UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE PRÓ-REITORIA DE PÓS ...€¦ · QUÊNNIA GARCIA MORENO RESENDE SÃO CRISTÓVÃO 2013. ii ... Patrícia, Fernanda, Alyne, Leandro, Joyce, Júlio,

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA

MESTRADO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

ESTUDO DA FORMAÇÃO DE MICROEMULSÕES

CONTENDO ÓLEO ESSENCIAL DE Citrus sinensis (L.)

OSBECK: EFEITO DOS CO-TENSOATIVOS E AVALIAÇÃO

DA INTERAÇÃO DAS MICROEMULSÕES COM MODELO DE

ESTRATO CÓRNEO

QUÊNNIA GARCIA MORENO RESENDE

SÃO CRISTÓVÃO

2013

ii

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA

MESTRADO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS



OSBECK: EFEITO DOS CO-TENSOATIVOS E

AVALIAÇÃO DA INTERAÇÃO DAS MICROEMULSÕES

COM MODELO DE ESTRATO CÓRNEO


Dissertação apresentada ao Núcleo de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da Universidade Federal de Sergipe como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas.

Orientadora: Profª. Drª. Rogéria de Souza Nunes Co-orientador: Prof. Dr. Victor Hugo Vitorino Sarmento

SÃO CRISTÓVÃO

2013

iii

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

R433e

Resende, Quênnia Garcia Moreno Estudo da formação de microemulsões contendo óleo essencial

de Citrus sinensis (L.) Osbeck : efeito dos co-tensoativos e avaliação da interação das microemulsões com modelo de estrato córneo / Quênnia Garcia Moreno Resende ; orientadora Rogéria de Souza Nunes. – São Cristóvão, 2014.

115 f. : il.

Dissertação (mestrado em Ciências Farmacêuticas)–Universidade Federal de Sergipe, 2014.

1. Microemulsões. 2. Essências e óleos essenciais. 3. Laranja. 4. Nifedipina. I. Nunes, Rogéria de Souza, orient. II. Título.

CDU 615.451.2

iv




OSBECK: EFEITO DOS CO-TENSOATIVOS E

AVALIAÇÃO DA INTERAÇÃO DAS MICROEMULSÕES

COM MODELO DE ESTRATO CÓRNEO

Dissertação apresentada ao Núcleo de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da Universidade Federal de Sergipe como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas.

Aprovada em: 13/11/2013

_____________________________________________________

Orientadora: Profª. Drª. Rogéria de Souza Nunes

_____________________________________________________

1º Examinador (a): Prof. Dr. Leandro Ramos Souza Barbosa

_____________________________________________________

2º Examinador (a): Profª. Drª. Francilene Amaral da Silva

PARECER

v

Dedico este trabalho à minha família, por todo apoio incondicional na

realização desta etapa em minha vida

vi

"Aprender é a única coisa de que a mente nunca se cansa, nunca tem medo e nunca se arrepende."

Leonardo da Vinci

vii

AgradecimentosAgradecimentosAgradecimentosAgradecimentos

Agradeço primeiramente a Deus, pelo dom da vida, por estar

presente nesta encarnação com a família maravilhosa que tenho e

por me guiar nos momentos mais difíceis nesta jornada evolutiva.

Aos meus pais, Eduardo e Margarida, por todo o apoio

incondicional na realização de mais uma etapa em minha vida, por

todas as palavras de conforto e sabedoria nos momentos de difícil

decisão: MUITO OBRIGADA! AMO VOCÊS!

Aos meus irmãos, Eduardo e Laila, por toda a paciência que

tiveram comigo, principalmente, nos momentos mais difíceis,

incluindo, na organização deste trabalho (amo vocês!).

A minha Tia Maria, por todo o amor de segunda mãe, pelas

orações, apoio nos momentos críticos e por ser um alicerce em minha

vida e na vida de meus irmãos!

Aos meus avós Pedro e Neildes (in memorian) que torcem por

mim, por meu sucesso, onde quer que estejam e ao meu avô Gonçalo.

Ao meu namorado, Thiago Pimentel, por toda a paciência em

me escutar, entender minhas ausências, reclamações, frustrações, por

me fazer rir nos momentos de conflito, por tudo! Muito Obrigada! TE

AMO!

Aos meus amigos de longa jornada, Jean e Fernanda, pela

amizade e companheirismo. Apesar da distância, tenho vocês sempre

em pensamento! Obrigada.

A minha orientadora Rogéria, pela oportunidade de ter me

acolhido nesta família chamada “Ladef” e por ter tido confiança em

mim, na realização deste trabalho; MUITO OBRIGADA!

Ao meu co-orientador Víctor, muito obrigada pela confiança,

auxílio e contribuição no entendimento das técnicas utilizadas neste

trabalho.

viii

Aos meus colegas-amigos do LADEF: Viviane, Adélia,

Patrícia, Fernanda, Alyne, Leandro, Joyce, Júlio, Juliana, Sarah,

Adriana, Ellen, Dani, Dayane, Givalda, bem como a galera da

graduação: Dill, Gaby, Ju, Daiane, Gisele, Amanda e minhas

“pupilas”, pois sem vocês eu não teria realizado este trabalho:

Valéria, Marília e Glauce; MUITO OBRIGADA a todos vocês e a

contribuição que cada um fez em meu trabalho!

Aos amigos que fiz durante essa jornada UFS, em especial a

Elisdete, Luciana, Gaby, Vivi, Sandra, Américo, Jaqueline, Amanda,

Rosângela, Marcelly, Fábio, Alessandra. Muito obrigada pela

oportunidade de conhecê-los e por toda a ajuda no laboratório!

Ao pessoal do trabalho, na Secretaria de Saúde de Socorro, em

especial a minha coordenadora Clauderci, por ter sido uma mãe e

por ter entendido meus momentos de ausência, minhas colegas Kátia,

Rose e Judivan, pela amizade; as meninas do setor de medicamentos

(Luana, Paula e Cris) pelo aprendizado e amizade; às farmacêuticas

Sarah e Polyana por todo o conhecimento adquirido e

companheirismo e ao Secretário de Saúde, Saulo Eloy, pela

oportunidade e confiança. MUITO OBRIGADA, de coração, a todos

vocês!

Ao CNPQ e FAPITEC/SE pelo apoio financeiro.

Aos laboratórios Labam, Nuesc (Unit), Agronomia e

Departamento de Física pelo apoio na realização dos experimentos.

A todos que contribuíram direta ou indiretamente na

realização deste trabalho, MUITO OBRIGADA!

ix

RESUMO

As microemulsões (MEs) são sistemas dispersos, termodinamicamente estáveis, isotrópicos, transparentes, estabilizados por um filme interfacial de compostos tensoativos. Neste trabalho foram obtidas MEs a partir de diferentes co-tensoativos (etanol-ET, isopropanol-ISO e propilenoglicol-PG), óleo essencial de Citrus sinensis (L.) Osbeck (OECS), Tween 80® e tampão fosfato (pH 5.0). Os co-tensoativos foram selecionados por serem toleráveis pela pele. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos co-tensoativos na formação de MEs contendo Tween 80, OECS bem como avaliar a influência da nifedipina (NFD) na estrutura dos sistemas formados. As MEs foram obtidas pela construção de diagramas de fase pseudoternário com o propósito de avaliar a influência do co-tensoativo na zona de formação das MEs. A caracterização estrutural desses sistemas foi realizada por Microscopia de Luz Polarizada (MLP), ensaios de condutividade elétrica e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). De cada diagrama, foram selecionadas duas formulações, cujo critério foi o sentido de fases, na região de óleo-água (O/A) e bicontínuas, nas quais a NFD foi incorporada. As formulações foram reavaliadas pelas técnicas citadas, a fim de observar a influência da NFD, além de caracterizadas por pH, tamanho de gotícula, índice de polidispersividade (IPD), tensão superficial e reologia. Estudos de interação com modelo de estrato córneo (EC) foram realizados através das técnicas de Calorimetria exploratória diferencial (DSC) e Espectroscopia na região de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Nos diagramas foi observada uma maior região de formação das MEs para o ISO (acima de 40% de T/Cot) ao contrário dos co-tensoativos ET e PG. Ao avaliar a condutividade elétrica foi observado que o aumento da fração aquosa proporcionou um aumento na condutividade. As curvas de SAXS demonstraram que todos os sistemas foram característicos de estruturas micelares e à medida que o conteúdo aquoso foi adicionado, observou-se a formação de estruturas com maiores dimensões. Logo, a partir dos resultados obtidos, a NFD foi incorporada nas formulações selecionadas. As MEs apresentaram-se como sistemas estáveis, isotrópicos, translúcidos, tamanho de gotículas entre 16 e 34 nm, IPD abaixo de 0,5 e pH na faixa de 5,64 a 6,07, compatíveis com a pele e pH de estabilidade da NFD. Nos ensaios de condutividade para cada co-tensoativo, as MEs foram classificadas como bicontínuas e O/A. As MEs apresentaram redução da tensão superficial, sendo que as formulações contendo ISO apresentaram um valor de tensão (24,764 mN/m) inferior aos demais co-tensoativos (ET- 29,512 mN/m e PG- 31,784 mN/m), confirmado pela avaliação do diâmetro de gotas e obtenção do diagrama de fases. As MEs apresentaram comportamento newtoniano, com os índices de consistência (k) maiores nas formulações com proporções mais elevadas de T/Cot, resultado que corroborou com as estruturas observadas por SAXS. As técnicas de DSC e FTIR demonstraram a utilização das MEs como promotores de permeação, a partir das interações proporcionadas com modelo de EC. Logo, os diagramas elucidaram a influência do co-tensoativo na área de formação de MEs e os mesmos não sofreram interferência da NFD, sugerindo a sua utilização como promotores de permeação em aplicação sobre a pele. PALAVRAS-CHAVES: Microemulsão, óleo Citrus sinensis, co-tensoativos, nifedipina, estrato córneo.

