Development of polymeric matrix as ascorbic acid vehicle: characterization and stability evaluation

A administração de princípios ativos pela mucosa oral é uma forma eficiente para a distribuição de fármacos e nutrientes, oferecendo diversas vantagens como uma fácil aplicação, evitando o metabolismo de primeira passagem hepática e potencialmente melhorando a biodisponibilidade dessas substâncias. A acerola e o camu-camu apresentam uma alta concentração de vitamina C e são consideradas fontes de diferentes compostos ativos, porém a vitamina C presente nas frutas é facilmente oxidada pelos fatores ambientais, e essas frutas são pouco acessíveis ao consumo populacional. Filmes de desintegração oral (FDO) podem apresentar rápido tempo de desintegração e fácil administração, o que os torna um material interessante para a veiculação de compostos com atividades farmacêuticas ou nutricionais. Assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de filmes de desintegração oral à base de amido e gelatina com adição de extrato seco de acerola e camu-camu produzidos por \"spray dryer\" como uma alternativa para a administração de vitamina C. Os FDOs foram produzidos pela técnica de casting, variando-se a proporção de amido e gelatina. Como plastificante foi utilizado o sorbitol (20 g / 100 g de polímero), mantendo-se constante a concentração de polímeros (2 g /100 g de solução filmogênica) e de extrato seco de acerola (4 g /100 g de solução filmogênica) e camu-camu (4 g / 100 g de solução filmogênica). Os extratos secos de acerola e camu-camu foram caracterizados com relação à concentração da vitamina C e da estabilidade desses extratos nessas condições (30 °C, UR 75 % e 40 °C, UR 75%). Os FDOs foram caracterizados em relação a espessura, propriedades mecânicas, ângulo de contato, FT-IR, microscopia electrônica de varredura, concentração de vitamina C, atividade antioxidante, atividade antimicrobiana, estabilidade da vitamina C, tempo de desintegração, estabilidade da atividade de eliminação de radicais de DPPH•, avaliação sensorial. Os extratos secos apresentaram uma boa estabilidade em relação à vitamina C e aos compostos antioxidantes (sequestro do radical DPPH•). Os FDOs sem adição de extrato, independente da formulação, mostraram-se homogêneos, com ausência de partículas insolúveis e alta capacidade de formação de filme. Para os FDOs com maior concentração de amido foi observado reduzido tempo de desintegração e pH próximo ao bucal. Após a adição dos extratos, os FDOs apresentaram redução do tempo de desintegração, boa aceitação sensorial, propriedades antioxidantes e estabilidade pelo sequestro do radical DPPH•. O pH de superfície dos filmes com adição de extrato seco de acerola foi mais próximo ao bucal quando comparado com os filmes com camu-camu. No entanto, os FDOs com acerola apresentaram reduzida estabilidade da vitamina C em relação ao tempo de armazenamento, enquanto que os filmes com camu-camu apresentaram melhor estabilidade. De modo geral, na formulação produzida apenas com amido (100 g de amido / 100 g de polímeros) observou-se uma maior concentração da vitamina C no final da estabilidade realizada à 30 °C e umidade relativa de 75 %, elevada estabilidade dos compostos ativos (DPPH) e alta taxa de uniformidade na distribuição da vitamina C no filme de desintegração oral. Dessa forma, os FDOs podem ser considerados uma boa alternativa para a suplementação de vitamina C.The administration of active ingredients through the oral mucosa is an efficient way to deliver drugs and nutrients because it offers various advantages such as easy application, avoiding the hepatic metabolism of the first pass and potentially improving the bioavailability these substances. Acerola and camu-camu have high concentration of vitamin C and are considered sources of different active compounds, however the vitamin C present in fruits is easily oxidized by environmental factors, and such fruits are poorly accessible to population consumption. Orally disintegrating films (ODF) can provide rapid disintegration and easy administration, which makes them interesting materials to deliver compounds with pharmaceutical or nutritional properties. This work aimed at the development and characterization of orally disintegrating films based on starch and gelatin with addition of acerola and camu-camu dry extract produced by spray dryer as an alternative to vitamin C administration. ODFs were produced with casting technique by varying the ratio of starch and gelatin. Sorbitol (20 g / 100 g polymer) was used as plasticizer, with constant the concentration of polymer (2 g / 100 g filmogenic solution), and dry extracts of acerola and camu-camu (4 g / 100 g filmogenic solution). Acerola and camu-camu dry extracts were characterized regarding vitamin C concentration and stability (30 °C, RH 75% and 40 °C, RH 75%). ODFs were characterized considering thickness, mechanical properties, contact angle, FT-IR, scanning electron microscopy, vitamin C concentration, antioxidant activity, antimicrobial activity, vitamin C stability, disintegration time, stability of the scavenging activity of DPPH• radical, and sensory evaluation. Dry extracts showed good stability for vitamin C and antioxidant compounds (scavenging activity of DPPH• radical). ODFs without extract addition, regardless of the formulation, were homogeneous, without insoluble particles and with high film formation capacity. Reduced disintegration time and pH similar to oral pH was observed for ODFs with high starch concentration. After the addition of extracts, ODFs presented decreased disintegration time and good sensorial acceptation, antioxidant properties and stability of the scavenging activity of DPPH• radical. Surface pH of films with acerola dry extract was the closest to oral pH when compared with films with camu-camu dry extracts. However, ODFs with acerola dry extract showed reduced stability of vitamin C regarding storage time, whereas films with camu-camu dry extract showed better stability. In general, the formulation produced only with starch (100 g starch / 100 g polymer) presented higher concentration of vitamin C at the end of stability assay performed at 30 °C and 75% relative humidity, as well as high stability of active compounds (DPPH) and high uniformity rate in vitamin C distribution in the orally disintegrating film. Thus, ODFs can be considered a good alternative for the supplementation of vitamin C