Avaliação pré-clínica em roedores do perfil farmacocinético do benzaldeído semicarbazona livre e complexado em ß-ciclodextrina

Abstract

Objetivos: Avaliar a farmacocinética e a distribuição tecidual do benzaldeído semicarbazona livre (BS) e incluso em ß-Ciclodextrinas (BS/ß-CD) após administração de diversas doses por diferentes vias de administração. Metodologia: As concentrações plasmáticas de BS foram quantificadas através de método analítico por CLAE-UV desenvolvido e validado, após administração das doses de 10 mg/kg i.v. bolus e 50 e 100 mg/kg p.o. da droga livre e 10 mg/kg i.v. bolus e 50 mg/kg p.o. da droga complexada a ratos Wistar (n = 8 animais/grupo). Os perfis plasmáticos foram avaliados individualmente pelas abordagens não-compartimental e compartimental para determinação dos parâmetros farmacocinéticos. A avaliação compartimental foi realizada utilizando software Scientist 2.0.1 (Micromath®). A ligação do BS a proteínas plasmáticas foi determinada por ultrafiltração na faixa de 1,0 a 60,0 µg/mL. O perfil de penetração tecidual da droga livre e complexada foi investigado em diferentes órgãos utilizando o método de homogeneizado de tecido até 5 h após administração de dose 10 mg/kg i.v. A penetração cerebral também foi avaliada para a droga livre e inclusa em ß-CD após a dose de 50 mg/kg até 4 h após administração (n = 3 animais/tempo coleta). Resultados e Discussão: A fração livre do BS em plasma de ratos foi de 34 ± 5%. O modelo de um compartimento descreveu adequadamente todos os perfis plasmáticos estudados. Após doses intravenosa (10 mg/kg) e oral (50 mg/kg), parâmetros farmacocinéticos como Vd (1,6 ± 0,5 e 2,2 ± 0,8 L/kg, respectivamente) e Cltot (1,4 ± 0,5 and 1,8 ± 0,5 L/h×kg, respectivamente) foram maiores para o BS complexado em relação à droga livre, embora os t1/2 (0,8 ± 0,1 h-1) mantiveram-se similares (p < 0,05). A biodisponibilidade oral do BS/ß-CD (~37%) foi aproximadamente o dobro daquela observada para a droga livre (~20%). O fator de penetração cerebral após doses intravenosa (2,8) e oral (2,5), assim como tempo de residência médio, foram maiores para a droga complexada, independente da via de administração avaliada. Conclusões: A farmacocinética do BS livre e complexado mostra uma rápida distribuição tecidual e uma rápida eliminação. A maior penetração cerebral do complexo em relação à droga livre mostra que a ß-CD é uma estrutura capaz de vetorizar, reter e modificar a liberação do BS nesse órgão, explicando os achados farmacodinâmicos prévios.

Purpose: This study aimed to investigate the pharmacokinetics and tissue distribution of benzaldehyde semicarbazone (BS) free and complexed with ß- cyclodextrin (BS/ß-CD) after administration to rodents at different doses by diverse routes. Methodology: BS plasma concentrations were determinated in Wistar rats after administration of 10 mg/kg i.v bolus and 50 and 100 mg/kg p.o. for the free drug and 10 mg/kg i.v. bolus and 50 mg/kg for the BS/ß-CD (n = 8/group), using a HPLCUV method specifically developed and validated. Individual plasma profiles obtained were evaluated by non-compartmental and compartmental approaches, using the software Scientist 2.0.1 (MicroMath®), analysis to determine the pharmacokinetic parameters. BS protein binding was determined by ultrafiltration at a concentration range of 1.0 a 60.0 µg/mL. BS tissue penetration after free or ß-CD-complexed drug administration was investigated in different tissues homogenates up to 5 h after i.v. bolus dosing of 10 mg/kg dose. Brain penetration of the free and complexed drug was also evaluated up to 4 h after administration of 50 mg/kg p.o. dose (3 animals/time point). Results and Discussion: BS free fraction in plasma was 34 ± 5%. The one-compartmental model described adequately the plasma profiles of all groups investigated. After i.v. (10 mg/kg) and p.o. (50 mg/kg) doses, pharmacokinetic parameters such as Vd (1.6 ± 0.5 e 2.2 ± 0.8 L/kg, respectively) and CLtot (1.4 ± 0.5 and 1.8 ± 0.5 L/h×kg, respectively) were higher for the BS/ß-CD than for the free drug, although the t1/2 (0.8 ± 0.1 h-1) remained the same (p < 0.05). The oral bioavailability of the BS/ß-CD (~ 37%) was approximately 2-fold of that observed for the free BS (~ 20%). The brain penetration factor after i.v. (2.8) and p.o. (2.5) doses, as well as the mean residence time, were higher after BS/ß-CD dosing than after free drug dosing, regardless of the route administrated. Conclusions: BS pharmacokinetics (free and complexed) showed a fast tissue distribution and elimination. The higher brain penetration of the drug after the administration of the complex reveals that the ß-CD may be a potential system to carrier, retain and change the delivery of BS in this organ, explaining the previous pharmacodynamic results.