Estudos de formulação, permeação cutânea e atividade anti-herpética de formas farmacêuticas nanoemulsionadas contendo galato de pentila

Abstract

O galato de pentila (GP) é um composto fenólico semi-sintético derivado do ácido gálico. Estudos prévios demonstraram uma relevante atividade antiherpética e sugerem que o GP é um composto promissor para o tratamento tópico do herpes labial. Porém, a baixa solubilidade do GP em meio aquoso acarreta dificuldades quanto a sua incorporação em formas farmacêuticas de uso tópico, problema que pode ser contornado pela sua veiculação em nanoemulsões. Entretanto, em função da natureza fluida desses sistemas, agentes gelificantes costumam ser adicionados com objetivo de ajustar sua viscosidade para valores compatíveis com a via de administração. Diante do exposto, a presente tese teve por objetivo investigar a veiculação do GP em nanoemulsões, com vistas ao desenvolvimento de uma forma farmacêutica de uso tópico para o tratamento do herpes labial, ainda não relatada na literatura. Inicialmente foi desenvolvido e validado um método analítico para a quantificação do GP e adicionalmente foi realizada a identificação do principal produto de degradação. O método mostrouse linear, preciso, exato, específico, robusto e capaz de separar o produto de degradação formado, identificado como ácido gálico. A segunda parte do trabalho descreve o desenvolvimento das formulações contendo 5 mg/mL de GP. Inicialmente foi selecionado o núcleo oleoso da fase interna das nanoemulsões, composto por uma mistura de óleo de rícino e triglicerídeos de cadeia média. A influência da adição de um co-tensoativo (polissorbato 80) e de um antioxidante (vitamina E) sobre as características físico-químicas, estabilidade e penetração cutânea foi avaliada. As nanoemulsões desenvolvidas apresentaram reduzido diâmetro de gotícula (<143 nm), baixa polidispersão (<0,2), elevado potencial zeta (> -51 mV), teor adequado (entre 90 e 110%) e elevada taxa de associação (> 99 %). As formulações permaneceram fisicamente estáveis durante 12 meses. Estudos de liberação demonstraram que as formulações apresentam uma liberação de até 63 % em 24 horas. A penetração cutânea foi superior na epiderme para as nanoemulsões tendo o polissorbato 80 como co-tensoativo. A avaliação da atividade anti-herpética demonstrou que a formulação contendo o polissorbato 80 e a vitamina E apresentou resultado similar ao GP isolado, enquanto as outras nanoemulsões apresentaram resultados de inibição da infecção inferiores. A ultima parte da presente tese apresenta a avaliação da incorporação de dois agentes gelificantes (Aristoflex AVCÒ e quitosana) sobre as características da nanoemulsão mais promissora, com objetivo de ajustar a viscosidade do sistema para a aplicação tópica. A incorporação dos polímeros nas formulações não influenciou no teor inicial do GP (entre 94.4 % e 100.3 %). Foi observado um aumento significativo no tamanho de gotícula e índice de polidispersão com a incorporação da quitosana, que também levou a inversão dos valores de potencial zeta; o que não foi observado para o Aristoflex AVCÒ. Ambos hidrogéis não influenciaram a liberação do GP a partir das nanoemulsões. Durante o período de armazenamento foi observado um aumento no tamanho de gotícula e potencial zeta tanto para a quitosana como para o Aristoflex AVCÒ. Considerando os resultados da caracterização dos hidrogéis, o Aristoflex AVCÒ parece ser o agente gelificante mais adequado para a nanoemulsão proposta, pois apresentou melhor estabilidade e viscosidade, e possui penetração cutânea semelhante à da nanoemulsão sem incorporação dos polímeros.

Penty gallate (PG) is a semi-synthetic phenolic compound derived from gallic acid. Previous studies have demonstrated the antiherpetic activity of pentyl gallate (PG), a n-alkyl ester of acid gallic, suggesting that it could be regarded as a promising candidate for the development of a pharmaceutical dosage form for topical treatment of human herpes infection caused by Herpes Simplex Virus type 1 (HSV-1). Since PG is a poor water soluble substance, nanoemulsions seem to be an interesting pharmaceutical vehicle for PG topical delivery. However these systems present low viscosity and thickening agents are used to overcome this issue, which could hinder nanoemulsion topical application. Considering that, the aim of this study is to investigate the feasibility of developing topical nanoemulsions to deliver PG into the skin with the purpose of herpes labialis treatment. Firstly, a simple method for determination of PG by High performance liquid chromatography (HPLC) was validated. The method was linear, precise, accurate, specific, robust and able to separate the degradation product formed under alkaline condition, identified as gallic acid. These results indicate that the method is adequate for PG analysis. In a second part of this study, the development, characterization, in vitro release study, evaluation of skin distribution and anti-HSV-1 activity of nanoemulsions containing 5 mg mL-1 of PG were performed. The influence of adding a hydrophilic emulsifier (polysorbate 80) and vitamin E as antioxidant agent were investigated. The developed nanoemulsions presented a nanometric particle size (<143 nm), low polydispersity index (<0,2), high zeta potential (> -51 mV), loading efficiency of 99% and suitable stability during 12 months. In vitro release study showed that all nanoemulsions presented up to 63 % of PG release within 24h. The presence of polysorbate 80 promoted an increase of PG retention in epidermis. From all developed nanoemulsions PG was able to penetrate across stratum corneum and reach deeper into the epidermis and dermis more efficiently from the nanoemulsion composed by castor oil and medium chain triglycerides, soybean lecithin, polysorbate 80 and vitamin E. Its anti-HSV-1 activity was also comparable to that of PG as pure compound and more efficient comparing to the other developed nanoemulsions. The last part of this work, describes the development of nanoemulsion-loaded hydrogels. Aristoflex AVCÒ and chitosan were used as thickening agents. The developed formulations presented suitable PG content (from 94.4 % to 100.3 %), it was observed an increase of droplet size and polydispersity index and an inversion of zeta potential value when chitosan was incorporated. Both vehicles neither enhanced PG penetration nor delayed its release from the nanoemulsion. During the storage period, it was observed an increase of zeta potential and average droplet size for both hydrogels. Aristoflex AVCÒ seemed to be more interesting geling agent because the thickened nanoemulsion presented better intrinsic stability, proper viscosity and spreadability. The skin retention was similar to non-thickened formulation.