masterThesis
Obtenção de hidróxidos duplos lamelares como carreadores de fármacos através de secagem por spray-drying
Registro en:
ANGELOS, Matheus Alves. Obtenção de hidróxidos duplos lamelares como carreadores de fármacos através de secagem por spray-drying. 2018. Dissertação (Mestrado em Inovação Terapêutica) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2018.
Autor
ANGELOS, Matheus Alves
Institución
Resumen
Os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) têm se destacado na literatura científica nas últimas duas décadas como mais uma opção de carreadores de substâncias biologicamente ativas. Suas vantagens incluem a modulação da liberação e absorção de fármacos, inclusive a nível celular, baixa toxicidade, aumento de estabilidade físico-química, facilidade de obtenção, entre outras. Mas não só excipientes funcionais são usados como estratégias para melhoramento da biodisponibilidade de fármacos. Na academia e na indústria, transformações físicas dos materiais sólidos são rotineiras com o intuito de se obter partículas mais interessantes e, dentre as técnicas usadas, podem ser citadas a micronização, a extrusão, a amorfização e a secagem por spray-drying. Com destaque no presente trabalho e nas publicações nas áreas biomédica e farmacêutica relacionadas a Drug Delivery, a secagem por spray-drying favorece a obtenção de materiais padronizados e de alta funcionalidade, incrementando a solubilidade de fármacos de classe II no Sistema de Classificação Biofarmacêutica. É com o intuito de unir o melhor das duas estratégias que esse trabalho foi desenhado, objetivando a obtenção de HDLs pela secagem por spray-drying e sua utilização como carreador para fármacos pouco solúveis, sendo, neste trabalho, a Indometacina (IDM). Os sistemas binários CaAl-HDL:IDM foram obtidos de duas formas, por coprecipitação em meio básico e secagem em spray-dryer e por secagem direta em spray-dryer. Foi evidenciado que os sistemas obtidos pela coprecipitação não possuíam a IDM intercalada, mas, sim, os seus produtos de degradação por hidrólise alcalina, o 5-metoxi-2-metilindol-3-acetato e o 4-clorobenzoato, dados que discordam da literatura investigada. Por sua vez, os sistemas obtidos por secagem direta não apresentaram intercalação da IDM nas lamelas do CaAl-HDL, ocorrendo ainda uma transição polimórfica de parte do fármaco durante o processo de secagem, como sugerida pelos espectros de infravermelho. Ademais, os rendimentos obtidos e a quantidade de fármaco no produto final foram considerados baixos em relação às proporções teóricas, porém, quando comparado a outros sistemas de liberação a proporção 1:1 apresentou um drug loading considerável de 27%. Na análise térmica, foi possível evidenciar um aumento de estabilidade térmica da IDM no sistema binário 1:1, tendo seu pico de fusão sido deslocado para 173°C com menor percentual de massa perdida na curva TG. Através da microscopia eletrônica de varredura, pode-se observar que o HDL seco por spray-dryer apresenta partículas menores que não tendem a formar agregados e os sistemas binários aparentam ter superfície porosa. No estudo de dissolução, foi possível observar um aumento na taxa de dissolução da IDM no sistema binário quando comparado à IDM isolada. Contudo, devido ao meio de dissolução, não foi possível avaliar se o sistema incrementou a solubilidade da IDM. Como perspectivas do trabalho, projeta-se fazer outras caracterizações que possam agregar conhecimento acerca das características físicas dos materiais, tentar por outras técnicas a incorporação da IDM ao HDL e realizar novos estudos de dissolução para evidenciar o comportamento do carreador em diferentes meios e condições. Layered Double Hydroxides (LDH) have been highlighted in scientific literature in the last two decades as another option of carriers for biologically active substances. Its advantages include the modulation of the release and absorption of drugs, even at a cellular level, low toxicity, increase of physical-chemical stability and ease of obtaining, among others. However, not only functional excipients are used as strategies for improving the bioavailability of drugs. In the academy and industry, physical transformations of solid materials are routine in order to obtain more interesting particles, and among the techniques used, micronization, extrusion, amorphization, and spray-drying can be cited. With emphasis on the present work and publications in the biomedical and pharmaceutical areas related to Drug Delivery, spray-drying promotes the obtaining of standardized and high functional materials, increasing the solubility of class II drugs in the Biopharmaceutical Classification System. It is with the goal of uniting the best of the two these two strategies that this work was designed, with the objective of obtaining Layered Double Hydroxides by spray-drying and its use as carrier for poorly water soluble drugs, being, in this present work, Indomethacin (IDM). The CaAl-LDH:IDM binary systems were obtained in two ways, by coprecipitation in basic medium and spray-drying and by direct drying in a spray-dryer. It was evidenced that the systems obtained by coprecipitation did not have the intercalated IDM, but rather their degradation products by alkaline hydrolysis, 5-methoxy-2-methylindole-3-acetate and 4-chlorobenzoate, data that disagree with the literature investigated. On the other hand, the systems obtained by direct drying did not present intercalation of the IDM in the CaAl-LDH lamellae, and a polymorphic transition of part of the drug during the drying process may have happened, as suggested by the infrared spectra. In addition, the yields obtained and the amount of drug in the final product were considered low in relation to the theoretical proportions, however, when compared to other release systems, the ratio 1: 1 presented a considerable drug loading of 27%. In thermal analysis, it was possible to show an increase in the thermal stability of the IDM in the 1: 1 binary system, with its melting peak being moved to 173°C with a lower percentage of mass loss in the TG curve. By scanning electron microscopy, it can be seen that spray-dried LDH has smaller particles that do not tend to form aggregates and the binary systems appear to have a porous surface. In the dissolution study, it was possible to observe an increase in the dissolution rate of the IDM in the binary system when compared to the isolated IDM. However, due to the dissolution medium, it was not possible to assess whether the system increased the solubility of the IDM. As a perspective of the work, it is planned to make other characterizations that can add knowledge about the physical characteristics of the materials, try other techniques to incorporate the IDM to the HDL and perform new dissolution studies to evidence the behavior of the carrier in different media and conditions.