Preparo, caracterização e perfil de liberação in vitro de microesferas de sílica processadas por spray drying

Neste trabalho obteve-se microesferas de cianocobalamina por spray drying em matriz de sílica preparada por método sol-gel a fim de avaliar seu potencial como sistema de liberação controlada. O fármaco foi adicionado à fase sol posteriormente atomizada em um mini-secador Spray Dryer Büchi 190. Foram investigadas diferentes condições desíntese: pH, proporção água/tetraetilortossilicato, concentração de fármaco e influência do polietilenoglicol (híbrido sílica/polietilenoglicol). As microesferas foram caracterizadas por infravermelho (FT-IR), análise térmica (TGA, DSC), picnometria de hélio, distribuição granulométrica laser, microanálise (EDS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV),difração de raios X, adsorção de nitrogênio (BET), cromatografia líquida de alta eficiência e perfil de liberação in vitro. A técnica de secagem por spray drying mostrou-se promissora para produção de micropartículas esféricas com estreita distribuição granulométrica. As microesferas de sílica apresentaram superfície lisa e, quando preparadas a partir de fase sol diluída (Rw=42), observou-se estruturas ocas e aglomeradas. O perfil de liberação das amostras em saco de diálise apresentou efeitoburst no sexto dia, seguido de um segundo período de liberação lenta. Quando o ensaio de liberação in vitro foi conduzido por dispersão direta das microesferas no meio líquido, a liberação mais importante da cianocobalamina ocorreu em 24h. Deste modo, verificou-se que o saco de diálise impõe uma modificação ao perfil de liberação do fármaco. Aliberação de cianocobalamina das microesferas não foi afetada pelas diferentes proporções água/alcóxido utilizadas nas formulações. A liberação lenta da cianocobalamina foi associada à baixa porosidade e ao efeito inibidor do mecanismo de erosão das microesferas, resultante da provável saturação de sílica no meio de liberação.In this study, the release rate of cyanocobalamin from different sol-gel spray-dried silica microspheres formulations was investigated. The drug was incorporated into a sol phase of a silica precursor, tetraethyl orthosilicate (TEOS), before spray drying with a Büchi laboratory scale equipment. The effects of the sol phase pH, the drug loading, thewater/alkoxide ratio of sol as well as polyethylene glycol (Mw 6000) influence (hybrid microspheres) on the release behavior of drug and characteristics of microspheres were investigated. The microspheres were carefully characterized with Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal analyze (TGA, DSC), helium picnometry, laser diffractometry, microanalyses (EDS) and scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), high performance liquid chromatography (HPLC), nitrogen sorption measurements (BET) and in vitro release. Spray drying showed that it is a promising way to produce spherical silica gel particles with a narrow particle size range for controlled delivery of cyanocobalamin. Silica gel microspheres had a smooth surface. Microparticles prepared from diluted sol (Rw=42) showed some structures aggregated, clustered and empty. The release from samples into dialyzes sacs showed a burst effect in the sixth day and, after that, a slow release period. Although, when the assay was performed withoutdialyze bag the most important release of drug occurred in 24h. It showed that dialyze sac had its own influence on the release rate of the system. The water/alkoxide ratios used under experimental conditions did not influence the cyanocobalamin release rate from the spray-dried silica microspheres. The slow release was associated with a very small BETsurface area and the data obtained here also suggested that the possible rate-limiting step of release was the saturation of bulk solution with silica resulting in the inhibition of both erosion of matrix and diffusion of drug