Para o desenvolvimento das microneedles contendo arteméter, os polímeros descritos na Tabela 2.5 foram testados, e as melhores formulações foram obtidas com PVP K-90 e Gantrez® S-97.
No entanto, a formulação contendo PVP K-90 como polímero, apresentou uma melhor aparência em comparação com a formulação de ART associada à Gantrez® S-97, devido à grande formação de bolhas, que exigia um alto tempo de centrifugação, e na maioria das vezes, as mesmas eram persistentes.
Importante notar que a concentração ideal de polímero, para que as MNs se formassem resistentes, foi de 30% de PVP e 25% de Gantrez®. Menores concentrações foram testadas (15 – 20%), no entanto não foram obtidas MNs fortes e resistentes como a formulação contendo 30% de PVP.
Tabela 2.5: Formulações de MNs contendo arteméter e suas especificações relacionadas às características mecânicas e visuais.
*RES: Rápida Evaporação do Solvente; **BR: Baixa reprodutibilidade
Nº Polímero (%) ART/Nanosuspensão (%) MNs resistêntes/flexíveis/quebradiças Aparência/
Compatibilidade
A1 PCL 50,000 15 Artemether 15 Flexíveis RES*/BR**
A2 PCL 50,000 20 Artemether 20 Flexíveis RES*/BR**
MNs com concentrações menores que as descritas, apresentaram-se flexíveis ou quebradiças. O mesmo fenômeno foi observado na presença de poly-caprolatona, como discutido no item 4.3.1, pois foi observada elasticidade de membranas obtidas por
electrospinning quando estas foram associadas ao fármaco arteméter, e o aumento da
elasticidade foi diretamente proporcionais ao aumento da concentração de ART nas membranas.
Pawar et al. (2016), ao preparar dispersões sólidas utilizando a técnica de secagem por pulverização (spray drying) observou que ART estaria interagindo com Soluplus® e outros polímeros utilizado na formulação. Deste modo, realizou estudos de modelagem molecular e observou que ART interagia com Soluplus® (Figura 2.11), por meio de ligação de hidrogênio e interação de van der Waals.
Figura 2.11: Soluplus® Figura 2.11.1: HPMC
A4 PCL 80,000 20 Artemether 20 Flexíveis RES*/BR**
A5 PVP 90 Kda 15 NanoArt 40 10 Quebradiças BOM
A6 PVP 90 Kda 20 NanoArt 40 15 Quebradiças BOM
A7 PVP 90 Kda 30 NanoArt 40 10 Resistentes MUITO BOM
A8 PVP 90 Kda 30 NanoArt 40 20 Resistentes EXCELENTE
A9 PVP 90 Kda 20 NanoArt 60 15 Quebradiças BOM
A10 PVP 90 Kda 30 NanoArt 60 20 Resistentes EXCELENTE
A11 Gantrez® S97 20 NanoArt 60 10 Quebradiças BOM
Figura 2.11.2: Eudragit EPO® Figura 2.11.3: Kollidon VA64®
Para outros polímeros como HPMC (hidroxipropilmetilcelulose) (Figura 2.11.1) e Eudragit EPO® (Figura 2.11.2), o referido trabalho relata a formação de complexo com os polímeros, devido à forte interação de van der Waals. Já Kollidon VA64® (Figura 2.11.3), um copolímero de PVP/PVA, foi observada boa interação de van der Waals com ART, mas sob baixa energia (PAWAR et al., 2016).
Deste modo, é possível inferir que a elasticidade observada entre ART quando em contato principalmente com Gantrez® S97, e mais fracamente com PVP, deve-se à possível interação de ART/polímero por ponte de hidrogênio ou interação de van der Waals.
Devido às razões expostas anteriormente, é possível explicar a importância em aumentar a concentração polimérica nas MNs e assim, obter MNs suficientemente fortes para penetrar o estrato córneo, liberando o ativo na camada intradérmica da pele (VORA et al., 2017; MIGDADI et al., 2018).
