Desenvolvimento de sistemas nanoestruturados de Bciclodextrina-b-poli(e-caprolactona) e maltoheptaose7-b-poli(e-caprolactona) visando a incorporação e liberação tópica de fármacos

Abstract

Este trabalho descreve o desenvolvimento de sistemas nanoestruturados obtidos a partir da autoassociação de copolímeros anfifílicos em bloco para liberação controlada de fármacos por via tópica. Dois diferentes sistemas de vesículas poliméricas (VPs) foram desenvolvidos pela técnica de inversão da microfase em água: as VPs de bciclodextrinabloco- poli(e-caprolactona)5k (ßCD-b-PCL5k), e as VPs de maltoheptaose7-bloco-poli(e-aprolactona)5k (Mal7-b-PCL5k). As suspensões obtidas foram caracterizadas quanto ao tamanho de partícula, potencial zeta, teor de fármaco e morfologia. Ambos os sistemas coloidais apresentaram forma esférica com uma estreita faixa de distribuição de tamanho de partícula e alta capacidade de incorporação dos fármacos: progesterona e propionato de clobetasol. Estudos de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e estático (SLS) mostraram raios hidrodinâmicos (RH) em torno de 72 nm para as VPs de ßCD-b-PCL5k, e de 34 nm para as VPs de Mal7-b-PCL5k e raio de giro (Rg) de 66 nm para as VPs de ßCD-b-PCL5k, e de 40 nm para as VPs de Mal7-b-PCL5k. A morfologia das VPs foi caracterizada por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e estimada a partir de uma relação entre o RH com o raio de giração (Rg), r-ratio. Os valores de r-ratio para ambos os sistemas foram próximos de 1, indicando que estes sistemas nanoestruturados tendem a formar vesículas em meio aquoso. As suspensões de VPs contendo progesterona e as suspensões de VPs contendo propionato de clobetasol apresentaram valores de eficiência de encapsulação próximos a 100 %, e potencial zeta negativo para ambos os sistemas de copolímeros. A incorporação de fármacos a partir da autoassociação de copolímeros anfifílicos em bloco em meio aquoso indicou a formação de cristais de fármaco durante o preparo destas VPs. Os sistemas ßCD-b-PCL5k e Mal7-b-PCL5k contendo progesterona foram selecionados para estudos de cristalização de fármacos, sendo confirmada a presença de cristais de progesterona pela técnica de difração de raios X de pó (XRPD). Estudos de permeação cutânea foram realizados com o intuito de avaliar a permeação da progesterona por via tópica bem como a influência dos cristais de progesterona na permeabilidade. Foi observada uma redução na permeabilidade da progesterona influenciada pela presença de cristais de progesterona dentro dos sistemas vesiculares. Desta forma, os sistemas nanoestruturados de ßCD-b-PCL5k e Mal7-b-PCL5k contendo progesterona apresentam-se como um sistema modelo promissor para estudar a cristalização polimórfica de fármacos a partir de técnicas de preparo de VPs e avaliar sua influência em tais sistemas nanoestruturados.<br>

Abstract : This study describes the development of nanostructured systems based on the self-assembly amphiphilic block copolymers (BCPs) aiming a topical drug delivery. bcyclodextrin-block-poly(e-caprolactone)5k (bCyD-b-PCL5k) polymeric vesicles (VPs) and maltoheptaose-blockpoly( e-caprolactone)5k (Mal7-b-PCL5k) VPs were developed by microphase inversion method and characterized according to the particle size, zeta potential, encapsulation efficiency, drug content and morphology. Both colloidal systems displayed spherical shape and monodisperse distribution of particles and showed high drug loading efficiency, confirming its suitability as delivery system for lipophilic drugs (progesterone and clobetasol propionate were considered as drug model). Dynamic light scattering (DLS) studies showed hydrodynamic radius (RH) of 72 nm for bCyd-b-PCL5k VPs, and 34 nm for Mal7-b- PCL5k VPs. Static light scattering (SLS) studies showed the radius of gyration (Rg) of 66 nm for bCyd-b-PCL5k VPs, and 40 nm for Mal7-b- PCL5k VPs. The morphology of the VPs was monitored by transmission electron microscopy (TEM) and estimated from a relationship between RH and Rg, r-ratio. The ?-ratio values of both nanoparticle systems were close to 1, indicating that both types of amphiphilic BCPs are able to form vesicular particles in water. Progesterone-loaded and clobetasol propionate-loaded VPs exhibited encapsulation efficiency values close to 100 %, and all VPs were negatively charged. The incorporation of drugs by self-assembly of amphiphilic BCPs may lead to formation of drug crystals during preparation, and thus crystallization studies were performed using X-ray powder diffraction and microscopical techniques. Skin permeation studies were also carried out in order to evaluate the influence of progesterone crystals on the skin permeation. The drug crystallization in the nanostructured systems resulted in a reduction of progesterone permeation through skin. Nanostructured systems based on bCyd-b-PCL5k e Mal7-b-PCL5k with progesterone can be selected as a model system to study the polymorphic crystallization of drugs from VPs preparation techniques and also to control drug release.