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Biologie

Auto-nanoemulsificação de óleos saudáveis para aumentar a solubilidade de drogas lipofílicas

Published: July 27, 2022
doi:
10.3791/63995
, , , ,
1Department of Pharmacy,Quaid-i-Azam University, 2Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy,The Islamia University of Bahawalpur, 3Nazar College of Pharmacy

Summary

Os óleos usados para aplicações de administração de medicamentos podem perturbar o perfil lipídico dos pacientes, o que é indesejável em doenças cardiovasculares. Os óleos ricos em ácidos graxos ômega-3 são uma alternativa saudável aos óleos convencionais e têm um enorme potencial para sistemas de administração de medicamentos autoemulsionados.

Abstract

A baixa solubilidade aquosa de muitos medicamentos reduz sua biodisponibilidade no sangue. Os óleos têm sido usados há séculos para aumentar a solubilidade dos medicamentos; no entanto, podem perturbar o perfil lipídico dos pacientes. Neste estudo, sistemas de liberação de medicamentos auto-nanoemulsificantes de óleos ricos em ácidos graxos ômega-3 são preparados e otimizados para a entrega de medicamentos lipofílicos. A rosuvastatina, uma potente droga hipolipidêmica, foi usada como droga lipofílica modelo. O óleo de peixe apresentou uma solubilidade mais de 7 vezes maior da rosuvastatina do que outros óleos e, portanto, foi selecionado para o desenvolvimento de sistemas de liberação de medicamentos auto-nanoemulsificantes (SNEDDS). Diferentes combinações de surfactantes e co-surfactantes foram selecionadas e uma mistura de surfactante de Tween 80 (surfactante) e Capryol PGMC (cosurfactante) foi selecionada para compatibilidade com óleo de peixe e rosuvastatina. Um diagrama de fase pseudoternário de óleo, surfactante e co-surfactante foi projetado para identificar a região da emulsão. O diagrama de fase pseudoternária previu uma mistura de óleo e surfactante de 1:3 como a proporção mais estável para o sistema de emulsão. Em seguida, uma metodologia de superfície de resposta (design Box-Behnken) foi aplicada para calcular a composição ótima. Após 17 ensaios, óleo de peixe, Tween 80 e Capryol PGMC nas proporções de 0,399, 0,67 e 0,17, respectivamente, foram selecionados como formulação otimizada. Os sistemas de liberação de fármacos auto-nanoemulsificantes mostraram excelente potencial de emulsificação, robustez, estabilidade e características de liberação de fármacos. Nos estudos de liberação do medicamento, o SNEDDS liberou 100% da carga útil em cerca de 6 h, enquanto a liberação do medicamento simples foi inferior a 70%, mesmo após 12 h. Portanto, os lipídios saudáveis ricos em ácidos graxos ômega-3 têm um enorme potencial para aumentar a solubilidade de drogas lipofílicas, enquanto a autoemulsificação pode ser usada como uma abordagem simples e viável para explorar esse potencial.

Introduction

Os lipídios têm sido usados há séculos para aumentar a absorção gastrointestinal de componentes insolúveis em água de alimentos e medicamentos1. As emulsões são as formulações mais utilizadas para uso oral, intravenoso (suplementação nutricional) e tópico2. Uma variedade de lipídios (gorduras e óleos) é usada na fabricação de emulsões farmacêuticas e sistemas de administração de medicamentos auto-nanoemulsificantes à base de lipídios (SNEDDS). As técnicas de autoemulsificação são amplamente adotadas nas ciências farmacêuticas para a administração transmucosa de medicamentos. Ao contrário das emulsões, os SNEDDS consistem em uma mistura de óleo e surfactante que se autoemulsifica em meio aquoso do estômago para formar gotículas de emulsão3. Eles podem carregar drogas lipofílicas na fase oleosa e evitar que se degradem no ambiente estomacal4. O SNEDDS demonstrou aumentar efetivamente a fração biodisponível de drogas lipofílicas (quatro a seis vezes), aumentando a solubilidade e a permeabilidade 5,6. A ausência de uma fase aquosa no SNEDDS oferece vantagens significativas em termos de facilidade de fabricação e estabilidade em comparação com emulsões que são dispersões metaestáveis propensas à degradação química7. Muitas combinações de excipientes lipídicos estão disponíveis comercialmente devido às suas características desejáveis 8,9.

Os distúrbios cardiovasculares são uma das principais causas de mortalidade em todo o mundo10 e a hiperlipidemia faz com que os vasos sanguíneos obstruam o fluxo sanguíneo devido ao espessamento dos vasos sanguíneos11. O aumento da ingestão de lipídios na dieta e um estilo de vida sedentário são os principais fatores de risco para o desenvolvimento de hiperlipidemia. Além disso, os lipídios também demonstraram danificar diretamente o miocárdio do coração, levando à insuficiência cardíaca não isquêmica12. A rosuvastatina é uma potente droga hipolipidêmica que pertence à classe das estatinas e inibe a síntese de colesterol, levando à redução dos níveis lipídicos para o tratamento da hiperlipidemia/dislipidemia13. A rosuvastatina é um sistema de classificação biofarmacêutica (BCS) classe II com baixa solubilidade aquosa (0,01796 mg/mL)14. Avanços recentes na pesquisa farmacêutica reconheceram que os lipídios usados na administração de medicamentos podem perturbar o perfil lipídico dos pacientes. O papel das emulsões no aumento das lipoproteínas de baixa e alta densidade e do colesterol livre foi demonstrado no final do século XX15. Além disso, os sistemas de administração de medicamentos à base de lipídios demonstraram aumentar os triglicerídeos16 e outros metabólitos lipídicos no sangue17. Portanto, há uma extrema necessidade de desenvolver formulações farmacêuticas de óleos que sejam incapazes de perturbar o perfil lipídico de pacientes cardiovasculares e hiperlipidêmicos.

