Rosseto, R. (CCET-UEG)

Resumo

A liberação controlada de substâncias ativas para um alvo específico é objeto de inúmeros estudos e aplicações, sendo a utilização de hidróxidos duplos lamelares (HDL) como matrizes hospedeiras no armazenamento e/ou carreamento de fármacos potencialmente interessante. Os HDL exibem elevada capacidade adsortiva e troca iônica, podendo formar híbridos com espécies iônicas e neutras. O presente trabalho teve como objetivo a preparação de um híbrido composto por cafeína, caseína e HDL Mg/Al, e consequentemente o estudo da dessorção da cafeína em meio tamponado simulando saliva. A presença de caseína na dispersão influenciou a dessorção do princípio ativo, observando inicialmente uma moderada liberação da cafeína, e estendendo a cinética por períodos superiores a 2 h.

Palavras chaves

Argilas aniônicas; Liberação controlada; Adsorção

Introdução

Várias vantagens podem ser citadas ao se comparar sistemas de liberação controlada sobre formulações convencionais, entre as quais: i) diminuição da quantidade de princípio ativo a ser ministrada; ii) redução da toxicidade; iii) redução e até eliminação de efeitos colaterais para sítios não alvos, entre outros. Para fármacos solúveis em água, a obtenção de sistemas de liberação controlada que evitem a rápida eliminação inicial (“initial burst”) do princípio ativo é um grande desafio para a indústria farmacêutica (BERNER et al., 2013), uma vez que a concentração da droga na corrente sanguínea, idealmente, precisa permanecer constante, evitando efeitos colaterais indesejados devido ao excesso do fármaco nos momentos iniciais da administração (VAYA et al., 2012). Os hidróxidos duplos lamelares (HDL), também denominados de argilas aniônicas, são candidatos em potencial na liberação controlada de fármacos, devido às suas estruturas bidimensionais flexíveis com acentuada capacidade de adsorção e troca iônica, protegendo o princípio ativo, além de serem obtidos por rotas sintéticas triviais e de baixo custo (KHAN et al., 2009). A cafeína é um dos alcaloides com atividade biológica mais consumidos no mundo, e estudos sugerem que a ingestão da cafeína pode ter um papel importante na redução de riscos neurológicos associados à doença de Parkinson, além de exibir atividade antioxidante (XU et al., 2010 e referências citadas). Entretanto, a rápida absorção gastrointestinal da cafeína, próxima a 90% após 20 minutos da ingestão, sugere um elevado consumo deste alcaloide para fins terapêuticos. Desta forma a busca de sistemas que protejam e promovam a liberação controlada da cafeína, ou outros princípios ativos de rápida absorção, é de grande interesse.

Material e métodos

A síntese do HDL Mg/Al (3:1) ocorreu através do método de coprecipitação de forma análoga à descrita na literatura (KHAN et al., 2009), a partir da mistura de soluções aquosas de MgCl2.6H2O (0,06 mol), Al(NO3)3.9H2O (0,02 mol) e NaOH/Na2CO3 até pH 10 a 80°C por 18 h, lavado com água destilada (4 x 250 mL), e seco a 100°C por 2 h. A incorporação da cafeína ao HDL foi realizada a partir de uma solução saturada de cafeína e 0,5 g de HDL a 60ºC por 72 h, o sólido branco resultante foi separado por centrifugação, lavado com etanol e seco a 60ºC (HDL-caf). 65 mg de HDL-caf e 25 mg de caseína foram dispersos em 10 mL hexano sob aquecimento constante até secagem completa (HDL-caf-cas). As amostras preparadas foram caracterizadas por espectroscopia vibracional no infravermelho por refletância atenuada (ATR) com o auxílio do espectrofotômetro Perkin Elmer Frontier. As liberações da cafeína foram monitoradas por espectroscopia eletrônica no UV-vis no espectrofotômetro Perkin Elmer Lambda 25. Para as análises no UV-vis foram preparadas dispersões HDL-caf e HDL-caf-cas em solução tamponada simulando a saliva. Para a quantificação da cafeína nos híbridos, as amostras foram extraídas com clorofórmio e analisadas por espectroscopia no UV-vis (padrão externo).

Resultado e discussão

As análises dos espectros vibracionais na região do infravermelho do HDL (Mg/Al) seco em estufa, cafeína, HDL-caf e HDL-caf-cas sugerem que a cafeína foi incorporada ao HDL, uma vez que as frequências características da cafeína em 1750 e 1670 cm-1 (estiramento C=O, C=C e C=N) também foram verificadas nos híbridos HDL-caf e HDL-caf-cas. De acordo com os espectros eletrônicos no UV-vis da cafeína e das amostras HDL-caf e HDL-caf-cas em CHCl3 a 280 nm estimou-se a quantidade de cafeína incorporada aos HDL. Para HDL-caf e HDL-caf-cas obteve-se 6,5% e 2,9% m/m, respectivamente. Ensaios de dessorção da cafeína nos híbridos em solução tamponada simulando saliva indicaram uma liberação imediata (superior a 95%) da cafeína em HDL-caf, entretanto para HDL-caf-cas ocorreu uma liberação significativamente mais prolongada e gradativa, constatando a influência da caseína na adsorção/incorporação da cafeína à matriz inorgânica. Ainda, para verificar a importância do HDL na liberação sustentada da cafeína, uma mistura contendo apenas cafeína e caseína foi preparada, verificando que a presença de HDL na dispersão retém a liberação do princípio ativo nos instantes iniciais da cinética. Para a mistura cafeína/caseína em 30 min de cinética ocorreu a liberação de aproximadamente 70% da cafeína, enquanto que para HDL-caf-cas em torno de 30% no mesmo intervalo de tempo (Quadro 1).

Conclusões

Os resultados apresentados nesse trabalho demonstraram que as dispersões sólidas preparadas a partir de HDL, cafeína e caseína prolonga a liberação da cafeína em solução tamponada que simula saliva. Apesar de iniciais, os resultados abrem perspectivas interessantes na utilização destes híbridos em sistemas de liberação controlada.

Agradecimentos

Os autores agradecem à Universidade Estadual de Goiás pelo Programa de Bolsa de Incentivo à Pesquisa e Produção Científica (PROBIP/UEG) e ao PBIC/UEG.

Referências

BERNER, B.; LOUIE-HELM, J.; GUSLER, G.; SHELL, J.W. Shel-and-core dosage form approaching zero-order drug release. US Patent Application 2013/0164377.

KHAN, A.; RAGAVAN, A.; FONG, B.; O’HARE, D. 2009. Recent developments in the use of layered double hydroxides as host materials for the storage and triggered release of functional anions. Industrial Engineering Chemical Research 48: 10196-10205.

VAYA, N.; KARAN, R.S.; NADKARNI, S.S.; GUPTA, V.K. 2012. Modified release composition for highly soluble drugs. US Patent 8268352.

XU, K.; XU, Y.-H.; CHEN, J.-F.; SCHWARZSCHILD, M.A. 2010. Neuroprotection by caffeine: time course and role of its metabolites in the MPTP model of Parkinson’s disease. Neuroscience, 167: 475-481.