Pharmaceutical development of local anesthetics formulations for topical administration

摘要

Em termos gerais, os trabalhos desenvolvidos nesta tese tiveram como principal objectivo o desenvolvimento de formulações anestésicas semi-sólidas de aplicação tópica que visam alcançar de um modo rápido e sustentado a analgesia. Para o efeito farmacológico pretendido foram utilizados dois tipos de anestésicos locais, um de acção rápida, a tetracaina e outro de acção farmacológica prolongada, a ropivacaina.A eficácia clínica de um fármaco aplicado por via tópica depende da sua capacidade de ultrapassar o stratum corneum, a camada mais exterior da epiderme e reconhecidamente a sua principal barreira. No capítulo 1 é feita uma introdução pormenorizada do tema que é desenvolvido nos capítulos seguintes. Os capítulos 2, 3, 4 e 5 abordam em pormenor o desenvolvimento e caracterização de sistemas e estratégias específicas com o objectivo de melhorar a eficiência da permeação dos dois anestésicos locais através da pele. As conclusões gerais são apresentadas no capítulo 6.O trabalho apresentado no capítulo 2 teve como objectivo a maximização da solubilidade da tetracaína em formulações aquosas. Duas ciclodextrinas hidrófilicas e ionizáveis (β-CD e HP-β-CD) foram utilizadas com o objectivo de promover o aumento da solubilidade em meio aquoso, estabilidade e biodisponibilidade. No âmbito deste trabalho foram realizados estudos de solubilidade, de microscopia de fluorescência, de ressonância magnética nuclear, estudos de libertação in vitro e de cinética e calculadas as constantes de estabilidade. Os resultados obtidos permitiram determinar a quantidade ideal de ciclodextrina para solubilizar a tetracaina sem comprometer a sua libertação a partir das formulações.Os capítulos 3 e 4 descrevem detalhadamente a avaliação em termos de eficácia e de toxicidade, de um conjunto de tensioactivos “gemini” derivados de aminoácidos (lisina e serina, respectivamente) promotores químicos da permeação dos fármacos através pele. O efeito destes compostos como promotores da absorção transdérmica, foi investigado através de ensaios de permeação in vitro, em células de difusão vertical de Franz, através de pele de leitão. Estudos de dinâmica molecular permitiram obter uma visão mecanicista e elucidar a acção destas moléculas sobre membranas lipídicas. No capitulo 3, o objecto de estudo foram tensioactivos “gemini” neutros e carregados negativamente, derivados do aminoácido lisina, com cadeias alquílicas de diferentes comprimentos (dez, 10Lys10; doze, 12Lys12; catorze, 14Lys14 e dezasseis, 16Lys16átomos de carbono. No capitulo 4 foram avaliados tensioactivos “gemini” neutros e carregados positivamente, derivados do aminoácido serina e com variações estruturais impostas no comprimento da cadeia e do espaçador ((10Ser)2N5 (12Ser)2N5 (14Ser)2N5 (12Ser)2N10). Os resultados obtidos demonstraram que ambas as classes de compostos foram eficazes e capazes de aumentar significativamente a entrega transdérmica dos fármacos, especialmente no caso da ropivacaína HCl, que por ser um fármaco hidrofílico, atravessa a pele em pequena extensão. Adicionalmente foram efectuados estudos de microscopia óptica e electrónica de varrimento para averiguar a integridade da pele utilizada após a sua utilização nos ensaios de permeação e potenciais efeitos tóxicos causados pelos promotores de absorção e metodologia utilizada. Ambas as técnicas demonstram a inexistência de alterações significativas do ponto de vista morfológico e estrutural. Foram também realizados estudos de citotoxicidade em linhas celulares de queratinócitos da epiderme humana, que permitiram estabelecer perfis de toxicidade relativa para os diferentes promotores. Estes resultados deram indicações positivas quanto à utilização segura destes compostos como promotores da absorção em formulações para administração tópica. Posteriormente foi realizado um estudo de farmacodinâmica recorrendo ao teste tail-flicker que mede a redução da sensibilidade ao aumento da temperatura, para avaliar a biodisponibilidade in vivo das formulações optimizadas comparando com uma formulação de mercado (Ametop®). O capítulo 5 visa o desenvolvimento de uma formulação lipossomal como estratégia para promover a permeação conjunta dos dois anestésicos locais aumentando a sua biodisponibilidade e prolongando o seu efeito terapêutico. Os lipossomas foram preparados recorrendo a diversos lípidos (fosfatidilcolina, colesterol) e o método de preparação foi a evaporação em camada fina (ECF). Alguns liposomas foram modificados (transferossomas) com a adição de tensioactivos gemini (capítulos 3 e 4) criteriosamente escolhidos de modo a torná-los mais flexíveis e por consequente aumentar os perfis de permeação. Os lipossomas foram caracterizados relativamente ao tamanho, índice de polidispersividade, potencial zeta e eficiência de encapsulação. Foram realizados estudos in vitro de permeação dos fármacos presentes nas formulações desenvolvidas, assim como a avaliação da sua biodisponibilidade in vivo. O capítulo 6 conjuga os principais resultados deste trabalho. Por um lado as potencialidades resultantes da complexação de fármacos com ciclodextrinas e por outro, o papel potenciador dos promotores químicos de permeação e dos liposssomas no desempenho das formulações semi-sólidas de aplicação tópica com acção anestésica local rápida e sustentada no tempo.