Desenvolvimento e caracterização de carreadores lipídicos nanoestruturados para o tratamento tópico da hidradenite supurativa

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2020.A hidradenite supurativa é uma condição inflamatória crônica e debilitante relacionada à obstrução permanente das unidades pilossebáceas da pele, que apresenta poucas opções terapêuticas. O fosfato de clindamicina e a rifampicina são os principais fármacos atualmente utilizados no tratamento dessa doença e são usados em associação devido aos seus mecanismos complementares de ação. No entanto, o uso oral desses antibióticos está associado a efeitos adversos graves. O presente estudo propõe de maneira inédita o uso tópico dessa associação de fármacos encapsulada em carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) e avalia a eficácia do sistema em termos de direcionamento da penetração cutânea desses fármacos para os folículos pilosos, levando-se em consideração a condição sebácea em que a pele afetada pela hidradenite supurativa se encontra. Primeiramente, desenvolveu-se um método analítico por cromatografia líquida de alta eficiência para determinação simultânea dos fármacos na presença dos contaminantes da pele. O método desenvolvido apresentou elevada capacidade de recuperação (> 85%) do fosfato de clindamicina e rifampicina das camadas cutâneas e provou ser adequado considerando todos os parâmetros de validação avaliados. A compatibilidade química entre os fármacos foi demonstrada usando análise térmica combinada com ensaios de infravermelho e raio-X. Por conseguinte, os resultados indicaram compatibilidade entre os fármacos, sugerindo que essas substâncias podem ser usadas em conjunto em uma mesma formulação. Os CLN contendo fosfato de clindamicina e rifampicina foram obtidos e caracterizados quanto ao seu diâmetro hidrodinâmico, índice de polidispersividade, potencial zeta, eficiência de encapsulação, carga dos fármacos, morfologia e pH. Os CLN desenvolvidos apresentaram diâmetro de, aproximadamente, 400 nm e índice de polidispersividade de 0,2 com potencial zeta negativo (– 45 mV). A formulação demonstrou estabilidade relativa por 60 dias sob refrigeração. Não ocorreram alterações morfológicas entre os CLN contendo ou não os fármacos. A eficiência de encapsulação do fosfato de clindamicina foi em torno de 80% e da rifampicina foi de 95%, e o pH da dispersão dos CLN foi 6,5. A liberação dos fármacos foi determinada in vitro durante um período de 12 h, utilizando uma membrana de acetato de celulose acoplada a uma célula de difusão do tipo Franz modificada. Os CLN reduziram significativamente (p ≤ 0,001), a taxa de liberação dos fármacos em comparação ao controle com os fármacos livres. A adição de fármacos no CLN não alterou a fluidez dos nanotransportadores e os dados de espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica com marcador de spin também mostraram que os CLN interagem com os domínios lipídicos do estrato córneo, sugere-se que os fármacos causam instabilidade nos CLN ou aumentam suas afinidades pelos lipídios do estrato córneo. Os ensaios de permeação e penetração foram realizados in vitro em pele de orelha de suínos. Em geral, os nanocarreadores lipídicos parecem se acumular nas aberturas dos folículos pilosos, aumentando significativamente em 12 vezes a captação de rifampicina nessas estruturas e criando um depósito de fosfato de clindamicina ainda maior nos folículos pilosos (38,1 ± 8,5 μg/cm2), mesmo quando a pele está em uma condição sebácea que mimetiza o que ocorre durante a fisiopatologia da doença. Por fim, os testes de irritação HET-CAM e em epiderme humana reconstruída provaram que a nanoformulação é segura para aplicação tópica. Assim, os CLN que incorporam os antibióticos fosfato de clindamicina e rifampicina parecem ser uma estratégia viável para o tratamento tópico de hidradenite supurativa.Hidradenitis suppurativa is a chronic and debilitating inflammatory condition related to permanent obstruction of the skin's pilosebaceous units, against which has still available few therapeutic options. Clindamycin phosphate and rifampicin are the main drugs currently used in the treatment of this disease and are used in combination due to their complementary mechanisms of action. However, the oral use of these antibiotics is associated with serious adverse effects. This study proposes in an unprecedented way the topical use of this association of drugs encapsulated in nanostructured lipid carriers (NLC) and evaluates the effectiveness of the system in terms of directing the cutaneous penetration of these drugs to the hair follicles, taking into account the hypersebaceous condition in which the skin affected by hidradenitis suppurativa is found. First, an analytical method by high-performance liquid chromatography was developed for the simultaneous determination of drugs in the presence of skin contaminants. The developed method showed a high recovery capacity (> 85%) of clindamycin phosphate and rifampicin from the skin layers and proved to be adequate considering all validation parameters evaluated. Chemical compatibility between drugs was demonstrated using thermal analysis combined with infrared and X-ray assays. The results indicated compatibility between the drugs, suggesting that these substances can be used together in the same formulation. The NLC containing clindamycin phosphate and rifampicin were obtained and characterized in terms of their hydrodynamic diameter, polydispersity index, zeta potential, entrapped efficiency, drug loading, morphology, and pH. The developed CLN had a diameter of approximately 400 nm and a polydispersity index of 0.2 with negative zeta potential (– 45 mV). The formulation demonstrated relative stability for 60 days under refrigeration. There were no morphological changes between the NLC containing or not the drugs. The entrapped efficiency of clindamycin phosphate was around 80% and of rifampicin was 95%, and the pH of the formulation containing the NLC was 6.5. The release of drugs was determined in vitro for 12 h, using a cellulose acetate membrane coupled to a modified Franz-type diffusion cell. The NLC significantly reduced (p ≤ 0.001) the rate of drug release compared to the control with free drugs. The addition of drugs in the NLC did not alter the fluidity of the nanocarriers and the spin-labeled electronic paramagnetic resonance spectroscopy data showed that the NLC interact with the lipid domains of the stratum corneum, suggesting that the drugs either cause instability in the NLC or increase their affinity by the stratum corneum lipids. Permeation and penetration tests were performed in vitro on porcine ear skin. In general, lipid nanocarriers appear to accumulate in the openings of hair follicles, significantly increasing the uptake of rifampicin in these structures by 12 times and creating an even greater clindamycin phosphate deposit in hair follicles (38.1 ± 8.5 μg/cm2), even when the skin is in a sebaceous condition to mimic what occurs during the pathophysiology of the disease. Finally, HET-CAM irritation tests and reconstructed human epidermis proved that nanoformulation is safe for topical application. Thus, NLC that incorporate the antibiotics clindamycin phosphate and rifampicin appear to be a viable strategy for topical treatment of hidradenitis suppurativa