Optimization of preservative system in ophthalmic suspension with dexametasona e polymyxin B

Um dos grandes desafios no desenvolvimento de fórmulas farmacêuticas e cosméticas é a adequação de seus sistemas conservantes. No presente trabalho, empregou-se método de otimização destes para suspensão oftálmica de dexametasona e sulfato de polimixina B. O experimento foi conduzido utilizando-se planejamento estatístico do tipo simplex-lattice. A matriz de ensaio contemplou 17 fórmulas sendo que as variáveis independentes foram as concentrações de conservantes álcool feniletílico (X1) e digluconato de clorhexidina (X2) e EDTA (X3). A variável dependente ou resposta foi o valor D obtido do desafio das fórmulas com Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas cepacia, Staphy/ococcus aureus, Candida albicans e Aspergillus niger, empregando-se nas determinações, o Método de Regressão Linear. A análise estatística dos resultados, para cada microrganismo desafiante, conduziu à equações que expressaram matematicamente o fenômeno observado. Como conseqüência, foi possível o cálculo teórico do valor D em função das concentrações das variáveis independentes. Além das equações, obtiveram-se as superfícies de resposta e gráficos de contorno correspondentes aos ensaios, para cada germe. Para a seleção da fórmula ou região que atendesse o critério adotado e que conciliasse as condições ideais e factíveis (D ≤ 4 horas, para bactérias e D ≤ 28 horas, para fungos) utilizaram-se duas estratégias: gráfica e numérica. A primeira consistiu na sobreposição dos gráficos de contorno resultando em região da qual selecionou-se, aleatoriamente, a fórmula empregando X1 = 0,10; X2 = 0,80; X3 = 0,10. A segunda, baseou-se na aplicação da função \"desejo\", tendo sido a fórmula ideal resultante de cálculos desenvolvidos, a partir de premissas, sendo: X1 = 0,25; X2= 0,75; X3= 0,0. Ambas as fórmulas, derivadas das estratégias empregadas, foram submetidas à avaliação de seus sistemas conservantes 232 pelo método de Regressão Linear. Os valores D obtidos foram semelhantes àqueles calculados por meio das equações anteriormente mencionadas, exceto para Staphy/ococcus aureus. A aplicação de métodos de otimização estatística permitiu, de forma racional, atingir o objetivo fixado. Através dessas técnicas, tornou-se possível a definição de regiões experimentais em melhores condições, demonstrando vantagens no uso do álcool feniletílico, bem como um melhor conhecimento dos mecanismos envolvidos.One of the greatest challenges in pharmaceutical and cosmetic formulations consist of the development of adequate preservative systems. Whose optimized development was preposed for ophthalmic suspension of dexametasone and polymyxin B. This was performed threugh simplex-lattice method. The matrix of essay completed 17 formulas, from which independent variables were the preservative concentrations: phenylethanol (X1), chlorhexidine digluconate (X2) and EDTA (X3). The dependent variable was the D-value obtained from the challenge of those formulas with Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas cepacia, Staphhylococcus aureus, Candida albicans and Aspergillus niger, ali result of the Linear Regression Method. The statistical analysis employment led to polynomial expressions which expressed mathematically the observed behavior in each organismo As a consequence the theoretical calculation of the D-value considering ali the independent variables was possible. Besides these expressions, the response surfaces and the contour graphics corresponding to the essays, for each microorganism, were obtained. To the formula or region selection which better complied to the adopted criteria and conciliated ideal and realistic conditions (D ≤ 4 hours, for bacteria and D ≤ 28 hours, for fungi) both graphic and numeric strategies were used. The former consisted of the superposition of contour graphics of each micreorganism, what resulted in a region from which the formula was randomly selected using X1 = 0,10; X2 = 0,80; X3 = 0,10. The latter was based on the application of \"wish\" function, and the ideal formula obtained from calculations developed from these premisses: X1 = 0,25, X2 = 0,75; X3 = 0,0. Both formulas, derived from the employed strategies were submitted to evaluation of their preservative systems by Linear Regression Method. The D-values obtained were similar to those calculated through the previously mentioned expressions, except for Staphylococcus aureus. The application of optimized statistical methods enabled us, in a rational way, to achieve the fixed goal. Through these techniques, both experimental regions in better conditions, demonstrating advantages of using of the involved mechanisms were attained