UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE FARMÁCIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE LIBERAÇÃO TRANSDÉRMICOS PARA O ANTIINFLAMATÓRIO LUMIRACOXIBE: OBTENÇÃO, AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E ESTUDOS DE PERMEAÇÃO IN VITRO EM PELE DE MODELO ANIMAL Tailane Sant’ Anna Moreira Rio de Janeiro 2008 TAILANE SANT’ ANNA MOREIRA DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE LIBERAÇÃO TRANSDÉRMICOS PARA O ANTIINFLAMATÓRIO LUMIRACOXIBE: OBTENÇÃO, AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E ESTUDOS DE PERMEAÇÃO IN VITRO EM PELE DE MODELO ANIMAL Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da Faculdade de Farmácia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ciências Farmacêuticas. Orientadora: Profa. Dra. Valéria Pereira de Sousa Co-orientadora: Profa. Dra. Maria Bernadete Riemma Pierre Rio de Janeiro 2008 TAILANE SANT’ ANNA MOREIRA DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE LIBERAÇÃO TRANSDÉRMICOS PARA O ANTIINFLAMATÓRIO LUMIRACOXIBE: OBTENÇÃO, AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E ESTUDOS DE PERMEAÇÃO IN VITRO EM PELE DE MODELO ANIMAL Aprovada em 24 de abril de 2008. ______________________________________________________________________ Prfa. Dra. Valeria Pereira de Sousa – Orientadora Departamento de Medicamentos - Faculdade de Farmácia – Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ ______________________________________________________________________ Prof ª Dr ª Maria Bernadete Riemma Pierre – Co-orientadora Departamento de Medicamentos - Faculdade de Farmácia – Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ ______________________________________________________________________ Prof ª Dr ª Nádia Maria Volpato Departamento de Medicamentos - Faculdade de Farmácia – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, RS ______________________________________________________________________ Prof ª Dr ª Renata Fonseca Vianna Lopez Departamento de Ciências Farmacêuticas - Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto - USP-RP, SP ______________________________________________________________________ Prof ª Dr ª Gisela Mraia Dellamora Ortiz Departamento de Medicamentos - Faculdade de Farmácia – Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ Á minha mãe, Miriam, pela maior e melhor companhia, pela eterna compreensão e carinho, pela disponibilidade plena e absoluta e pelos incontáveis esforços para que esta dissertação fosse realizada. Ao meu pai, Evandro, pelo incentivo eterno, exemplo de perseverança, garra e trabalho. “A natureza concedeu aos grandes homens a faculdade de fazer e, aos outros, a de julgar” Luc de Clapiers Vauvenargues “Nós somos o que fazemos repetidamente, a excelência não é um feito, e sim, um hábito” Aristóteles AGRADECIMENTOS À minha orientadora, Profa Dra Valéria Pereira de Sousa, por todos os anos de ótimo convívio, pelo companheirismo, pelos ensinamentos científicos e de vida, pela grande dedicação e por todas as oportunidades. À minha co-orientadora, Profa Dra Maria Bernadete Riemma Pierre, pelas orientações e ensinamentos de grande valia. Aos professores Carlos Alberto Manssour Fraga e Luis Maurício Trambaioli da Rocha e Lima, pelas orientações e acompanhamento durante toda a dissertação. Ao Prof. Fábio Almeida do Laboratório Nacional de Ressonância Magnética Nuclear Jiri Jonas (LNRMN), pela utilização do aparelho de RMN. Ao André Figueira d Laboratório de Sínstese de Substâncias Bioativas (LASSBio), pela execução das análises de RMN. Ao Prof. Cleber e à Técnica Rosana, do Laboratório do Departamento de Engenharia Química (LADEQ) da Escola de Química da UFRJ, pela realização das análises reológicas. À Profa. Cláudia Regina Elias Manssour e às alunas Luciana Spinelli e Natalie Ramos, do Laboratório de macromoléculas e colóides aplicados à indústria de petróleo (LMCP) pertencente ao Instituto de Macromoléculas (IMA), pela realização das análises de temperatura de gelificação. Ao Reitor Ricardo Motta Miranda e ao Prof. Nelson Matos, diretor do Departamento de Produção Animal, da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), pela doação das orelhas suínas. Ao Prof. Alexandre dos Santos Pyrrho e ao Sr. Souza, do Departamento de Analíses Clínicas e Tóxicológicas da Faculadade de Farmácia da UFRJ, pelo auxílio nos ensaios de toxicidade dérmica. À CAPES, pela bolsa de mestrado. Aos meus pais, meu irmão, Xanda, Hanna, Teka e Luna pelo amor e carinho de todas as horas. Ao meu namorado Raphael, pelo companheirismo, momentos de distração, alegria e divertimento, por me confortar nos momentos de angústia, pela paciência nos momentos de irritação e por me ajudar em todas as traduções e ferramentas de Excel. À família Valente, pelo incentivo, generosidade e carinho nos finais de semana. À Carol, por ser minha melhor amiga sempre, por me apoiar em tudo e por deixar todas as minhas figuras lindas. Aos meus amigos, Mariana, Paula, Paola, Maura, Dudu, Guilherme e Rafa, pela força, por todos os momentos felizes e lembranças maravilhosas durante todos esses anos de convivência. Em especial à Bianca, pelo apoio, companheirismo e dedicação durante a graduação, habilitação e o mestrado. À Laís, por todas as oportunidades, por ser minha mentora, “mãe”, amiga, uma inspiração e meu grande exemplo. Minha eterna gratidão. À Yara, minha parceira no LabCQ, pela grande amizade, por dividir todas as dificuldades e comemorar todas as alegrias e vitórias comigo durante esses dois anos. Aos amigos Daniel (NPPN) e Arthur (LASSBio), pela disponibilidade e paciência em todos os momentos que eu precisei. À Eliane e à Maria do Socorro, pela