O óleo de peixe é uma fonte rica em ácidos graxos ômega-3, como o ácido eicosapentaenóico e o ácido docosahexaenóico. O óleo de peixe mostrou muitos efeitos na saúde com evidências substanciais de seu papel benéfico nos sistemas cardiovascular e nervoso18. O objetivo do estudo foi utilizar o óleo de peixe como alternativa aos óleos convencionais para formular SNEDDS para a administração de um medicamento lipofílico, a rosuvastatina. Nenhum estudo anterior empregou óleo de peixe como transportador para formular sistemas de administração de medicamentos. Parâmetros apropriados de formulação e processamento foram selecionados e a otimização foi realizada usando software especialista em design.

Protocol

1. Triagem dos óleos, surfactantes e cosurfactantes Triagem dos óleos, surfactantes e co-surfactantes quanto à solubilidade do medicamentoMisture 100 mg de rosuvastatina separadamente em 1 mL de diferentes óleos ricos em ácidos graxos ômega-3 (óleo de peixe, azeite, óleo de gergelim e óleo de linhaça) e 1 mL de surfactantes e cosurfactantes (Tween 80, Capryol PGMC, PEG 400 e etanol) por vórtice por 5 min a uma velocidade fixa de 2.500 rpm. Em seguida, colocar em banho-maria a…

Representative Results

Aqui, a nanoformulação de óleo de peixe rico em ácidos graxos ômega-3 é preparada e otimizada por autoemulsificação com diferentes surfactantes e co-surfactantes. A Figura 1 mostra a solubilidade da rosuvastatina em diferentes óleos, surfactantes e co-surfactantes. Com base na solubilidade, o óleo de peixe foi selecionado como óleo, Tween 80 como surfactante e Capryol PGMC como co-surfactante nos estudos a seguir. A Tabela 1 mostra a triagem de Smix em diferentes …

Discussion

Este estudo foi projetado para explorar o potencial do óleo rico em ácidos graxos ômega-3, como óleo de peixe, óleo de gergelim, azeite de oliva e óleo de linhaça para atuar como transportadores de medicamentos. A auto-nanoemulsificação foi selecionada como uma técnica preferida para fabricar o sistema de entrega que carece de água, tornando-o mais estável do que os sistemas de emulsão clássicos32. Os óleos ricos em ácidos graxos ômega-3 são conhecidos por seus efeitos benéficos…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores agradecem ao Departamento de Farmácia da Universidade Quaid-i-Azam, Islamabad, Paquistão, por fornecer as instalações necessárias para concluir este estudo.

Materials

Ammonium acetate Sigma-Aldrich, Germany A1542 Analytical grade
Capryol PGMC Gattefossé, France RT9P9S09QI Analytical grade
Design Expert Software StatEase, United States Version 12.0.3.0 Analytical software (freely available for subscription)
Dialysis tubing (12,000 Daltons MWCO) Visking, UK 12000.02.30 Pure regenerated natural cellulose membranes with 12,000 Daltons MWCO
Dissolution apparatus Memmert, Germany SV 1422 USP type II dissolution apparatus
Ethanol Honeywell, Germany 24194 Analytical grade
Fish oil Wilshire Labs Pvt(Ltd), Pakistan not applicable Received as gift sample.
Hydrochloric acid BDH Laboratories Ltd, UK BDH3036-54L Analytical grade
Methanol Honeywell, Germany 34966 Analytical grade
Refrigerator (Pharmaceutical) Panasonic, Pakistan MPR-161 DH-PE Refrigerator for storage at 4 °C
Rosuvastatin calcium Searle Pharmaceuticals Pvt(Ltd) Pakistan not applicable Received as gift sample.
Sodium Hydroxide Honeywell, Germany 38215 Analytical grade
Span 80 BDH Laboratories Ltd, UK MFCD00082107 Analytical grade
Triplot Software MS Excel spreadsheet developed by Tod Thompson Triplot Ver. 4.1.2 Analytical software (freely available)
Tween-80 Sigma-Aldrich, Germany P1754-500ML Analytical grade
UV-Vis spectrophotometer Dynamica, UK Halo DB-20 Double beam spectrophotometer
Water Bath Memmert, Germany WNB 7 Water batch for heating up to 70 °C
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Self-nanoemulsificationOmega-3 Fatty AcidsLipophilic DrugsRosuvastatinSNEDDSSolubility EnhancementResponse Surface MethodologyBox-Behnken DesignFish OilTween 80Capryol PGMC

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Citer Cet Article
Rehman, M., Khan, M. Z., Tayyab, M., Madni, A., Khalid, Q. Self-Nanoemulsification of Healthy Oils to Enhance the Solubility of Lipophilic Drugs. J. Vis. Exp. (185), e63995, doi:10.3791/63995 (2022).
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