Assim, as melhores formulações obtidas, foram àquelas compostas por PVP-K90 ou Gantrez® S-97. No entanto, as MNs selecionadas como ideias, foram aquelas contendo PVP K-
90 como polímero matriz formador de MNs, pela probabilidade de associar altas concentrações de nanosuspensão à dispersão polimérica de PVP (30%) NA60PEG (20%) (Tabela 2.5, 2.6) (Figura 2.12), obtendo assim, altas doses de ART no interior das MNs. A tabela a seguir, (Tabela 2.6) apresenta a morfologia das formulações de MNs contendo ART.
Tabela 2.6: Formulações selecionadas para a produção de dissolving MNs ART e suas micrografias, obtidaa através microscopia óptica digital (Leica EZ4D).
Formulação Composição %(w/w) Morfologia das MNs
PVP K90 Gantrez S97 NA40 NA60PEG
A7 30 -- 10 --
A8 30 -- 20 --
A9 20 -- -- 15
A10 30 -- -- 20
A12 -- 25 -- 10
a) A10 (40 x) b) A10 (250 x)
Figura 2.12: MNs Art: Formulação A10 (PVP k-90 30% NA60PEG 20%). Imagem obtida de microscópio digital.
a) A10 (205x) MEV b) A10 (50.000 x) MET Nanopartículas MNs
Figura 2.12.1: a) MEV (Microscopia eletrônica de varredura) das MNs A10 em aumento de 205x; b) MET (Microscopia eletrônica de transmissão) em aumento de 50.000x das nanopartículas provenientes das nanosuspensões presentes nas MNs.
A Figura 2.12.1 apresenta a microscopia eletrônica de varredura (a) das microagulhas de formulação A10, mostrando que as mesmas foram produzidas sem a presença de defeitos, e a microscopia eletrônica de transmissão (b) revelando que as nanopartículas presentes nas nanosuspensões foram mantidas em escala nanométrica de 92.6 ± 34.5 nm, mesmo após a incorporação das nanosuspenções em dispersão polimérica de PVP 30% para produção das MNs, de acordo com análise realizada em MET. A análise de DLS confirma estes dados, no
entanto, com o tamanho médio de partícula ligeiramente mais elevado 132 ± 69.71 nm, PDI 0.3 ± 0.06 e potencial-zeta -14.4 ± 1.65.
As análises de DLS e MET são complementares para a realização da caracterização de sistemas nanoparticulados (BHATTACHARJEE, 2016). Onde, MET é bastante utilizado para obtenção de imagens de nanopartículas, sendo possível obter informações como tamanho médio das partículas, após o tratamento das amostras em software de imagens, e após naálise estatística, obter a distribuição do tamanho de partículas na amostra analisada (BHATTACHARJEE, 2016), além de comprovar através das micrografias obtidas, a presença de partículas em escala nanométrica.
No entanto, as informações de imagens de MET, na maioria dos casos, não corroboram com dados as análises obtidas por DLS, como é o caso das presentes análises. Isto porque, são técnicas fundamentalmente diferentes. Enquanto em DLS as amostras analisadas encontram-se solvatadas, em MET as amostras deverão ser diluídas e secas formando um filme, para serem analisadas sob condições de vácuo ultra alta (ZHOU; YANG, 2004). Deste modo, DLS fornece informações sobre partículas dispersas, já MET apresenta resultados relacionados à quantidade de elétrons incidentes que foram transmitidos através da amostra (BHATTACHARJEE, 2016).
De um modo geral, as partículas obtidas através de DLS são maiores em relação à MET. Comparando-se uma técnica à outra, é importante destacar que DLS fornece resultados mais robustos quando comparados à MET, por ser capaz de medir e analisar milhões de partículas em um curto espaço de tempo, enquanto que para a análise de MET é possível analisar apenas algumas centenas de partículas, obtidas através das micrografias (BHATTACHARJEE, 2016).