Sustained release of progesterone in micro-particles of PHB-V and PHB-V/PCL produced in super-critical environment

A progesterona é um hormônio esteróide comumente utilizado na sincronização do estro em programas de manejo reprodutivo de bovinos. Sua administração por meio de implantes auriculares compostos de nanopartículas é uma estratégia promissora para a indústria farmacêutica veterinária. Este trabalho foi delineado com o intuito de produzir e estudar a cinética de liberação da progesterona (P4) encapsulada em nanopartículas de polímeros biodegradáveis produzida por meio supercrítico (SAS). Partículas de Poli-hidroxi-butirato e valerato (PHB-V) de três diferentes tamanhos (grupos PHB-V1, PHB-V2 e PHB-V3) e suas combinações com poli-e-caprolactano (PCL; grupos PHB-V1/PCL, PHB-V2/PCL e PHB-V3/PCL) foram impregnadas com P4, pesadas, suspendidas em 10 mL de solução de etanol/água 60:40 (v/v) e colocadas em banho-maria com agitação. Nos tempos 2min; 2h, 4h, 8h, 12h, 24h e 48h foram coletadas amostras de 1 mL. Após centrifugação (2.000 g por 10 min a 37°C) as amostras foram filtradas (0,45µm) e submetidas à análise por LC-MS/MS para quantificação de P4. Foi utilizado um espectrômetro de massas tripo-quadrupolo API-4000 Q TRAP (Applied Biosystems) equipado com fonte e ESI Turbo-V. As análises foram realizadas em modo MRM em modo positivo visando monitorar as transições 315.5>109.1 e 315.5>297.2. Utilizou-se um HPLC Agilent series 1100 para eluição isocrática do analito em metanol/água 50%, em tempo total de corrida de 2,5 min. A curva de calibração foi construída com triplicatas de 1, 5, 10, 25 e 50 ng/mL de P4. A análise estatística incluiu ANOVA e interação (tamanhos de PHB-V e presença/ausência de PCL), considerando o nível de significância de 5%. Observou-se que a associação do PHB-V1/PCL aumentou a quantidade de progesterona liberada em relação ao PHB-V1 isolado. O mesmo efeito foi observado para o grupo PHB-V3/PCL. No entanto, a associação PHB-V2/PCL levou à diminuição na liberação de progesterona em relação ao PHB-V2 isolado. A cinética de liberação diferiu entre os grupos nos diferentes tempos avaliados. Dessa maneira, os resultados demonstram que diferenças de tamanho de nanopartículas de PHB-V e suas associações ao PCL podem afetar a quantidade, bem como a cinética da liberação do fármaco na liberação in vitro usando solvente álcool/água. A utilização do meio super critico para produção da partículas, proporcionou uma carga maior de P4 e alterou a cinética de liberação.Progesterone is a steroid hormone commonly used in estrus synchronization programs in reproductive management of cattle. His administration through ear implants composed of nanoparticles is a promising strategy for the veterinary pharmaceutical industry. This study was designed with the intent to produce and study the kinetics of release of progesterone (P4) encapsulated in nanoparticles of biodegradable polymers produced using supercritical (SAS). Particles of Poly-hydroxy-butyrate and valerate (PHB-V) of three different sizes (groups V1-PHB, PHB-PHB-V2 and V3) and their combination with poly-e-caprolactano (PCL; groups PHB-V1/PCL , and PHB-V2/PCL PHB-V3/PCL) were impregnated with P4, weighed, suspended in 10 mL of ethanol / water 60:40 (v / v) and placed in a water bath with agitation. In times 2min, 2h, 4h, 8h, 12h, 24h and 48h, samples of 1 mL. After centrifugation (2,000 g for 10 min at 37 ° C) samples were filtered (0.45 mm) and subjected to analysis by LC-MS/MS for the quantification of P4. We used a mass spectrometer tripo-quadrupole API-4000 Q TRAP (Applied Biosystems) equipped with ESI source and Turbo-V. Analyses were performed in MRM mode in positive mode in order to monitor the transitions 315.5> 109.1 and 315.5> 297.2. We used a HPLC Agilent 1100 series isocratic conditions for the analyte in methanol / water 50% in total running time of 2.5 min. The calibration curve was constructed with triplicates of one, five, 10, 25 and 50 ng / ml of P4. Statistical analysis included ANOVA and interaction (sizes of PHB-V and the presence / absence of PCL), considering the significance level of 5%. It was observed that the association of PHB-V1/PCL increased the amount of progesterone released in relation to PHB-V1 isolate. The same effect was observed for the group PHB-V3/PCL. However, the association PHB-V2/PCL led to a decrease in the release of progesterone in relation to isolated PHB-V2. The release kinetics differed between groups in different time periods studied. Thus, the results show that differences in size of nanoparticles of PHB-V and its associations with the PCL can affect the quantity and the kinetics of drug release in vitro release using solvent alcohol and water. The use of super critical means for producing particles, provided a greater burden of P4 and alters the release kinetics