x

ABSTRACT

Microemulsions (MEs) are dispersed systems, thermodynamically stable, isotropic, transparent, and stabilized by an interfacial film of surfactant compounds. In this study were obtained MEs from differents co - surfactant (ethanol - ET, isopropanol-ISO and propylene glycol - PG), Citrus sinensis (L.) Osbeck essential oil (CSEO), Tween 80 ® and phosphate buffer (pH 5.0). The co - surfactants were selected because they are tolerated by the skin. Therefore, the aim of the study was to evaluate the influence of co - surfactants in the formation of MEs containing Tween 80, CSEO and evaluate the influence of nifedipine (NFD) in the structure of systems formed. The MEs were obtained by constructing diagrams of pseudo-ternary phase in order to evaluate the influence of co-surfactant in the formation of MEs. The structural characterization of these systems was obtained by Polarized Light Microscopy (MLP), test electrical conductivity and Small angle X-ray scattering (SAXS). In each diagram, two formulations were selected, which was the criterion sense phase, in the O / A and bicontinuous, in which the NFD is incorporated. The formulations were evaluated by the techniques mentioned, to observe the influence of NFD and characterized by pH, droplet size, polydispersity index (PDI), surface tension and rheology. Interaction studies with model stratum corneum (SC) were performed using the techniques of differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In the diagrams showed the greatest formation region of the MEs to the ISO (above 40 % T / Cot) instead of the cosurfactants ET and PG. When assessing the electrical conductivity has been observed that increasing the aqueous fraction resulted in an increase in conductivity. The SAXS curves demonstrated that all systems are characteristic of micellar structures and as the water content was added, it was observed the formation of larger structures. Therefore, from the results obtained, the NFD has been incorporated in the formulations selected. The MEs presented as stable systems, isotropic, translucent droplet size between 16 and 34 nm, PDI below 0.5 and pH in the range of 5.64 to 6.7, compatible with the skin and pH stability of the NFD. In conductivity tests for each co - surfactant, the MEs were classified as bicontinuous and O / A. The MEs exhibited reduced surface tension and the formulations containing ISO submitted a surface tension value (24,764 mN / m) lower than the other co - surfactants (ET – 29.512 mN/m PG – 31.784 mN/m), confirmed by the evaluation of the droplet diameter and obtaining the phase diagram. The MEs exhibited Newtonian behavior, with consistency indices (k) higher in formulations with higher proportions of T / Cot, result corroborated the structures observed by SAXS. The DSC and FTIR techniques have demonstrated the use of the MEs as permeation promoters, provided from interactions with SC model. Therefore, the diagrams have elucidated the effect of cosurfactant in the formation of MEs and the same interference suffered no NFD, suggesting their use as permeation enhancers on the skin on application. KEYWORDS: microemulsion, Citrus sinensis oil, co-surfactants, nifedipine, stratum corneum.

xi

SUMÁRIO

ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................... xiii

ÍNDICE DE TABELAS ................................. .................................................... xv

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 16

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .......................... ......................................... 19

2.1. Anatomia e histologia da pele................. ....................................................... 19

2.2. A pele como via de administração para fármacos ....................................... 21

2.3. Promotores de permeação ...................... ....................................................... 23

2.4. Óleo essencial de Citrus sinensis (L.) Osbeck ............................................ . 26

2.5. Microemulsões................................. ............................................................... 30

2.7. Diagrama de fases ............................ .............................................................. 39

2.8. Métodos de caracterização .................... ........................................................ 41 2.8.1. Microscopia de luz polarizada .................................................................................... 41 2.8.2. Condutividade elétrica................................................................................................ 42 2.8.3. Espalhamento dinâmico de luz .................................................................................. 43 2.8.4. Tensão superficial ...................................................................................................... 44 2.8.5. Reologia ..................................................................................................................... 45 2.8.6. Espalhamentos de raios-X a baixo ângulo (SAXS) ................................................... 47

2.9 Técnicas de Calorimetria Exploratória Diferenci al (DSC) e Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho com Transfor mada de Fourrier (FTIR) para avaliação da interação de promotores de permea ção com EC.................. 50

2.9.1 DSC ............................................................................................................................. 50 2.9.2. FTIR ........................................................................................................................... 52

2.10. Nifedipina- Fármaco modelo para estudos de pe rmeação cutânea .......... 56

3. Objetivos ...................................... ............................................................... 59

3.1. Geral ........................................ ........................................................................ 59

3.2. Específicos .................................. .................................................................... 59

4. Material e métodos ............................. ........................................................ 60

4.1. Material ..................................... ....................................................................... 60 4.1.1. Solventes e reagentes ............................................................................................... 60 4.1.2. Equipamentos e vidrarias .......................................................................................... 60

4.2. Métodos ...................................... ..................................................................... 61 4.2.1. Extração e Caracterização do OECS ........................................................................ 61

4.2.1.1. Extração do óleo essencial ................................................................................. 61 4.2.1.2. Análise de Densidade do OECS ......................................................................... 62 4.2.1.3. Identificação dos constituintes químicos do OECS ............................................. 62

4.2.2. Obtenção das microemulsões através de diagrama de fases pseudo ternário......... 63 4.2.3. Seleção das formulações e incorporação do fármaco de estudo .............................. 64 4.2.4. Caracterização das microemulsões obtidas .............................................................. 65

4.2.4.1. Microscopia de luz Polarizada ............................................................................. 65 4.2.4.2. Espalhamento dinâmico de luz ........................................................................... 65 4.2.4.3. Condutividade elétrica ......................................................................................... 66 4.2.4.4. Determinação do pH............................................................................................ 66 4.2.4.5. Espalhamento de Raios-X a baixo ângulo .......................................................... 66 4.2.4.6. Reologia .............................................................................................................. 66 4.2.4.7. Determinação da tensão superficial das formulações selecionadas .................. 67

xii

4.2.5. Estudo de interação das MEs com modelo de EC .................................................... 67 4.2.5.1. Preparação das amostras ................................................................................... 68 4.2.5.2. Avaliação por DSC .............................................................................................. 68 4.2.5.3. FTIR ..................................................................................................................... 68

4.2.6. Análise estatística ...................................................................................................... 68

5. Resultados e discussão.......................... ................................................... 69

5.1. Rendimento e densidade do OECS ............... ................................................ 69 5.1.1. Constituintes químicos do OECS ............................................................................... 69

5.2. Obtenção do diagrama de fases ................ .................................................... 70

5.3. Caracterização estrutural das microemulsões .. ........................................... 73

5.4. Caracterização das microemulsões selecionadas ....................................... 78

5.5. Estudo da interação das MEs com modelo de EC . ...................................... 91 5.5.1. Avaliação da interação por DSC ................................................................................ 91 5.5.2. Avaliação da interação por FTIR ............................................................................... 93

6. Conclusões ..................................... ............................................................ 96

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 98

xiii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Representação esquemática das três camadas da pele humana. .. 19

Figura 2 - Representação esquemática dos locais de ação dos promotores de permeação nos lipídios intercelulares do EC ...................................................... 23

Figura 3 - Partes aéreas da planta Citrus sinensis (L.) Osbeck. ....................... 28

Figura 4 - Estrutura química do D-limoneno ...................................................... 29

Figura 5 - Representação esquemática dos três tipos de ME mais comumente encontradas (1) óleo/água; (2) bicontínua e (3) água/óleo ................................ 31

Figura 6 - Representação esquemática de uma molécula tensoativa .............. 34

Figura 7 - Estrutura química do Tween 80® ....................................................... 35

Figura 8 - Esquema do comportamento do tensoativo em função da tensão superficial, indicando a CMC ............................................................................... 36

Figura 9 - Estrutura química dos co-tensoativos Etanol absoluto (A), Álcool Isopropílico (B) e Propilenoglicol (C) ................................................................... 39

Figura 10 - Representação esquemática do diagrama de fases, sendo (T) tensoativo, (A) fase aquosa e (O) fase oleosa .................................................... 41

Figura 11 - Tipos de comportamento de fluxo.................................................... 46

Figura 12 - Organização molecular dos lipídios do EC. Esquemas da conformação da cadeia e da cadeia lateral, nos formatos ortorrômbico (OR), hexagonal (HEX) e líquido-cristalina (LIQ) .......................................................... 56

Figura 13 - Estrutura química da nifedipina ....................................................... 57

Figura 14 - Esquema de extração de OECS ...................................................... 62

Figura 15 - Cromatograma do OECS. ................................................................ 70

Figura 16 - Diagrama de fases pseudo ternário. (A) sistema contendo álcool etílico, (B) sistema contendo álcool isopropílico, (C) sistema contendo propilenoglicol, (OECS) óleo essencial de Citrus sinensis, (TF) tampão fosfato pH 5.0, (T/EtOH) Tween® 80/etanol absoluto, (T/ISO) Tween® 80/álcool isopropílico,(T/PG) Tween® 80/propilenoglicol, (ME) Microemulsão, (E) Emulsão e (SF) Separação de Fases. ................................................................ 73

Figura 17 - Fotomicrografia representativa de um comportamento isotrópico (campo escuro), obtida da Microemulsão (ME) do Ensaio 1, 6:4 (co-tensoativo: etanol absoluto). A seta indica a presença de bolha de ar para comprovar o campo escuro. ...................................................................................................... 74

Figura 18 - Condutividade elétrica das formulações contendo OECS: Tween® 80 e os co-tensoativos etanol absoluto, álcool isopropílico e propilenoglicol. ... 75