companhia diária, pelo cafezinho das manhãs e por estarem sempre disponíveis para me auxiliar em todos os momentos. À todos os amigos do LabCQ, Profa Sheila, Adriana, Yasmim, Vivi, Raquel, Viviane, Fernanda, Maria Thereza, Joyce e Monique pelo carinho de sempre. RESUMO Os antiinflamatórios não esteroidais (AINEs) seletivos para a COX-2 são agentes promissores para o tratamento da dor inflamatória, dor aguda, artrite, artrose e do câncer de pele tipo não-melanoma, porém com a vantagem de não causar o efeito adverso gastrintestinal. O lumiracoxibe (LM) é um novo AINE COX-2 seletivo, o qual num sistema de liberação tópico poderia constitui uma alternativa mais segura no tratamento da inflamação cutânea, sem o risco de produzir efeitos colaterais sistêmicos. O estrato córneo (EC) age como uma barreira à penetração de fármacos na/através da pele. Sendo assim, pode-se considerar a utilização de promotores de penetração uma interessante proposta para otimizar a penetração cutânea de fármacos. O ácido oléico (AO) é um promotor de penetração cutânea capaz de promover a perturbação da função de barreira da pele, seja desordenando os domínios lipídicos intercelulares ou induzindo à separação das fases lipídicas do EC, resultando no aumento da permeabilidade para muitos fármacos No presente trabalho, os sistemas de liberação estudados foram adicionados ao gel de poloxamer (PF-127) na concentração de 20, 25 e 30% (p/p) em diferentes concentrações de AO contendo LM a 1% (p/p). Os ensaios de coeficiente de partição óleo/tampão, estrato córneo/tampão e pele/tampão, comprovaram a alta lipofilicidade do LM e baixa afinidade do fármaco pela pele e pelo estrato córneo, confirmando a função de barreira da pele exercida principalmente pelo estrato córneo. Na caracterização reológica do gel PF-127 observou-se que o gel de poloxamer possui um comportamento pseudoplástico, o que facilita seu fluxo e melhora a espalhabilidade da formulação. Além disso, sua viscosidade aumenta de acordo com o aumento da concentração do polímero no gel e do AO na formulação. A temperatura de transição sol-gel também é afetada pelo aumento da concentração do polímero e do AO. Em alguns casos, a formulação já é gel à temperatura ambiente. Os estudos de liberação in vitro foram realizados a fim de verificar a cedência do LM a partir dos sistemas de liberação propostos. Apesar de o aumento da quantidade de AO na formulação ter promovido o aumento da viscosidade e, ao mesmo, reduzido a taxa de liberação de LM devido ao prolongamento da difusão do fármaco através da matriz do gel, pôde-se observar que as formulações contendo 10% (p/p) de AO proporcionaram uma maior permeação através da pele. Além disso, a menor retenção de LM no EC em relação à retenção na [epiderme + derme], e o aumento da quantidade de LM retida na [epiderme + derme] de acordo com o aumento da concentração de AO na formulação pode ser explicado pelo efeito promotor de penetração cutânea do AO. Sendo um perturbador da barreira, o AO pode interagir facilmente com os lipídios intercelulares do EC, facilitando a transposição desta barreira pelo LM. Os estudos de toxicidade dérmica realizados em modelo animal (coelhos) revelaram que o sistema de liberação escolhido, gel de poloxamer 25% (p/p) contendo AO a 10% (p/p) e LM 1% (p/p), não proporciona toxicidade dérmica primária ou cumulativa. ABSTRACT The COX-2 selective non-steroidal antiinflammatories (NAIDs) are promising drugs in the treatment of inflammatory or acute pain, arthritis, arthrosis and non- melanoma cancer. Lumiracoxib (LM) is a new COX-2 NAID, which as a topical delivery system could provide a safer alternative in the treatment of cutaneous inflammation providing a decrease in inflammatory reaction without causing gastrointestinal adverse effect. Being the stratum corneum (SC) a barrier in the drug penetration through skin, we could consider the use of penetration enhancers as an interesting proposal to optimize the drugs cutaneous penetration. The oleic acid (OA) is a cutaneous penetration enhancer that promotes skin barrier function perturbation interfering in the intercellular lipids or promoting the separation of phases in the lipidic domains. In this present work, the studied formulations were made in a poloxamer gel (PF-127) at 20, 25 and 30% (w/w) containing OA in a range of concentration (from 1 to 10% w/w) and LM 1% (w/w). The oil/buffer, SC/buffer and skin/buffer partition coefficient experiments proved the high lipofilicity and low SC and skin affinity of LM, confirming the SC barrier function. In the rheological characterization of PF-127 we observed that the gel had a pseudoplastic behavior, which facilitated the formulation flow and improved it’s spreading characteristics. Besides, the higher polymer concentration in the gel and the OA concentration in the formulation, the higher the viscosity became. The sol-gel trasition temperature was also affected by the increase of polymer and OA concentration. In some cases the formulation was already a gel at room temperature. The in vitro delivery studies were developed in order to verify the transfer of LM from the delivery systems. Although the increase of OA amount provided an increase in viscosity and, at the same time, a decrease in the LM release rate due to the extension of drug diffusion through the gel matrix, we could observe that the formulation containing 10% (w/w) of OA provides a higher skin permeation. Besides, the lower LM retention in the SC compared to [epidermis + dermis]’s and the increase of the quantity of LM retained in the [epidermis + dermis] according to the increase of OA in the formulation could be