Micropartículas compostas de PHB/cetoprofeno recobertas com quitosana reticulada: obtenção e estudo da liberação controlada do fármaco

Abstract

Micropartículas de poli(3-hidroxibutirato) (PHB) contendo cetoprofeno (CET) como fármaco modelo foram preparadas através da técnica de emulsão-evaporação do solvente O/A. Com o intuito de atribuir uma barreira adicional à liberação do cetoprofeno, micropartículas de CET/PHB foram revestidas por um filme de quitosana através da técnica spray drying. A quitosana é um dos biopolímeros mais utilizados para aplicações farmacêuticas e biomedicinais, porém, como é um polímero hidrofílico, há necessidade de uma reticulação visando modificar determinadas propriedades do biopolímero, tais como, estabilidade química e térmica, rigidez estrutural, permeabilidade e capacidade de modular a liberação de agentes ativos. O filme de quitosana foi reticulado com glutaraldeído ou genipin. A morfologia das micropartículas foi avaliada, bem como sua eficiência de encapsulação. As micrografias de MEV mostraram partículas esféricas com tamanhos entre 10 a 20 µm. A eficiência de encapsulação foi da mesma ordem de grandeza para todas as formulações de micropartículas estudadas. O perfil de liberação do fármaco foi obtido em condições tamponadas de uma solução de fosfato pH 7,4 utilizando espectrometria UV-Vis. A influência das concentrações de quitosana e do agente reticulante (glutaraldeído e genipin) na quantidade de cetoprofeno liberado após 1 h e sobre o prolongamento de liberação em 72 h, foi avaliada através de análises estatísticas, indicando que ambas as variáveis influenciaram as respostas. A liberação do cetoprofeno a partir de micropartículas compostas recobertas com quitosana reticulada foi lenta e sustentável, sendo um transportador polimérico muito promissor para a libertação de fármacos. Para elucidar o mecanismo de liberação, os sistemas foram tratados com base no modelo de Higuchi e na Lei das Potências, sendo os perfis descritos por uma equação biexponencial. A partir do ajuste dos dados de liberação à equação de Baker-Lonsdale, determinou-se que o mecanismo de liberação é controlado, sobretudo por difusão pelas matrizes poliméricas.

Microparticles of poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) containing ketoprofen (KET) as a model drug were prepared using the technique of emulsion-evaporation solvent (O/W). In order to assign an additional barrier to the release of the ketoprofen and decrease the burst effect, microparticles of KET/PHB were coated with a film of chitosan by spray drying technique. Chitosan is one of the most biopolymers commonly used for pharmaceutical and biomedical applications, however, as it is a hydrophilic polymer, there is a need for crosslinking in order to modify certain properties of the biopolymer, such as chemical and thermal stability, structural strength, permeability and the ability to modulate the release of active agents. The film surface was modified by two chitosan crosslinking agents, glutaraldehyde and genipin. The morphology of the microparticles was evaluated as well as their encapsulation efficiency. The SEM micrographs showed spherical particles with sizes between 10 and 20 ìm. The encapsulation efficiency was, approximately, the same order for all microparticles with different formulations of chitosan. The profile release of the drug was obtained at a buffered phosphate solution pH 7.4 using UV-Vis spectrometry. The influence of chitosan concentration and and crosslinker agents (glutaraldehyde or genipin) on the amount of ketoprofen released after 1 h and on the extended-release after 72 h was evaluated by statistical analyzes, indicating that both variables influenced the responses. The release of ketoprofen from composite microparticles coated with crosslinked chitosan was slow and sustainable, being a polymeric carrier to a very promising drug delivery. To elucidate the mechanism of release, the systems were treated with the model of Higuchi and power law, these profiles were described by biexponential equation. From the adjustment of the data release to the equation of Baker-Lonsdale, we determined that the release mechanism is controlled primarily by diffusion through polymeric matrices.