Figura 19 - Avaliação estrutural das formulações referentes a cada co-tensoativo (etanol absoluto (A), álcool isopropílico (B) e propilenoglicol (C)) por SAXS. ................................................................................................................... 77

xiv

Figura 20 - Microemulsões (ME) selecionadas (ET1, PG1, ISO1 e ET2, ISO2, PG2), a partir do diagrama de fases, na ausência (A) e presença da Nifedipina (NFD) (B). ............................................................................................................. 78

Figura 21 - Tensão superficial das formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2 e PG2 na ausência e presença da Nifedipina (NFD), n=12 .................................. 81

Figura 22 - Reogramas das formulações ET1, ISO1, PG1 (A) e ET2, ISO2, PG2 (B), na ausência e presença de Nifedipina (NFD). ..................................... 85

Figura 23 - Avaliação estrutural das formulações ET1 (A), ISO1 (B), PG1 (C) na ausência e presença de Nifedipina (NFD) por SAXS. ................................... 88

Figura 24 - Avaliação estrutural das formulações ET2 (A), ISO2 (B), PG2 (C) na ausência e presença de Nifedipina (NFD) por SAXS. ................................... 90

Figura 25 - Curva de DSC do EC tratado com controle (água destilada), solução hidroaloólica de OECS 4% e formulações ET1, ISO1 e PG1. ............. 92

Figura 26 - Curva de DSC do EC tratado com controle (água destilada), solução hidroalcoólica de OECS 4% e formulações ET2, ISO2 e PG2. ............ 93

Figura 27 - Espectros de FTIR do EC tratado com controle (água destilada), solução hidroalcoólica de OECS 4% e formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2 e PG2. ......................................................................................................... 94

xv

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 - Formas de empacotamento crítico possíveis para moléculas de substâncias tensoativas em função de diferentes valores de empacotamento crítico .................................................................................................................... 37

Tabela 2 - Grupamentos químicos de moléculas orgânicas do EC e as frequências características no infravermelho ...................................................... 54

Tabela 3 - Composição centesimal dos sistemas obtidos a partir do diagrama de fases. ............................................................................................................... 65

Tabela 4 - Constituintes Químicos do OECS. .................................................... 70

Tabela 5 - Valores de pH, condutividade, tamanho de gotícula e índice de polidispersividade (IPD) na ausência (S/NFD) e presença (C/NFD) de Nifedipina (NFD), nas formulações selecionadas a partir do diagrama de fases.80

Tabela 6 - Valores de tensão superficial das formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2, PG2 na ausência (S/NFD) e presença de Nifedipina (C/NFD) ....... 83

Tabela 7 - Valores de tensão superficial dos constituintes individuais presentes nas formulações. .................................................................................................. 83

Tabela 8 - Comportamento reológico das formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2, PG2, na ausência (S/NFD) e presença de Nifedipina (C/NFD) pelo Modelo de Ostwald-de-Waelle (Lei da Potência) ................................................ 87

16

1. INTRODUÇÃO

A pele tem sido descrita como uma via alternativa para a administração

de fármacos, podendo ser esperado um efeito local (liberação tópica) ou

sistêmico (liberação transdérmica), com a vantagem na conveniência da

aplicação (PRAUSNITZ; MITRAGOTRI; LANGER, 2004). A possibilidade de

uma baixa penetração de fármacos, condicionada às características físico-

químicas destes, devem ser consideradas. Esta limitação está associada à

função barreira, exercida principalmente pelo estrato córneo (EC), subcamada

mais externa da pele (GRATIERI; GELFUSO; LOPEZ, 2008).

Neste sentido, muitas estratégias têm sido utilizadas para aumentar a

permeação de fármacos na pele. Dentre estas, pode-se elencar os sistemas

supersaturados de fármacos (PELLETT et al., 1997b; LEVEQUE et al., 2006;

SANTOS et al., 2011), a técnica da iontoforese (TROMMER; NEUBERT, 2006;

GRATIERI; GELFUSO; LOPEZ, 2008; NICOLI et al., 2009), a eletroporação ou

sonoforese (GUOQIANG et al., 2007; GRANOT; RUBINSKY, 2008; SAMMETA;

VAKA; MURTHY, 2010), a utilização dos promotores de permeação químicos

(MARTINS; VEIGAS, 2002; WILLIAMS; BARRY, 2004; MOHAMMED et al.,

2007), a encapsulação de fármacos em sistemas de liberação vesicular (EL

MAGHRABY, 2006; KUMAR; RAJESHWARSAO, 2011; MAHALE et al., 2012)

e/ou microemulsões (ME) (KOGAN; GARTI, 2006; EL MAGHRABY,

2008;FASOLIN; SANTANA; CUNHA, 2012).

Os promotores de permeação químicos, representados por alcoóis,

pirrolidonas, tensoativos, monoterpenos e ácidos graxos (OLIVEIRA et al.,

2004) tem sido amplamente estudados. Esses aumentam a difusão de

fármacos, através da pele, possivelmente pela alteração reversível da

composição e/ou organização lipídica e proteica, inter e intracelular do EC

(THOMAS; PANCHAGNULA, 2003; LIRA et al., 2004; CHORILLI et al., 2007;

SILVA et al., 2010).

Os sistemas de liberação de fármacos, tais como MEs, nanoemulsões

e lipossomas, apresentam-se como atrativos ao promoverem o aumento da

permeação de fármacos, pois são capazes de compartimentalizar substâncias

17

ativas e direcioná-las para os alvos onde deverão exercer o seu efeito

farmacológico (SILVA et al., 2009). Esses sistemas são classificados como

reservatórios, nos quais o fármaco se encontra separado do meio de

dissolução, através de uma interface (ME) ou uma membrana (lipossomas)

(OLIVEIRA et al., 2004).

Neste sentido, as MEs apresentam-se como sistemas reservatórios

em que a fase interna constitui um microambiente restrito, com propriedades

particulares, podendo compartimentalizar moléculas com diferentes polaridades

(OLIVEIRA et al., 2004; SILVA et al., 2010). Esses sistemas representam

formulações farmacêuticas versáteis para diversas aplicações, entre elas, a

liberação do fármaco na/através da pele (SINTOV; BOTNER, 2006). Os

sistemas microemulsionados podem ser definidos como sistemas

termodinamicamente estáveis, isotrópicos, transparentes, obtidos a partir da

mistura de dois líquidos imiscíveis, usualmente água e óleo, estabilizados por

um filme interfacial de compostos tensoativos, localizados na interface

óleo/água (FORMARIZ et al., 2005). Oferecem vantagens quando comparados

aos sistemas tradicionais de liberação de fármacos, devido as suas

características, como formação espontânea, estabilidade termodinâmica e alta

capacidade de solubilização de moléculas (KARANDE; MITRAGOTRI, 2009).

Os sistemas microemulsionados vêm sendo amplamente pesquisados

quanto a sua capacidade em promover a permeação de fármacos hidrofílicos e

lipofílicos, através da pele, quando comparados a outras formas farmacêuticas,

como soluções aquosas, soluções micelares, emulsões e lipossomas

(KREILGAARD, 2002; SILVA et al., 2010; YUAN et al., 2010). Estudos in vitro e

in vivo, envolvendo esses sistemas, com fármacos analgésicos e

antiinflamatórios, demonstraram que houve uma maior permeação desses

fármacos em experimentos com pele de rato, sugerindo que as MEs são

eficientes promotores de permeação (DJORDJEVIC et al., 2004; LEE et al.,

2005; YUAN et al., 2006; OKUR et al., 2011).

Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver sistemas

microemulsionados utilizando o diagrama de fases pseudoternário, a partir de

diferentes co-tensoativos e do óleo essencial de Citrus sinensis (L.) Osbeck

18

(OECS), como fase interna oleosa. A influência dos co-tensoativos, na

formação das MEs, foi avaliada, assim como a interferência da Nifedipina

(NFD), fármaco modelo, na organização estrutural do sistema. O OECS, cujo

constituinte majoritário é o monoterpeno D-limoneno, foi selecionado devido a

relatos que indicam o seu componente majoritário como promotor de

permeação cutânea (CALPENA et al., 1994; OKABE et al., 1994; LIM et al.,

2006, BRITO, 2011).

19

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1. Anatomia e histologia da pele

A pele (Figura 1), maior órgão do corpo humano, é um órgão de

revestimento complexo e heterogêneo, constituído essencialmente por três

camadas: superior (epiderme), intermediária (derme) e profunda (a hipoderme

ou gordura subcutânea). Apresenta a função de proteção exercendo o papel de

barreira térmica, química, microbiana, assim como na função de proteção,

frente às radiações solares, a partir da pigmentação (BATISTELA; CHORILLI;

LEONARDI, 2007).

Figura 1 - Representação esquemática das três camadas da pele humana. Fonte: http://www.saudeparavoce.com.br/pintanapele/anatomia.htm.

A camada mais externa da pele, a epiderme, é subdividida em várias

camadas anatômicas, cada qual representando um estágio de diferenciação

celular: a camada mais superficial é chamada camada córnea ou estrato

córneo (EC). As demais camadas são a granulosa, espinhosa e basal. As

diferentes camadas mostram as fases de diferenciação celular, que, a partir

dos estratos mais profundos, sofrem processo de modificação o qual leva a

cornificação à medida que atingem os estratos mais superficiais (CEVC;

VIERL, 2006).

