Orientador: Eneida de Paula

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Os anestésicos locais (AL) são fármacos utilizados para o tratamento, alívio ou eliminação da dor crônica ou aguda. Muitas pesquisas têm sido desenvolvidas com a finalidade de prolongar sua duração de ação e reduzir sua toxicidade sistêmica, através do uso de diferentes carreadores, como...

Resumo: Os anestésicos locais (AL) são fármacos utilizados para o tratamento, alívio ou eliminação da dor crônica ou aguda. Muitas pesquisas têm sido desenvolvidas com a finalidade de prolongar sua duração de ação e reduzir sua toxicidade sistêmica, através do uso de diferentes carreadores, como lipossomas e ciclodextrinas. Essas novas formulações possibilitam a liberação sustentada do ativo no local de ação, prolongando o efeito anestésico, além de evitar picos de concentração plasmática, reduzindo sua toxicidade. A ropivacaína (RVC) é um AL de longa duração de ação, que é sintetizado na forma do estereoisômero S, de menor toxicidade para o sistema nervoso central e cardíaco. Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram a complexação da RVC em hidroxipropil-betaciclodextrina (HP-?CD) (de Araujo et al., 2008b). Neste trabalho objetivamos: i) desenvolver uma formulação contendo complexo de inclusão de RVC em HP-?CD na razão molar de 1:1 e posteriormente, encapsulado em lipossomas de fosfatidilcolina de ovo (EPC) contendo 1 mol%de ?-tocoferol, ii) caracterizar esta nova formulação anestésica, comparando-a com as preparações comerciais deste fármaco, quanto à estabilidade e liberação sustentada do anestésico. Os lipossomas unilamelares grandes (LUV) compostos por fosfatidilcolina de ovo e ?- tocoferol (1,0: 0,01 - razão molar) foram preparados por extrusão, em pH 7,0. A formulação lipossomal foi caracterizada quanto à eficiência de encapsulação com a obtenção de valores de porcentagem de encapsulação da RVC de 33,0±2,4 % e coeficiente de partição de 102,1. Ensaios de Ressonância Magnética Nuclear com variação de campo magnético (diffusion ordered spectroscopy, DOSY) demonstraram a interação molecular da RVC tanto com a ciclodextrina (constante de associação, Ka RVC: HP-?CD = 128 M-1) quanto com os lipossomas (Ka LUV: RVC = 22 M-1). No sistema de duplo carreamento (LUV: RVC: HP-?CD) a constante de associação foi maior que nos sistemas binários RVC: HP-?CD e LUV: RVC (2,6 e 1,7 vezes, respectivamente) indicando que este novo sistema de liberação sustentada é capaz de aumentar ainda mais a quantidade de ropivacaína carreada. O tamanho dos lipossomas (220,2±20,3 nm) e o potencial zeta (-31,7±1,4 Mv) não se alteraram com a adição do anestésico. As formulações foram acompanhadas por 60 dias, em termos de peroxidação lipídico e tamanho das vesículas: os níveis de peroxidação mostraram-se baixos (menor que 1% do total de lipídios da formulação) e as vesículas tiveram um comportamento estável em relação ao tamanho por até 30 dias de armazenamento a 4oC. Ensaios de liberação in vitro, demonstraram menor velocidade de liberação da RVC quando na forma de complexo de inclusão em ciclodextrinas e encapsulada nos lipossomas, em relação à RVC livre. Testes de toxicidade in vitro, em culturas de células de fibroblastos 3T3 revelaram que a RVC livre induz morte celular de maneira concentração dependente; efeito este que foi parcialmente revertido com incubação das células com o sistema de duplo carreamento LUV: RVC: HP-?CD, indicando menor potencial tóxico para a formulação proposta. Ensaios de bloqueio sensorial in vivo (teste de pressão na pata, em camundongo) mostraram uma ação analgésica prolongada da RVC encapsulada no sistema de duplo carreamento (até 300 min. para 0,25% LUV: RVC: HP-?CD), quando comparado ao fármaco livre (180 min.) e sistema binário LUV: RVC (240 min.). Em geral, o efeito da analgesia para o sistema de duplo carreamento proposto foi cerca de 1,6 vezes maior em relação ao fármaco livre e 1,3 vezes maior em relação ao sistema lipossomal binário. Os resultados obtidos contribuem com a investigação, pesquisa e caracterização de formas farmacêuticas de liberação sustentada e demonstram regulação da cinética de liberação da RVC quando do uso conjugado desses dois carreadores (lipossoma de EPC e HP-?CD) em sistema de liberação sustentada de anestésico local, abrindo perspectivas para justificar o uso clínico

