Avaliação de aspectos e tecnológicos para obtenção de sistemas nanoestruturados polímeros para administração oral de insulina

O desenvolvimento de sistemas de administração de fármacos utilizando biopolímeros, como a goma de cajueiro e quitosana tem-se destacado pela formação de nanoestruturas por complexação polieletrolítica, realizada pela interação das diferentes cargas dos materiais e devido as suas promissoras propriedades, dentre elas: excelente biodegradabilidade, elevada biocompatibilidade, baixa toxicidade. Usados no desenvolvimento nanotecnológico de formulações para proteção de fármacos peptídicos, como a insulina, para sua administração por via oral, no qual faz-se necessário pela sua instabilidade em variações de pH. Este trabalho teve como objetivo a síntese de nanopartículas a partir de biopolímeros por complexação polieletrolítica para administração oral de insulina e avaliação analítica do fármaco e seu principal produto de degradação o A-21 em meio ácido. Nanopartículas de goma de cajueiro e quitosana foram sintetizadas por complexação polieletrolítica com e sem adição do tripolifosfato de sódio, como agente de reticulação. Foram caracterizadas quanto ao seu tamanho, carga superficial, índice de polidispersão e adicionalmente a Espectroscopia da Região do Infravermelho (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Termogravimétrica (TG). Para a determinação analítica da insulina e seu principal produto de degradação o A-21 foi realizado um planejamento experimental fatorial, a fim de analisar quais variantes iriam influenciar para obtenção de um menor tempo de análise das moléculas por HPLC. Vinte e sete experimentos foram realizados e destacou-se dentre os valores observados nos tempos de retenção de 5,18 min para insulina e 9,10 min para o A-21, na condição onde a temperatura da coluna foi de 35°C, fluxo do eluente de 1,0 mL/min-1 e na proporção da fase móvel de 52% KH2PO4, 31% acetonitrila e 17% metanol, uma análise final com cerca de 11 minutos. Em média os fatores que mais influenciaram no sistema foram o fluxo do eluente e a proporção da fase móvel, demonstrados através da estimativa dos efeito, análise da variância e teste F. O modelo linear obtido demonstrou ter uma boa predição para o método, com pontos reais de distribuição aleatórios condizentes aos resultados obtidos experimentalmente, a variância total explicada de 91,14% e o modelo deixa de explicar 8,86% dos resíduos. A adequabilidade cromatográfica da combinação das variáveis independentes resultaram em valores próximos ou dentro dos limites estabelecidos. Os resultados das avaliações de concentração dos biopolímeros, proporção dos agentes de reticulação, ordens de adição, pH das soluções mostraram-se bastante significativos na influência dos tamanhos das partículas, potencial zeta e índice de polidispersão. Houve uma grande distinção das preparações com e sem TPP, pois foi evidenciada uma eficaz ação reticulante entre os polieletrólitos, as ligações cruzadas realizadas foram importantes para aperfeiçoamento dos parâmetros, demonstrado a redução dos tamanhos das nanopartículas, de modo homogêneo e com baixos índices de polidispersão, potenciais zeta na faixa neutra diferindo nos valores de acordo com a concentração adicionado. Através das caracterizações realizadas por FTIR, MEV e TG houve a demonstração da interação entre os materiais estudados. As características e propriedades apresentadas pelas nanoesferas formadas pela interação GC/TPP/QT indicam um promissor sistema de liberação de fármacos e proteção para moléculas instáveis ao ambiente gastrointestinal.CNPqThe development of drug delivery systems using biopolymers such as cashew gum and chitosan it has been highlighted by the formation of nanostructures by complexation polyelectrolytic held by the interaction of the different loads of materials and due to their promising properties, among them: excellent biodegradability , high biocompatibility, low toxicity. Used in nanotechnological development of formulations for protection peptide drugs such as insulin, for administration orally, in which it is necessary for its instability at pH variations. This study aimed to the synthesis of nanoparticles from biopolymers by complexation polyelectrolytic for oral administration of insulin and analytical evaluation of the drug and its main degradation product A-21 in acid. cashew gum and chitosan nanoparticles were synthesized by complexation polyelectrolytic with and without addition of sodium tripolyphosphate as crosslinking agent. They were characterized as to their size, surface charge, polydispersity and additionally Spectroscopy Infrared Region index (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetric Analysis (TG). For the analytical determination of insulin and its main degradation product A-21 factorial experimental design was conducted to analyze variants which would influence to obtain a shorter analysis of molecules by HPLC. Twenty-seven experiments were conducted and it was highlighted among the values observed at 5.18 min retention time of 9.10 min for insulin and A-21 in the condition where the column temperature was 35 ° C, flow of the eluent of 1.0 ml / min-1 and the rate of mobile phase of 52% KH2PO4, 31% acetonitrile and 17% methanol, with a final analysis about 11 minutes. On average the factors that most influence the system were the eluent flow and the proportion of the mobile phase, demonstrated by estimating the effect of variance analysis and test F. The resulting linear model was shown to have a good prediction for the method, with points real random distribution consistent with the results obtained experimentally, the total explained variance of 91.14% and the model fails to explain 8.86% of the waste. Chromatographic suitability of the combination of the independent variables resulted in close to or within the established limits. The results of evaluations concentration of biopolymers, the proportion of cross-linking agents, addition orders, the solutions pH were quite significant in the influence of particle size, zeta potential and molecular weight distribution index. There was distinction of preparations with and without TPP, as was evidenced effective action crosslinking of polyelectrolytes, cross-connections made were important for improvement of the parameters shown to reduce the size of the nanoparticles, homogeneous way and with low levels of polydispersity, zeta potential in the neutral range in differing values according to the concentration added. Through the characterizations made by FTIR, SEM and TG was the demonstration of the interaction between the studied materials. The characteristics and properties presented by the nanospheres formed by the interaction GC / TPP / QT indicate a promising system of drug delivery and protection for unstable molecules to the gastrointestinal environment