20

A camada basal, conhecida também por germinativa, é a mais

profunda, separa a epiderme da derme. É chamada germinativa por possuir

células-tronco, de linhagem já comprometida com a diferenciação epitelial de

revestimento. Desta forma, essas células são responsáveis, juntamente com a

porção mais superficial da camada espinhosa, pela renovação epidérmica. As

células da camada espinhosa são mais poligonais e apresentam projeções

citoplasmáticas que ancoram as células umas às outras, dando resistência ao

atrito. As células da camada granulosa são constituídas por células

pavimentosas com núcleo central achatado e citoplasma com grânulos

basófilos. Com a diferenciação e amadurecimento celular, esses grânulos

aumentam de tamanho pelo maior conteúdo proteico e o núcleo se desintegra,

resultando na morte das células mais superficiais dessa camada, promovendo

uma constante renovação celular (ROCHA, 2009).

Dentre essas camadas, o EC encontra-se na porção mais externa da

epiderme, sendo formado por várias camadas de células anucleadas envoltas

em uma matriz lipídica. O EC é basicamente proteico (75-80%), sendo que a

maior parte é constituída de α-queratina e uma pequena porção de β-queratina

amorfa. Juntos, esses componentes tornam os corneócitos (denominação

celular para as células desta camada) densos e impermeáveis aos solutos.

Cerca de 10-15% do conteúdo proteico é solúvel em água e os demais

constituintes são formados por uma mistura lipídica complexa (5-15%) e

material não identificado (5-10%) (HARDING, 2004).

A composição lipídica do EC é constituída por ceramidas (50%),

colesterol (25%), ácidos graxos (10%) e os demais constituintes são o sulfato

de colesterol e ésteres. O alto conteúdo de ceramidas com cadeias alifáticas

saturadas, longas e rígidas, formam membranas semipermeáveis e ordenadas,

promovendo à pele resistência as variações de temperatura, exposição a raios

ultravioleta (UV) e oxidação do ar (NARISHETTY; PANCHAGNULA, 2005).

A derme é constituída por espessa camada de tecido conjuntivo que se

apoia à epiderme e se une à hipoderme. Essa compreende as fibras elásticas,

reticulares e colágenas, vasos sanguíneos, linfáticos e nervos, possuindo ainda

receptores especializados, sensíveis à temperatura, pressão, tato e dor. As

21

fibras colágenas promovem a capacidade de distensão à pele, sendo

importante ressaltar a função de nutrição, drenagem linfática, suporte,

elasticidade e resistência à compressão que essa camada proporciona à pele

(CEVC; VIERL, 2006).

A hipoderme une a derme aos tecidos subjacentes; é formada por

tecido conjuntivo associado a grande quantidade de tecido adiposo que quando

desenvolvido, constitui o panículo adiposo que forma uma camada

anatomicamente heterogênea e age como isolante térmico, além de fornecer

reserva de energia sob a forma de triglicerídeos e modelar a superfície corporal

através de influências hormonais do sistema nervoso autônomo e da dieta

(GUIRRO; GUIRRO, 2002; ROCHA, 2009).

Dentre os mecanismos de permeação de fármacos na pele, a via

transcelular (entre os lipídios do EC) representa a principal alternativa

(SAWAMURA; FRANCO, 2004) e depende, principalmente, de suas

propriedades físico-químicas, do seu comportamento quando inserido em um

dispositivo farmacêutico apropriado e da pele (CHORILLI et al., 2007). Logo, a

combinação fármaco/forma farmacêutica deve ser avaliada individualmente

com relação à permeação cutânea e eficácia (SILVA et al., 2010).

Considerando a via cutânea como alternativa e complemento a outras

vias de administração de fármacos, tem-se buscado alternativas para modular

a função barreira do EC e facilitar o transporte de fármacos e macromoléculas

através da pele, utilizando técnicas físicas, compostos químicos e sistemas de

liberação (KARANDE; JAIN; MITRAGOTRI, 2002; PRAUSNITZ; MITRAGOTRI;

LANGER, 2004; BARRY, 2004).

2.2. A pele como via de administração para fármacos

A função essencial da pele é a proteção do organismo diante da

diversidade do meio externo, como agentes físicos, químicos e biológicos. A

pele humana intacta apresenta-se como uma eficiente barreira contra a

penetração e permeação de substâncias exógenas (WILLIAMS e BARRY,

2004).

22

A administração de fármacos, utilizando a pele como via de

administração, é extremamente atrativa não apenas pela possibilidade do seu

direcionamento para doenças cutâneas (administração tópica), mas também

para obtenção de efeito sistêmico (administração transdérmica) (PRAUSNITZ;

MITRAGOTRI; LANGER, 2004). Os objetivos dessa última são evitar

administrações repetidas, manter a concentração plasmática constante e

adequada ao tratamento.

As vantagens dos sistemas de liberação transdérmicos em relação aos

sistemas que são destinados a via oral, por exemplo, são: diminuir as variações

plasmáticas do fármaco; diminuir a frequência de administração; anular a

variabilidade da absorção oral; anular o metabolismo pré-sistêmico; estabelecer

a possibilidade imediata de interromper a administração e constituir-se em boa

alternativa às vias tradicionais de administração de fármacos (MARTINS;

VEIGA, 2002).

Os fármacos que são bons candidatos para serem administrados

através de sistemas de liberação transdérmicos possuem características

específicas, como alta potência; ausência de irritabilidade, quando em contato

com a pele; tempo de meia-vida curto; extensa metabolização hepática; baixa

polaridade; permanência no estado molecular para uma adequada difusão e

baixa massa molecular (MARTINS; VEIGA, 2002).

A permeação cutânea de fármacos pode ser descrita em três fases

principais: 1) liberação do fármaco da formulação para a superfície da pele; 2)

partilha e difusão do fármaco pela pele; e 3) distribuição da molécula no local

de ação pela circulação sistêmica. Modificações nas propriedades do fármaco

(coeficiente de partição, solubilidade, etc.) e/ou da formulação ou sistema de

liberação podem facilitar a penetração de fármacos de interesse (SIMONSEN;

PETERSEN; GROTH, 2002; CHORILLI et al., 2007).

As dificuldades observadas na administração transdérmica de

fármacos estão baseadas no fato de ultrapassar a barreira do EC, visto que

nem todos os fármacos apresentam características adequadas à administração

transdérmica, devido as suas propriedades físico-químicas, incluindo massa

molecular, solubilidade, coeficiente de partição e constante de dissociação

(ALLEN; LOYD, 2007). Dessa forma, estudos vêm sendo desenvolvidos com

fármacos que possuem dificuldades em

esteroides, analgésicos, antivirais

PANCHAGNULA, 2003; DJORDJEVIC et al., 2004; NARISHETTY

PANCHAGNULA, 2005), com o intuito de melhorar a permeação cutânea.

A obtenção de um resultado satisfatório na utilização

transdérmica está baseada

EC. A minimização desse efeito pode ocorrer a partir de uma modificação

reversível da estrutura e/ou composição do EC, alterando a sua função

barreira. Essa modificação pode ser obtida através de promotor

permeação (tais como o álcool e ácidos graxos). Esses vão interagir com a

estrutura da bicamada lipídica, com os grupos das cabeças polares dos lipídios

e com as cadeias hidrofóbicas da bicamada, possivelmente resultando em uma

maior fluidez da membr

representação na Figura 2.

Figura 2 - Representação esquemática dos locais de ação dos promotores de permeação nos lipídios intercelulares do EC. Fonte: MARTINS; VEIGAS, 2002.

2.3. Promotores de permeação

A habilidade de um fármaco, presente em formulações transdérmicas,

em permear a pele depende de sua capacidade de liberação do veículo para a

pele e da difusão por esta barreira para o seu sítio de ação

MITRAGOTRI, 2009; GAMAL; EL MAGHRABY, 2010).


LOYD, 2007). Dessa forma, estudos vêm sendo desenvolvidos com

possuem dificuldades em permear a pele, como corticoides,

cos, antivirais (CALPENA et al., 1994; THOMAS

PANCHAGNULA, 2003; DJORDJEVIC et al., 2004; NARISHETTY


obtenção de um resultado satisfatório na utilização

transdérmica está baseada na superação do efeito barreira proporcionada pelo

. A minimização desse efeito pode ocorrer a partir de uma modificação


barreira. Essa modificação pode ser obtida através de promotor




r fluidez da membrana (MARTINS; VEIGAS, 2002), conforme

representação na Figura 2.

Representação esquemática dos locais de ação dos promotores de permeação nos lipídios intercelulares do EC. Fonte: MARTINS; VEIGAS, 2002.

2.3. Promotores de permeação

habilidade de um fármaco, presente em formulações transdérmicas,


pele e da difusão por esta barreira para o seu sítio de ação

MITRAGOTRI, 2009; GAMAL; EL MAGHRABY, 2010). A difusão de compostos

23


LOYD, 2007). Dessa forma, estudos vêm sendo desenvolvidos com

permear a pele, como corticoides,

(CALPENA et al., 1994; THOMAS;

PANCHAGNULA, 2003; DJORDJEVIC et al., 2004; NARISHETTY;


obtenção de um resultado satisfatório na utilização da via

na superação do efeito barreira proporcionada pelo

. A minimização desse efeito pode ocorrer a partir de uma modificação


barreira. Essa modificação pode ser obtida através de promotores de




IGAS, 2002), conforme

Representação esquemática dos locais de ação dos promotores de permeação nos

habilidade de um fármaco, presente em formulações transdérmicas,


pele e da difusão por esta barreira para o seu sítio de ação (KARANDE;

A difusão de compostos

24

através da pele pode ser descrita pela 1ª lei de Fick (MARTINS; VEIGA, 2002),

conforme a equação 1:

= , .

Onde:

Dm = coeficiente de difusão;

Cs,m = solubilidade do composto na membrana;

L= espessura da membrana;

Cv= concentração do composto no veículo;

Cs,v= solubilidade do composto no veículo.

