Desenvolvimento e avaliação biológica em modelos alternativos de nanocápsulas poliméricas contendo ácido azelaico incorporadas em goma tragacanta visando ao tratamento da rosácea

Abstract

A rosácea é uma doença dermatológica caracterizada por inflamação crônica e progressiva. Dentre as opções de tratamento destaca-se o ácido azelaico (AZA), porém este fármaco apresenta limitações como o aparecimento de efeitos adversos que levam a não adesão ao tratamento. Nesse sentindo, estratégias nanotecnologias como nanocápsulas de núcleo lipídico podem ser utilizadas para melhorar as características físico-químicas e diminuir efeitos adversos deste fármaco. Ainda, essas nanoestruturas podem ser veiculadas em formas farmacêuticas semissólidas visando aumentar a interação com a pele, bem como aprimorar aspectos sensoriais. Em vista disso, este trabalho teve o objetivo de desenvolver e caracterizar nanocápsulas poliméricas contendo AZA e incorpora-las em hidrogéis a base de goma tragacanta. Aspectos relacionados à segurança das formulações desenvolvidas também foram avaliados. As nanocápsulas poliméricas foram obtidas pelo método de nanoprecipitação e caracterizadas quanto ao e tamanho de partícula, PDI, potencial zeta, pH, teor e eficiência de encapsulação. O perfil de segurança de foi avaliado em linhagem celular de fibroblastos humanos, queratinócitos (HaCaT) e por meio do modelo de atividade angiogênica em membrana corioalantóica (CAM) (CEUA n° 41408). Posteriormente, procedeu-se à produção das formulações semissólidas através da incorporação das nanocápsulas poliméricas em goma tragacanta (2,5%). Semelhantemente, estas formulações foram caracterizadas quanto ao pH, teor, viscosidade e adesividade. O perfil de segurança, bem como a atividade anti-inflamatória destas formulações foram avaliados em ovos embrionados pelos métodos do HET CAM e CAM-TBS. As nanocápsulas poliméricas contendo AZA apresentaram tamanho nanométrico com baixo índice de polidispersão (185,66 ± 2,08; 0,121 ± 0,02). O potencial zeta foi negativo (-8,67 ± 0,26) o valor do pH foi próximo ao cutâneo (3,56 ± 0,16). O teor de fármaco foi 0,53mg/mL apresentando uma eficiência de encapsulação de 42,20%. A viabilidade celular das suspensões nas linhagens celulares foi próxima à 100% nas concentrações testadas após 24 e 48h de tratamento. Os resultados do modelo de atividade anti-angiogênica indicaram que as nanocápsulas poliméricas contendo AZA apresentaram perfil semelhante à solução fisiológica; ou seja, sem evidências de toxicidade para os embriões indicando perfil de segurança adequado para uso tópico. O pH das formulações semissólidas, contendo, ou não o AZA mostraram-se ácido compatível com pH cutâneo. O teor da formulação semissólida foi de aproximadamente 93%. Quanto à viscosidade, as formulações apresentaram um perfil pseudoplástico correspondendo ao modelo de Herschel Bulkley (R² 0,99). As formulações semissólidas apresentaram um perfil adesivo maior que as suspensões líquidas. Quanto ao perfil de permeação e penetração ambos os hidrogéis mostraram maior retenção do fármaco no extrato córneo. Além disso, apresentaram perfil não irritante de acordo com os ensaios HET-CAM / CAM-TBS. Na atividade anti-inflamatória a formulação semissólida contendo o AZA nanoencapsulado mostrou um bom efeito anti-inflamatório (75,0%), indicando a influência do sistema nanocarreadores neste efeito. Estes achados indicam, que as formulações desenvolvidas (suspensão de nanocápsulas contendo AZA e hidrogel contendo estas suspensões) apresentam tanto características físico-quimicas quanto um perfil de segurança adequados a sistemas nanotecnológicos e podem ser utilizados futuramente para o tratamento tópico da rosácea.

Rosacea is a dermatological disease characterized by chronic and progressive inflammation. Among the treatment options, azelaic acid (AZA) stands out, but this drug has limitations, such as the appearance of adverse effects that lead to non-adherence to treatment. In this sense, nanotechnology strategies such as lipid core nanocapsules can be used to improve the physicochemical characteristics and reduce the adverse effects of this drug. These nanostructures can also be conveyed in semi-solid pharmaceutical forms to increase interaction with the skin and improve sensory aspects. This work developed and characterized polymeric nanocapsules containing AZA and incorporated them into hydrogels based on gum tragacanth. Aspects related to the safety of the developed formulations were also evaluated. The nanoprecipitation method obtained the polymeric nanocapsules and characterized in terms of particle size, PDI, zeta potential, pH, content, and encapsulation efficiency. The safety profile of was evaluated in a cell line of human fibroblasts, keratinocytes (HaCaT), and through the model of angiogenic activity in the chorioallantoic membrane (CAM) (CEUA n° 41408). Subsequently, semi-solid formulations were produced by incorporating the polymeric nanocapsules in gum tragacanth (2.5%). Similarly, these formulations were characterized by pH, content, viscosity, and adhesiveness. The safety profile and anti-inflammatory activity of these formulations were evaluated in embryonated eggs by the HET CAM and CAM-TBS methods. The polymeric nanocapsules containing AZA showed nanometric size with a low polydispersion index (185.66 ± 2.08; 1.53 ± 0.02). The zeta potential was negative (-8.67 ± 0.26) the pH value was close to the skin (3.56 ± 0.16). The drug content was close to 100%. The cell viability of the cell line suspensions was close to 100% at the tested concentrations after 24 and 48 hours of treatment. The results of the anti-angiogenic activity model indicated that the polymeric nanocapsules containing AZA presented a similar profile to the saline solution; that is, no evidence of toxicity to embryos showing a good safety profile for topical use. The pH of the semi-solid formulations, containing or not AZA, was acidic and compatible with the skin pH. The content of the semi-solid formulation was approximately 93%. As for viscosity, the formulations showed a pseudoplastic profile corresponding to the Herschel Bulkley model (R² 0.99). The semi-solid formulations showed a higher adhesive profile than the liquid suspensions and non-irritant profile, according to the HET-CAM / CAM-TBS tests. In the anti-inflammatory activity, the semi-solid formulation containing AZA showed a lower anti-inflammatory activity by 43.75% compared to the control group. In comparison, the semi-solid formulation containing the nanoencapsulated AZA showed a good anti-inflammatory effect (75.0%), indicating the influence of the nanocarrier system on this effect. Our findings suggest that the formulations developed in this project (suspension of nanocapsules containing AZA and hydrogel containing these suspensions) have physicochemical characteristics and a safety profile suitable for nanotechnological systems and can be used in the future for the topical treatment of rosacea.