Preparação de um sistema de libertação controlada de um fármaco para aplicação em oftalmologia

Abstract

A administração oftálmica de fármacos é maioritariamente realizada na forma de colírios. Estes sistemas são ineficientes pois requerem aplicações frequentes, conduzem a perdas significativas de fármaco (cerca de 95%) e podem causar efeitos secundários. Para aumentar a eficiência e reduzir os efeitos secundários, tem-se procurado desenvolver sistemas de libertação controlada de fármacos sob a forma de lentes de contacto ou inserções oculares, ambas carregadas com fármaco. Estes sistemas apresentam-se promissores, uma vez que o tempo de contacto com o olho é prolongado e a perda de fármaco é minimizada. Neste trabalho, foram preparados várias membranas de base quitosano, tendo sido selecionadas duas delas para o desenvolvimento de sistemas de libertação controlada de um fármaco: membranas de quitosano/poli(álcool vinílico) reticuladas com glioxal (CS/PVA) e membranas de quitosano modificado com ácido lático e de PVA, reticuladas com glioxal(CSLA/ PVA). Estas membranas foram caracterizadas por refratometria, goniometria de ângulos de contacto, transmitância e análise termomecânica dinâmica (DMTA). Os resultados da caracterização demonstraram que a membrana de CS/PVA reticulada com glioxal foi a que apresentou propriedades mais adequadas à sua utilização como lente de contacto. Nelas foi incorporado o fármaco anti-inflamatório 21-fosfato dissódico de dexametasona, por oclusão e por soaking. Quando o fármaco foi incorporado por oclusão, os resultados mostraram que equilíbrio foi atingido mais cedo para a membrana de CS-LA/PVA do que para a membrana de CS/PVA, libertando esta última mais fármaco. Já na incorporação por soaking, a libertação foi igualmente rápida mas as membranas de CS/PVA e de CS-LA/PVA apresentaram um perfil de libertação semelhante. Adicionalmente, prepararam-se nanopartículas de quitosano-poli(ácido acrílico) (CS/PAA) e micropartículas de silicone, adicionando-as às membranas de CS/PVA reticuladas com glioxal durante a sua preparação. Determinou-se o tamanho das partículas e a sua morfologia e estudou-se a libertação de duas formas do fármaco. Para o sistema contendo micropartículas de silicone foi estudada a libertação de dexametasona, enquanto que para o sistema com nanopartículas de CS/PAA fez-se uso de 21-fosfato dissódico de dexametasona. A libertação de fármaco a partir da membrana com micropartículas de silicone apresentou um perfil muito irregular na fase inicial. A membrana com nanopartículas de CS/PAA, com fármaco incorporado por oclusão, apresentou um perfil com duas libertações, enquanto que na membrana com fármaco incorporado por soaking e ocluso nas nanopartículas, o perfil obtido apresentou uma libertação mais lenta e uma maior quantidade de fármaco libertada em relação à membrana de CS/PVA sem partículas.

Ophthalmic drug delivery is generally carried out in the form of eye drops. These systems are inefficient because they require frequent applications, lead to significant drug loss (about 95%) and cause side effects. To increase efficiency and reduce side effects, there have been attempts at developing controlled release systems based on drug-loaded contact lenses and drug-loaded ocular insertions. These are promising systems since the contact time with the eye is prolonged and the drug loss is minimized. In this work, several chitosan-based membranes were prepared and two of them were selected for developing a controlled drug release system: chitosan/poly(vinyl alcohol ) membranes (CS/PVA) crosslinked with glyoxal and chitosan membranes modified with lactic acid and PVA (CS-LA/PVA), crosslinked with glyoxal. These membranes were characterized by refractometry, contact angle goniometry, transmittance and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). The characterization results demonstrate that the CS/PVA membrane crosslinked with glyoxal revealed the most adequate properties for an application as contact lens. Dexamethasone 21-phosphate disodium salt, an anti-inflammatory drug, was incorporated in the membranes by occlusion and by soaking. When the drug was impregnated by occlusion, the results showed that equilibrium was reached sonner for the CS-LA/PVA membrane than for the CS/PVA membrane, which released more drug. In the case of drug incorporation by soaking, drug release was also fast but CS/PVA and CS-LA/PVA membranes showed similar release profiles. In addition, chitosan-poly(acrylic acid) (CS/PAA) nanoparticles and silicone microparticles were prepared, adding them to the CS/PVA membranes crosslinked with glyoxal during their preparation.. The particle size and morphology were determined and the release of two forms of the drug was studied. For the system with silicone microparticles, dexamethasone was used, whereas for the system containing CS/PAA nanoparticles dexamethasone 21- phosphate disodium salt was used. The drug release profile of the membrane with silicon microparticles was very irregular in its initial stage. The membrane with CS/PAA nanoaparticles, with drug incorporated by occlusion, showed a profile with two release phases, whereas the membrane with drug incorporated by soaking and inside the nanoparticles had a slower release and a greater amount of drug released in comparison to the membrane without CS-PAA nanoparticles.