Baseados nessa lei, três diferentes estratégias podem ser utilizadas

para aumentar a penetração de fármacos na pele (MOSER et al., 2001): o

aumento do coeficiente de difusão do composto (Dm); o aumento da

solubilidade do composto na membrana (Cs,m) e o aumento da concentração do

composto no veículo versus a solubilidade desse composto (Cv / Cs,v) . Essa

última estratégia é a alternativa mais simples e consiste na supersaturação do

veículo com o fármaco, de modo a aumentar sua atividade termodinâmica. As

duas primeiras estratégias baseiam-se num efeito do veículo sobre o EC,

resultando na alteração da função barreira desta camada ou aumento da

partição do composto para a pele (DAMASCENO et al., 2011).

Neste contexto, os promotores de permeação ao interagirem com a

camada mais externa da pele, podem alterar reversivelmente a composição

e/ou organização lipídica e proteica, inter e intracelular do EC, proporcionando

a difusão adequada do fármaco através da pele (NOKHODCHI et al., 2007).

Os promotores de permeação são substâncias que diminuem,

temporariamente, a semipermeabilidade da pele, são farmacologicamente

inativos, podem permear ou interagir com constituintes do EC quando

incorporados em uma formulação transdérmica, diminuindo assim, à resistência

(Eq. 1)

25

da pele a difusão do fármaco, resultando em aumento do seu fluxo (MARTINS;

VEIGA, 2002).

Karande e Mitragotri (2009) descrevem que os promotores podem agir

no aumento da absorção dos fármacos através de alguns mecanismos, tais

como aumento da sua difusibilidade na pele, através da fluidificação lipídica do

EC ou extração de lipídios, ocasionando decréscimo na função de barreira

(ação reversível); aumento e aperfeiçoamento da ação termodinâmica do

fármaco no veículo e na pele, servindo como reservatório do fármaco na pele e

alterando o coeficiente de partição do mesmo, aumentando sua liberação a

partir da formulação para as camadas mais internas da pele.

Dentre as várias substâncias ou classes de substâncias utilizadas

como promotoras de permeação podem-se citar os sulfóxidos e substâncias

químicas similares, como por exemplo, DMSO (dimetilsulfóxido), solvente

aprótico utilizado em várias áreas das ciências farmacêuticas; azona, primeira

molécula desenvolvida especificamente com essa finalidade; pirrolidonas, que

agem preferencialmente em substâncias hidrofílicas; ácidos graxos; alcoóis,

alcoóis graxos e glicóis; tensoativos; fosfolipídios; solventes em altas

concentrações; óleos essenciais e terpenos (CHORILLI et al., 2007).

Os terpenos, dentre os promotores de permeação, são substâncias

clinicamente aceitáveis devido à baixa toxicidade sistêmica, possuem alta

atividade promotora de substâncias e baixa irritação cutânea em baixas

concentrações (1-5%). Aumentam os parâmetros de permeação percutânea

para um grande número de substâncias, incluindo compostos lipofílicos e

hidrofílicos (MONTI et al., 2002). O efeito dos terpenos nas propriedades de

barreira pode ser atribuído à sua habilidade de afetar o empacotamento

intercelular dos lipídios do EC. Entretanto, a alteração lipídica é considerada

reversível e causa baixa irritação cutânea, sendo consideradas moléculas

promissoras em aplicações farmacêuticas (MOHAMMED et al., 2007).

O principal mecanismo de ação dos promotores de permeação é a

desestruturação da bicamada lipídica, promovendo uma maior fluidez,

aumentando assim, o coeficiente de difusão do fármaco. Esse efeito é

26

demonstrado por estudos através das técnicas de Calorimetria Exploratória

Diferencial (DSC) e Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho

com Transformada de Fourrier (FTIR), geralmente empregadas para

determinar o modo de ação dos terpenos na permeação de fármacos através

da pele (JAIN; THOMAS; PANCHAGNULA, 2002). A técnica de DSC fornece

informações com relação as mudanças no comportamento termotrópico de

proteínas e lípidios do EC em interação com os promotores, enquanto a técnica

do FTIR fornece informações sobre as alterações moleculares e

conformacionais (VADDI et al., 2002).

Os promotores de permeação devem diminuir temporariamente a

semipermeabilidade da pele, apresentar segurança quanto ao uso e não

devem ser tóxicos para uso pela rota dérmica, ser compatíveis e bons

solventes com os fármacos e excipientes, inodoros e insípidos (WILLIAMS;

BARRY, 2004; MOHAMMED et al., 2007).

Dentre os promotores de permeação, os terpenos são os constituintes

químicos mais frequentes nos óleos essenciais (monoterpenos),

correspondendo a cerca de 90% da composição desses óleos e sendo

compostos por oxigênio, carbono e hidrogênio (WILLIAMS; BARRY, 2004;

BAKKALI et al., 2008).

2.4. Óleo essencial de Citrus sinensis (L.) Osbeck

Os óleos essenciais, também conhecidos por óleos voláteis, são

produtos obtidos de partes aéreas de plantas, secas ou frescas, através de

destilação por arraste com vapor d’água, hidrodestilação, fluido supercrítico,

prensagem, dentre outras técnicas (BIZZO; HOVELL; REZENDE, 2009). De

forma geral, são misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas,

geralmente odoríferas e líquidas. São solúveis em solventes orgânicos

apolares, como o éter; em água, apresentam solubilidade limitada, mas,

suficiente para aromatizar as soluções aquosas, que são denominadas

hidrolatos (SIMÕES, 2001; BAKKALI et al., 2008; NERIO; OLIVERO-VERBEL;

STASHENKO, 2010).

27

O produto da extração pode variar na quantidade e na qualidade em

função do clima, composição do solo, órgão da planta, idade e fase vegetativa

do ciclo, assim como a técnica de extração. Logo, para a obtenção de óleos

essenciais de composição constante, as condições de extração, órgão da

planta, características agronômicas, clima, entre outros fatores, devem ser

observados (MASOTTI et al., 2003; ANGIONI et al., 2006).

Atualmente, cerca de 300 óleos essenciais são conhecidos e

empregados comercialmente pela indústria alimentícia, cosmética,

domissanitárias e farmacêutica (BIZZO; HOVELL; REZENDE, 2009).

Constituem matéria-prima de grande importância para a indústria farmacêutica

onde são utilizados para diversos fins terapêuticos, como antibacterianos,

antifúngicos, antissépticos, sedativo, antiinflamatório, anestésico local,

miorrelaxante, antiespasmódico. Apresentam densidade geralmente mais baixa

do que a da água. (BAKKALI et al., 2008).

São misturas naturais, complexas, contendo 20-60 componentes de

diferentes concentrações. São caracterizados por dois ou três grupos

majoritários em comparação a outros componentes presentes em quantidades

vestigiais. Geralmente, os componentes principais determinam as propriedades

biológicas dos óleos essenciais. São classificados como terpenóides,

subdivididos em monoterpenos (cerca de 90% dos óleos essenciais),

sesquiterpenos e constituintes aromáticos (derivados dos fenil-propanóides)

que são menos frequentes (SIMÕES, 2001; CHEN et al., 2006; BAKKALI et al.,

2008). Os terpenóides constituem uma grande variedade de substâncias

vegetais e esse termo é empregado para designar todas as substâncias cuja

origem biossintética deriva de unidades de isopreno (EDRIS, 2007).

Os óleos essenciais e os terpenos isolados, na terapêutica,

demonstraram uma variedade de ações farmacológicas como, por exemplo,

cardiovascular, antiespasmódica, estimuladora de secreções gastrointestinais,

anestésica local, antiinflamatória e larvicida (CAVALCANTI et al., 2004;

CHANG et al., 2006). Estudos presentes na literatura têm sugerido o uso de

óleos essenciais como promotores de permeação para fármacos hidrofílicos e

lipofílicos, devido à sua alta habilidade em promover a permeação de maneira

28

reversível e produzir baixo potencial de irritação cutânea (ZHANG et al.,2006;

EL MAGHRABY, 2008).

O óleo essencial de Citrus sinensis (L.) Osbeck (OECS), laranja pera,

ilustrado na Figura 3, é obtido das cascas da laranja e apresenta um

rendimento percentual em torno de 10%. Há em sua composição em torno de

98% de D-limoneno e os dois por cento restantes são constituídos de uma

mistura de outros terpenos (entre eles mirceno, α-pineno, alguns aldeídos

monoterpênicos) e aldeídos alifáticos (decanal, octanal, etc.) (BRUNETON,

1993).

Figura 3 - Partes aéreas da planta Citrus sinensis (L.) Osbeck. Fonte: http://pur-element.fr/

O D-limoneno (Figura 4), componente majoritário do OECS, tem sido

utilizado em estudos de permeação de fármacos com o objetivo de aumentar a

permeabilidade desses através da pele (CALPENA et al., 1994; LIM et al.,

2006). Lim et al. (2006) avaliaram a influência dos terpenos D-limoneno

(hidrocarboneto), linalol e 1,8 cineol (esses últimos compostos oxigenados)

empregando-os como promotores de permeação em uma formulação

organogel para a permeação do haloperidol. Os autores concluíram que o D-

limoneno foi o terpeno que apresentou maior efetividade como promotor para

permeação e diminuição do lag time, em experimento empregando pele

humana.

29

CH3

C

H2C

CH3H

Figura 4 - Estrutura química do D-limoneno. Fonte: JUNIOR; PASTORE, 2007.