Abstract: Local anesthetics (LA) are medicines used for the treatment, alleviation or elimination of acute or chronic pain. Many studies have been carried out aiming to prolong LA duration of action and to reduce their systemic toxicity by the use of carrier systems such as liposomes and...

Abstract: Local anesthetics (LA) are medicines used for the treatment, alleviation or elimination of acute or chronic pain. Many studies have been carried out aiming to prolong LA duration of action and to reduce their systemic toxicity by the use of carrier systems such as liposomes and cyclodextrins. Such formulations allow the sustained release of the LA at the site of action, prolonging the anesthetic effect and avoiding peak plasma concentrations, thus reducing LA toxicity. Ropivacaine (RVC) is a long acting LA, synthesized in the S enantiomer form which is less toxic to the Central nervous and cardiac systems. Previous work from our lab has shown the complexation of RVC in hydroxipropyl-beta-cyclodextrin (HP-?CD) (de Araujo et al., 2008b). The present work aimed: i) the development of a formulation containing RVC in HP-?CD inclusion complex in a 1:1 mole % ratio and subsequently encapsulated into egg phosphatidylcholine plus 1 mol% ?-tocopherol liposomes; ii) the characterization of that formulation, comparing it with commercial preparations of RVC, regarding the stability and sustained release of the anesthetic. Large unilamellar liposomes (LUV) composed of egg phosphatidylcholine and ?-tocopherol (1,0:0,01 mol %) was prepared by extrusion, at pH 7.0. The liposomal formulation was characterized with respect to encapsulation efficiency (33.0±2.4%) corresponding to partition coefficient of 102.1. Nuclear magnetic resonance (diffusion ordered spectroscopy, DOSY) experiments clearly demonstrated the molecular interaction between RVC and the HP-?CD (association constant, Ka RVC:HP-?CD = 128 M-1) and liposomes (Ka LUV:RVC = 22 M-1). In the ternary system LUV:RVC:HP-?CD) a stronger association was detected (Ka = 2.6 and 1.7 x higher than in the binary RVC:HP-?CD e LUV:RVC systems, respectively), pointing out the increased RVC loading capacity of the new drug-delivery system. The size of the vesicles (220.2± 20.3 nm), and zeta potential of the liposomes (-31.7±1.4 Mv) were not changed by the incorporation of the anesthetic. The formulations were followed by 60 days in terms of lipid peroxidation and size of vesicles: peroxidation were shown to be low (less than 1% of total lipids in the formulation) and the vesicles remained stable in relation to their size up to 30 days of storage at 4°C. Release kinetics experiments revealed a decrease in the release of RVC when in the inclusion complex with HP-?CD and when encapsulated into the liposomes, relatively to free RVC, Citotoxicity assays in vitro, over cultures of 3T3 fibroblast cells showed that RVC was able to induce cell death in a concentration dependent manner and that this effect was partially reverted if cells were incubated with double-loading LUV:RVC:HP-?CD system. In vivo sensory block experiments (paw withdraw threshold to pressure in rats) showed a prolonged anesthetic effect for RVC in the ternary system (300 min) in comparison to free RVC (180min) and binary system LUV:RVC (240min). In general, pain relief effect of the double-loading system was longed about 1.6 times than that of free RVC and 1.3 times when compared to the liposomal binary system. The results obtained were important in the research, study and characterization of controlled release dosage forms and show changes on the release kinetics of RVC following the combined use of two carriers (EPC liposomes and HP-?CD) in a delivery system among its future use in clinical practice