Obtenção de sistemas microemulsionados e estudo de simulação por dinâmica molecular de sistemas micelares objetivando a veiculação de produtos naturais bioativos

Among the new drugs launched into the market since 1980, up to 30% of them belong to the class of natural products or they have semisynthetic origin. Between 40-70% of the new chemical entities (or lead compounds) possess poor water solubility, which may impair their commercial use. An alternative for administration of poorly water-soluble drugs is their vehiculation into drug delivery systems like micelles, microemulsions, nanoparticles, liposomes, and cyclodextrin systems. In this work, microemulsion-based drug delivery systems were obtained using pharmaceutically acceptable components: a mixture Tween 80 and Span 20 in ratio 3:1 as surfactant, isopropyl mirystate or oleic acid as oil, bidistilled water, and ethanol, in some formulations, as cosurfactants. Self-Microemulsifying Drug Delivery Systems (SMEDDS) were also obtained using propylene glycol or sorbitol as cosurfactant. All formulations were characterized for rheological behavior, droplet size and electrical conductivity. The bioactive natural product trans-dehydrocrotonin, as well some extracts and fractions from Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae), Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae) e Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (Euphorbiaceae) specimens, were satisfactorily solubilized into microemulsions formulations. Meanwhile, two other natural products from Croton cajucara, trans-crotonin and acetyl aleuritolic acid, showed poor solubility in these formulations. The evaluation of the antioxidant capacity, by DPPH method, of plant extracts loaded into microemulsions evidenced the antioxidant activity of Phyllanthus amarus and Anacardium occidentale extracts. For Phyllanthus amarus extract, the use of microemulsions duplicated its antioxidant efficiency. A hydroalcoholic extract from Croton cajucara incorporated into a SMEDDS formulation showed bacteriostatic activity against colonies of Bacillus cereus and Escherichia coli bacteria. Additionally, Molecular Dynamics simulations were performed using micellar systems, for drug delivery systems, containing sugar-based surfactants, N-dodecylamino-1-deoxylactitol and N-dodecyl-D-lactosylamine. The computational simulations indicated that micellization process for N-dodecylamino-1- deoxylactitol is more favorable than N-dodecyl-D-lactosylamine system.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Dos novos fármacos lançados no mercado a partir de 1980, cerca de 30% apresentam origem natural ou semissintética. Entre 40 e 70% destes novos protótipos de fármacos (naturais ou sintéticos) apresentam baixa solubilidade aquosa, o que pode inviabilizar a sua utilização comercial. Uma das alternativas encontrada pela indústria farmacêutica foi a veiculação dessas substâncias a partir de veículos ou sistemas de liberação de fármacos, tais como: micelas, microemulsões, lipossomos, nanopartículas e ciclodextrinas. Neste trabalho, sistemas microemulsionados biologicamente compatíveis foram obtidos utilizando a mistura Tween 80 e Span 20, na proporção 3:1, como tensoativo, miristato de isopropila ou ácido oléico como fase oleosa, água bidestilada, e em alguns sistemas, etanol como cotensoativo. Também foram obtidos sistemas auto-microemulsificantes (SMEDDS) utilizando propilenoglicol ou sorbitol como cotensoativo. As microemulsões obtidas foram caracterizadas quanto ao comportamento reológico, tamanho das gotículas e condutividade elétrica. O produto natural bioativo trans-desidrocrotonina (DCTN), bem como extratos e frações das espécies vegetais Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae), Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae) e Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (Euphorbiaceae), foram solubilizados satisfatoriamente nos sistemas microemulsionados obtidos, enquanto que outros produtos também isolados da espécie Croton cajucara, trans-crotonina e ácido acetilaleuritólico, não apresentaram resultados satisfatórios em termos de solubilidade. A avaliação da propriedade antioxidante, pelo método do DPPH, dos extratos vegetais incorporados nos sistemas microemulsionados obtidos evidenciou a capacidade antioxidante dos extratos de Phyllanthus amarus e Anacardium occidentale, bem como a atuação dos sistemas microemulsionados, que para o caso do extrato etanólico de Phyllanthus amarus dobrou a sua atividade antioxidante quando solubilizado em microemulsões. O extrato hidroalcoólico de Croton cajucara incorporado em um sistema auto-microemulsificante mostrou atividade bacteriostática frente a colônias de bactérias Bacillus cereus e Escherichia coli. Adicionalmente, foi realizado um estudo de simulação computacional por Dinâmica Molecular de sistemas micelares para uso farmacológico contendo tensoativos derivados de açúcares, N-dodecilamino-1-deoxilactitol e N-dodecil- -lactosilamina, que indicou que o processo de micelização do primeiro sistema é mais favorável que o segundo.