Ota et al. (2003) estudaram a permeação in vitro do midazolan

empregando os terpenos L-mentol, D-limoneno, β-citronelol e geraniol. Os

autores observaram que a eficácia desses promotores é consideravelmente

maior (principalmente para o D-limoneno) quando comparados a idênticas

quantidades de outros promotores não-terpênicos. Os resultados dos estudos

realizados com pele de rato demonstraram que a formulação contendo

midazolan e o D-limoneno, como promotor de permeação, foi capaz de

favorecer a permeação do fármaco através da pele. Tal fato não ocorreu com

os demais terpenos testados.

Calpena et al. (1994) obtiveram resultados satisfatórios com o D-

limoneno em permeação in vitro, utilizando as peles humana e de rato, estudo

esse que demonstrou uma maior permeação dos fármacos domperidona e

nifedipina com relação ao aumento do fluxo, assim como uma maior

solubilidade dos mesmos, em menor tempo, nas membranas utilizadas.

Estudos com Espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) indicam

que o D-limoneno e 1,8 cineol desestruturam a bicamada lipídica do EC,

enquanto o sesquiterpeno nerolidol reforça a bicamada, possivelmente por

reorientação ao longo dos lipídios do EC (WILLIANS; BARRY, 2004). Esses

fatos podem sugerir que os possíveis mecanismos de ação dos terpenos, como

promotores de permeação, estejam relacionados com a propriedade de

solubilizar os lipídios do EC, assim como aperfeiçoar a partição do fármaco

nessa camada.

30

Além da utilização dos terpenos, como promotores de permeação, tem

sido bastante relatado o uso de sistemas de liberação como estratégia para

aumentar a permeação de fármacos na pele (SILVA et al., 2009; ZHAO et al.,

2009b; MAHALE et al., 2012). Dentre esses sistemas, as MEs tem apresentado

excelente taxa de penetração no EC, quando comparadas a formulações

convencionais, sendo consideradas, portanto, sistemas terapêuticos que

apresentam grandes possibilidades de promover a permeação e o

direcionamento eficiente de fármacos através da pele (SILVA et al., 2010).

2.5. Microemulsões

As microemulsões (ME) são definidas como sistemas transparentes,

caracterizados pela mistura de óleo, água, tensoativo e co-tensoativo,

formando um sistema termodinamicamente estável. São geralmente

denominados como agregados esféricos com diâmetro muito pequeno, na faixa

de 5 a 140 nm, enquanto que o diâmetro das gotículas de uma emulsão é da

ordem de 0,1 µm a 100 µm. As MEs são classificadas como sistemas coloidais

com diâmetro de partícula menor que ¼ do comprimento de onda da luz

incidente e, portanto, não espalham luz. Esse fato explica porque as MEs são

sistemas opticamente transparentes. (LAWRENCE; REES, 2000; KAWAKAMI

et al., 2002a; KAWAKAMI et al., 2002b).

O sistema microemulsionado possui propriedades como transparência,

isotropia óptica, baixa viscosidade, estabilidade termodinâmica, alta

capacidade de solubilização de componentes em meios de baixa afinidade e

grande área interfacial específica (MOULIK; PAUL, 1998; JÖNSSON et al.,

1998; DAMASCENO et al., 2011).

São capazes de solubilizar fármacos hidrofílicos, lipofílicos e anfifílicos

e se formam espontaneamente com a mistura, em proporções adequadas, de

seus componentes. Esses agregados normalmente são polidispersos, sendo

que a polidispersividade, em geral, aumenta com o tamanho das gotas

(ESPOSITO et al., 2003).

As MEs são superiores às soluções micelares em termos de potencial

de solubilização de substâncias, por isso, são utilizadas para aumentar a

31

solubilização e a absorção de fármacos lipofílicos. Sua estabilidade

termodinâmica oferece vantagens sobre as dispersões instáveis, tais como as

suspensões e emulsões, possuindo tempo de vida útil muito mais amplo

(FORMARIZ et al., 2005). As diferenças importantes entre as emulsões e as

ME são que as primeiras devem apresentar excelente estabilidade física do

ponto de vista farmacêutico, mas são fundamentalmente instáveis

termodinamicamente e, eventualmente, separam fases. Além disso, existe uma

importante diferença em relação à aparência: EMs são opacas enquanto que

MEs são transparentes (LAWRENCE et al.,2000; NARANG; DELMARRE;

GAO, 2007).

A depender da polaridade da fase dispersa, é possível distinguir três

tipos de ME: óleo-água (O/A), água-óleo (A/O) e bicontínuas (Figura 5).

Quando moléculas lipossolúveis estão localizadas no interior de reduzidas

gotículas esféricas de óleo e envolvidas por moléculas de tensoativos em um

meio contínuo de água, esse sistema é conhecido como sendo do tipo O/A.

Inversamente, quando moléculas hidrossolúveis estão localizadas no interior de

reduzidas gotículas esféricas de água e envolvidas por moléculas de

tensoativos em um meio contínuo de óleo, a fase aquosa é a interna, dispersa

ou descontínua, ao passo que o óleo compõe a fase externa, dispersante ou

contínua, conhecido como sendo do tipo A/O (DAMASCENO et al., 2011).

Entretanto, entre esses dois tipos de MEs, há a formação de uma estrutura

sem ser esférica (gotícula), que é a ME bicontínua. Essa formação pode ser

observada por três mecanismos: (1) quando se aumenta gradativamente, por

titulação, o volume da fase interna dos sistemas; (2) durante a migração de O/A

para A/O ou de A/O para O/A; e (3) quando o volume das duas fases está

próximo (TENJARLA, 1999; KREILGAARD, 2002; DAMASCENO et al., 2011).

Figura 5 - Representação esquemática dos três tipos de ME mais comumente encontradas (1) óleo/água; (2) bicontínua e (3) água/óleo. Fonte: JÚNIOR et al., 2003.

águaóleo

água

óleo

1 2 3

32

A formação de sistemas microemulsionados depende do balanço entre

as propriedades hidrofílicas e lipofílicas do tensoativo, determinada não

somente pela sua estrutura química, mas também por outros fatores como

temperatura, força iônica e a presença de co-tensoativo. A mistura de

tensoativos com equilíbrio hidrófilo-lipófilo (EHL) adequado proporciona a

condição máxima de solubilização do óleo e da água. Assim, a formação da

ME geralmente envolve a combinação de três a cinco componentes, sendo que

a orientação para sistemas O/A ou A/O é dependente das propriedades físico

químicas do tensoativo e do óleo, da relação entre as proporções

tensoativo/co-tensoativo e entre as proporções água/óleo (FORMARIZ et al.,

2005).

Estudos científicos vêm abordando o uso de MEs com o intuito de

promover um aumento da penetração cutânea de fármacos lipofílicos e

hidrofílicos (SINTOV; BOTNER, 2006; YUAN et al., 2006; HEUSCHKET et al.,

2008; AZEEM et al., 2009; YUAN; ACOSTA, 2009; LIU; CHANG; HUNG, 2011;

OKUR et al., 2011; ZHANG; KOHN, 2011; FANUN, 2012).

Thacharodi; Rao (1994) demonstraram que formulações contendo a

nifedipina, fármaco lipofílico, em sistemas microemulsionados, resultaram em

um maior efeito promotor de permeação desse fármaco em relação a soluções

contendo apenas terpenos, comprovando assim, a eficácia da ME como

promotor de permeação de fármacos.

Estudos demonstraram que MEs contendo fármacos lipofílico

(cetoprofeno) e hidrofílico (cafeína), promoveram um maior efeito promotor

desses fármacos, ressaltando que os sistemas microemulsionados que

continham, em sua fase interna, a fase oleosa, proporcionaram uma maior

permeação dos fármacos lipofílicos (ZHANG; KOHN, 2011). Sintov; Shapiro

(2004) estudaram a interação da lidocaína com MEs de um sistema glicerol

oleato: polioxil 40/tetraglicol/isopropil palmitato/água. A lidocaína solubilizada

nas MEs apresentou uma difusividade na pele de ratos maior do que o mesmo

fármaco suspenso em um creme comercial.

33

Sistemas microemulsionados compostos por terpenos, Tween 80,

etanol e água foram desenvolvidos para proporcionar a permeação

transdérmica do curcumin, fármaco com várias características biológicas, como

antiinflamatório, antimicrobiano, antioxidante, possuindo baixa solubilidade e

biodisponibilidade por via oral. Os autores verificaram que, dentre os terpenos

avaliados, o D-limoneno foi o mais eficaz em promover a permeação

transdérmica do fármaco, através de estudos de permeação/liberação,

demonstrando que o terpeno selecionado, bem como a ME, devido as suas

propriedades físico-químicas, podem ser uma ferramenta promissora à

promoção da permeação transdérmica desse fármaco (LIU; CHANG; HUNG,

2011).

Diante do exposto e considerando o potencial das MEs em promover a

permeação cutânea de fármacos, dois possíveis mecanismos norteiam a

otimização da permeação cutânea de fármacos a partir desses sistemas: (i) os

altos gradientes de concentração promovidos por seu alto poder solubilizante

de fármacos sem, contudo, aumentar a afinidade do veículo pelo fármaco, e/ou

(ii) propriedades físico-químicas dos constituintes utilizados e da razão entre

seus componentes (KREILGAARD et al., 2002; DAMASCENO et al., 2011).

Os componentes polares e apolares contribuem para o aumento da

atividade do sistema microemulsionado, através da redução da tensão

interfacial entre a pele e o veículo devido ao contato próximo com os lipídios do

epitélio, resultando na permeação mais rápida através das camadas mais

profundas da pele. Logo, a localização das substâncias nas camadas mais

profundas desse tecido pode ser determinada pelas interações entre os

diferentes componentes da formulação e alguns domínios estruturais do EC

(OLIVEIRA et al., 2004; FORMARIZ et al., 2005).

Dessa forma, faz-se necessário o conhecimento dos sistemas

microemulsionados com relação a fatores intrínsecos à formulação, bem como

a respeito das propriedades barreira da pele, as possibilidades de rotas de

permeação cutânea, local de ação do fármaco, estabilidade da formulação

(WILLIAMS; BARRY, 2004; CHORILLI et al., 2007), além da escolha adequada

do tensoativo e co-tensoativo, visto que os mesmos podem desencadear

irritação cutânea, devido a quantidade requerida nas formulações

(DAMASCENO et al., 2011).

2.6. Tensoativo

Tensoativos (Figura 6)

possuem em sua estrutura uma

hidrofílica (WHITEHURST, 2004

propriedade em reduzir as tensões superficial e interfacial d

estes se encontram (MULLIGAN, 2005).

Figura 6 - Representaçãohttp://www.ecosafety.com.br

Os tensoativos podem ser classificados de acordo com a polaridade de

sua molécula em iônicos (catiônicos, aniônicos e anfóteros) e não iônicos. Os

tensoativos iônicos apresentam cargas elétricas na

dissociarem em água, formando íons carregados negativamente (tensoativos

aniônicos) ou positivamente (tensoativos catiônicos). Os tensoativos anfóteros,

conhecidos também por zwiteriônico

carga aniônica (pH entre 9 e 10) quanto catiônica (pH de 4 a 9). Os

tensoativos não iônicos

solubilidade em água se deve à presença, em suas moléculas, de grupamentos

funcionais que possuem

polioxietileno 20 monooleato de sorbitano (Tween 80

estudos como tensoativo para MEs (NARANG

MAGHRABY, 2008; FASOLIN

presente estudo.



(Figura 6) são substâncias naturais ou sintéticas

sua estrutura uma região lipofílica (ou hidrofóbica) e uma

WHITEHURST, 2004; ROSSI et al., 2006) e

em reduzir as tensões superficial e interfacial dos líquidos onde

(MULLIGAN, 2005).

Representação esquemática de uma molécula tensoativa.



tensoativos iônicos apresentam cargas elétricas na parte hidrofílica ao se



conhecidos também por zwiteriônicos, a depender do pH, apresentam tanto

niônica (pH entre 9 e 10) quanto catiônica (pH de 4 a 9). Os

ônicos não fornecem íons em solução aquosa e a sua


funcionais que possuem forte afinidade pela água. Como exemplo, tem

polioxietileno 20 monooleato de sorbitano (Tween 80®), muito utilizado em

estudos como tensoativo para MEs (NARANG; DELMARRE; GAO, 2007; EL

FASOLIN; SANTANA; CUNHA, 2012) e avaliado no

34


naturais ou sintéticas que

hidrofóbica) e uma região

apresentam a

os líquidos onde

lécula tensoativa. Fonte:



parte hidrofílica ao se



, a depender do pH, apresentam tanto

niônica (pH entre 9 e 10) quanto catiônica (pH de 4 a 9). Os

íons em solução aquosa e a sua


omo exemplo, tem-se o

), muito utilizado em

GAO, 2007; EL

) e avaliado no

35

O Tween 80 (Figura 7) é um tensoativo não iônico, proveniente do

sorbitano polietoxilado e ácido oleico. A característica hidrofílica da cadeia de

polioxietileno faz do Tween, tensoativo hidrofílico (alto EHL), geralmente

solúvel ou dispersivo em água, empregado na obtenção de MEs do tipo A/O

(SIMÕES et al., 2005; NETO, 2009; RODRIGUES, 2011). Os polissorbatos, em

especial o Tween 80, são empregados na indústria farmacêutica e de

cosméticos devido ao baixo custo, toxicidade reduzida e dentre as várias

aplicabilidades, são utilizados em estudos de permeação transdérmica

(SIMÕES et al., 2005), como tensoativos para os sistemas microemulsionados

(YUAN et al., 2006; TSAI et al., 2010; FASOLIN; SANTANA; CUNHA, 2012).

Devido à natureza anfifílica, o Tween 80 pode reduzir a tensão interfacial entre

os componentes dos sistemas e dispersar uma variedade de substâncias

imiscíveis (WEISZHAR et al., 2012).

O

OCH2CH2OH

OCH2CH2

HOCH2CH2O OCH2CH2OH

O C17H33

O

Figura 7 - Estrutura química do Tween 80®. Fonte: MARTINI, 2005.

Como os tensoativos podem ser adsorvidos às superfícies de duas

fases, a hidrofilia e a lipofilia dos mesmos deverão estar equilibradas ou eles

serão totalmente adsorvidos no interior de uma das fases. Para isso, o cientista

Griffin desenvolveu, em 1949, um método para o balanço hidrófilo-lipófilo, com

a finalidade de ajudar na escolha do tensoativo a ser utilizado para preparar

sistemas O/A ou A/O. A partir de dois tensoativos de referência, ácido oléico e

oleato de sódio, com 1 e 20 os números de EHL, respectivamente, o

pesquisador propôs, em uma escala numérica dimensional, valores entre 1 e

20, sendo que os valores de EHL aumentam de acordo com a hidrofilia da

molécula, ocorrendo o inverso nos tensoativos mais lipofílicos, com relação aos

valores de EHL (LAWRENCE; RESS, 2000; SOUZA FILHO, 2004).

Uma das propriedades fundamentais

de adsorção nas interfaces (limite entre

dado sistema. As propriedades físico

maioria, não variam significativamente,

entanto, para uma dada concentração

como Concentração Micelar Crítica (CMC),

nessas propriedades. Abaixo da CMC, as

presentes na forma de monômeros dispersos e

forma de agregados (micelas).

micelização (ROSSI et al.,

A concentração

característica de cada tensoativo. A Figura

micelas, onde no ponto A não existe micela no meio aquoso, à medida que é

adicionado o tensoativo, formam

do ponto C a interface é saturada, formando um filme e em D as micelas

começam a surgir ao atingir a CMC, a partir da qual não ocorre mais alteração

na tensão interfacial (SANTOS et al., 2007).

Figura 8 - Esquema do comportamento do tensoativo em função da tensão superficialindicando a CMC. Fonte: SANTOS et al

A micela é a configuração das moléculas de tensoativo com melhor

estabilidade na solução, com as cadeias hidrofóbicas agrupadas e a parte

hidrofílica das moléculas voltadas para água (SANTOS

assim, a CMC é definida como a concentração mínima

Uma das propriedades fundamentais dos tensoativos é a propriedade

de adsorção nas interfaces (limite entre fases imiscíveis) ou superfícies de

dado sistema. As propriedades físico-químicas de tensoativos, na sua grande

maioria, não variam significativamente, mesmo em baixas concentrações. No

entanto, para uma dada concentração específica de tensoativo, conhecida

Concentração Micelar Crítica (CMC), ocorre uma mudança brusca

propriedades. Abaixo da CMC, as moléculas de tensoativo estão

na forma de monômeros dispersos e acima, estão presentes na

agregados (micelas). Este processo de formação é conhecido como

(ROSSI et al.,2007).

A concentração que define a CMC, numa referida temper

característica de cada tensoativo. A Figura 8 apresenta a formação das


adicionado o tensoativo, formam-se monômeros na interface (ponto B), a partir


a surgir ao atingir a CMC, a partir da qual não ocorre mais alteração

na tensão interfacial (SANTOS et al., 2007).

Esquema do comportamento do tensoativo em função da tensão superficialFonte: SANTOS et al., 2007.

a é a configuração das moléculas de tensoativo com melhor


hidrofílica das moléculas voltadas para água (SANTOS et al., 2007). Sendo

CMC é definida como a concentração mínima

36

dos tensoativos é a propriedade

fases imiscíveis) ou superfícies de um

de tensoativos, na sua grande

mesmo em baixas concentrações. No

específica de tensoativo, conhecida

ocorre uma mudança brusca

culas de tensoativo estão

acima, estão presentes na

Este processo de formação é conhecido como

a CMC, numa referida temperatura, é uma

apresenta a formação das


se monômeros na interface (ponto B), a partir


a surgir ao atingir a CMC, a partir da qual não ocorre mais alteração

Esquema do comportamento do tensoativo em função da tensão superficial,

a é a configuração das moléculas de tensoativo com melhor


., 2007). Sendo

CMC é definida como a concentração mínima de tensoativo

37

necessária para atingir os valores mais baixos de tensão superficial, a partir da

qual se inicia a formação de micelas. Tensoativos eficientes apresentam baixa

CMC, ou seja, menor quantidade de tensoativo necessário para reduzir a

tensão superficial (MULLIGAN, 2005). Os tensoativos utilizados em MEs são os

não iônicos e anfóteros, visto que apresentam baixa toxicidade nas membranas

e maior estabilidade, baixa irritabilidade e promovem uma grande

permeabilidade do fármaco através da pele (HO; HSIAO; SHEU, 1996;

DAMASCENO et al., 2011).

Logo, moléculas de tensoativos podem se auto-agregar na presença de

água, formando uma rica variedade de estruturas. Quando são incorporadas

em misturas imiscíveis de óleo e água, elas podem se localizar na interface

O/A, resultando em diferentes estruturas de escala macroscópica ou

microscópica. As possíveis estruturas que os tensoativos podem formar na

presença de água, óleo ou na combinação de ambos (LAWRENCE; REES,

2000; KREILGAARD et al., 2002) estão demonstradas na Tabela 1 . Esse

fenômeno comum de auto-organização molecular para atingir a estabilidade

termodinâmica é a base para a aplicação tecnológica dos tensoativos como

potencial sistema de liberação de fármacos (CARVALHO, 2009).

Tabela 1 - Formas de empacotamento crítico possíveis para moléculas de substâncias tensoativas em função de diferentes valores de empacotamento crítico. Adaptado de CARVALHO, 2009.

Tensoativo Parâmetro de

empacotamento

crítico (v/a 01c)

Forma do

empacotamento

crítico

Estruturas

formadas

Cadeia simples com áreas de cabeça polar grandes (ex.: SDS em

presença de baixos teores de sal)

< 1/3 Cone

Micelas esféricas

Cadeia simples com áreas de cabeça polar

pequenas (ex.: SDS em presença de altos teores

de sal )

1/3 – 1/2 Cone truncado

Micelas cilíndricas

38

Considerações geométricas da parte apolar da molécula permitem

estimar que tensoativos com cadeias hidrocarbônicas moderadamente longas e

não ramificadas favorecem a formação de MEs O/A, enquanto tensoativos com

cadeias hidrofóbicas volumosas tendem a formar MEs bicontínuas e

tensoativos com cadeias hidrofóbicas, altamente ramificadas, facilitam a

formação de MEs A/O (CARVALHO, 2009).

O co-tensoativo, presente em formulações de MEs, tem como função

proporcionar a diminuição da tensão interfacial para valores abaixo dos limites

proporcionados pelo tensoativo e se posiciona na monocamada do tensoativo,

aumentando assim, a flexibilidade e diminuindo a tensão interfacial, e,

consequentemente, ocasionando uma curvatura de superfície favorável

energicamente à formação de uma dispersão (MOULIK; PAUL, 1998;

OLIVEIRA et al., 2004).

Alternativas na utilização de alcoóis de cadeia curta e glicóis como co-

tensoativos são de interesse científico por apresentarem toxicidade baixa e

serem relativamente toleráveis para a pele em relação a outros alcoóis (ALANY

et al., 2000; EL MAGHRABY, 2008). Geralmente apresentam massa molecular

pequena ou média e apresentam uma cadeia contendo entre dois e dez

carbonos (VANDAME, 2002). Segundo Alany et al. (2000), a natureza anfifílica

Cadeias duplas com área de cabeça polar grandes

(ex.: fosfatidilcolina)

1/2 – 1 Cone truncado

Bicamadas flexíveis,

vesículas

Cadeias duplas com área

de cabeça polar pequenas (ex.:

fosfatidiletanolamina)

≈ 1

Cilindro

Bicamadas planares

Cadeias duplas com área

de cabeça polar pequenas (ex.:

fosfatidiletanolamina

>1

Cone truncado

invertido

Micelas inversas

39

do co-tensoativo e a massa molecular pequena podem influenciar na curvatura

da interface e na energia interfacial dos sistemas, proporcionando uma menor

quantidade de tensoativo utilizado. Como exemplos desses co-tensoativos,

descritos em estudos na literatura e avaliados no presente estudo, tem-se o

etanol absoluto, álcool isopropílico e propilenoglicol (ABOOFAZELI;

LAWRENCE, 1994; ABOOFAZELI et al.,1995; EL MAGHRABY, 2008; LIU;

CHANG; HUNG, 2011; SANTANA; FASOLIN; CUNHA, 2012), cuja

representação das estruturas químicas está demonstrada na Figura 9.

Figura 9 - Estrutura química dos co-tensoativos Etanol absoluto (A), Álcool Isopropílico (B) e Propilenoglicol (C). Fonte: http://www.iq.ufrgs.br

Sendo assim, a estrutura do tensoativo e co-tensoativo, bem como a

fase oleosa são fatores essenciais na formulação de sistemas

microemulsionados. A construção do diagrama de fases pode ser uma

ferramenta para caracterizar em que condições experimentais as MEs existem

e em que proporções dos componentes outras estruturas podem estar

presentes. A partir desses dados, pode-se selecionar a região do diagrama que

seja apropriada para a incorporação do fármaco desejado (FORMARIZ et al.,

2005).

2.7. Diagrama de fases

A construção do diagrama de fases é uma ferramenta importante para

caracterizar o domínio das regiões de ME, cuja interpretação descreve as

estruturas presentes e contidas nesses diagramas, podendo selecionar a

região cuja viscosidade é mais apropriada para o fármaco a ser incorporado

(SILVA et al., 2009a).

40

Os diagramas de fases ternários e pseudoternários são geralmente

construídos em duas dimensões a partir de dados obtidos por titulação ou pela

preparação de um amplo número de amostras de diferentes composições. A

vantagem do primeiro método é que este pode ser usado para estudar um

amplo número de amostras de diferentes composições de uma maneira mais

rápida, indicando as proporções nas quais os componentes devem ser

misturados (LAWRENCE; RESS, 2000; DAMASCENO et al., 2011).

Como a existência dos diferentes tipos de agregados é decorrente do

comportamento termodinâmico exibido pelas diferentes combinações dos

componentes do sistema, pode ser utilizado um diagrama ternário para avaliar

o comportamento de fases de sistemas dessa natureza. Eles são constituídos

na forma de triângulos equiláteros, onde os lados são usados como eixos,

correspondendo aos constituintes. Geralmente, a proporção de cada

componente é representada como porcentagem de peso total da formulação, e

assim, cada vértice corresponde a 100% do componente indicado


Durante o desenvolvimento de um diagrama de fases, as propriedades

dos triângulos equiláteros devem ser extremamente exploradas, ou seja, a

soma dos lados perpendiculares de um determinado ponto no triângulo é igual

a sua altura. A Figura 10 mostra um triângulo equilátero em que cada lado

(dividido em dez partes correspondentes à composição centesimal de cada

ponto) é representado por um dos componentes da mistura. Os vértices do

diagrama de fases (A, T, O) representam os componentes puros.

Normalmente, o diagrama de fases utilizando um triângulo equilátero é

chamado de diagrama ternário, pois ocorre a mistura de três componentes.

Porém, no caso de MEs, esses diagramas são chamados de pseudoternários,

pois o ponto “T”, que representa normalmente apenas o tensoativo, passa a

representar a mistura de tensoativo/co-tensoativo. Portanto, o diagrama é a

representação da mistura de quatro substâncias no triângulo equilátero

(OLIVEIRA et al., 2004; DAMASCENO et al., 2011).

Figura 10 - Representação esquemática do diagrama de fases, sendo (T) tensoativo, (A) fase aquosa e (O) fase oleosa. Fonte: DAMASCENO et al.,2011.

No interior do triângulo, o comportamento termodinâmico é descrito

delimitando-se as regiões em que ocorrem M

separação de fases. Tais diagramas possibilitam a visualização simultânea

entre a quantidade relativa dos constituintes e o decorrente comportamento

físico-químico do sistema obtido. Desta forma, os diagramas são como

ferramentas capazes de identificar as regiões em que ocorrem as MEs e

demais fases e, através deles

viscosidade, estrutura

(OLIVEIRA et al., 2004).

2.8. Métodos d e caracterização

2.8.1. Microscopia de luz polarizada

A microscopia de luz polarizada (

sistemas microemulsionados

microscópio comum, aonde junto ao condensador se coloca um

que orienta as ondas luminosas provenientes da fonte de luz em uma só

direção, em um só plano. As alterações que uma substância birrefringente

provoca na direção da propagação da luz, em um equipamento desse tipo, são

feitas graças ao analisad

O máximo de luz é obtido quando o polarizador e analisador estão com eixos

Representação esquemática do diagrama de fases, sendo (T) tensoativo, (A) fase . Fonte: DAMASCENO et al.,2011.


se as regiões em que ocorrem MEs, Cristais Líquidos (CLs),



químico do sistema obtido. Desta forma, os diagramas são como

ramentas capazes de identificar as regiões em que ocorrem as MEs e

e, através deles, os pesquisadores podem escolher sistemas com

e características apropriadas aos seus propósitos

e caracterização

Microscopia de luz polarizada

microscopia de luz polarizada (MLP) permite verificar a isotropia do

s microemulsionados. O microscópio de luz polarizada é um

onde junto ao condensador se coloca um




feitas graças ao analisador, um segundo sistema de polarização, junto à ocular.

de luz é obtido quando o polarizador e analisador estão com eixos

41

Representação esquemática do diagrama de fases, sendo (T) tensoativo, (A) fase


íquidos (CLs), EM ou



químico do sistema obtido. Desta forma, os diagramas são como

ramentas capazes de identificar as regiões em que ocorrem as MEs e

os pesquisadores podem escolher sistemas com

e características apropriadas aos seus propósitos

permite verificar a isotropia dos

. O microscópio de luz polarizada é um

onde junto ao condensador se coloca um polarizador,




zação, junto à ocular.

de luz é obtido quando o polarizador e analisador estão com eixos

42

em paralelo e, ao contrário, a luz extingue quando são perpendiculares

(ABRAMOWITZ; PARRY-HILL; DAVIDSON, 2005).

As estruturas isotrópicas como as MEs e as fases cúbicas, por não

desviarem a propagação da luz polarizada, são visualizadas como campo

escuro. Alguns CLs exibem estruturas anisotrópicas e com isso são obtidas

imagens características do tipo de fase formada. Por exemplo, a fase lamelar

pode ser identificada através da visualização das “cruzes de malta” e a fase

hexagonal através da presença de estrias ou estruturas parecidas com fibras

(CARVALHO, 2009).

2.8.2. Condutividade elétrica

A condutividade elétrica, também chamada de condutância específica,

é a capacidade de uma solução conduzir corrente elétrica e é dada em

Siemens/cm na temperatura de 20 ºC. A condução da corrente elétrica em

soluções eletrolíticas difere dos metais por ser composta unicamente de

elétrons livres, já nos líquidos a condução é feita por íons (BRITISH

PHARMACOPEIA, 2001).

Condutividade elétrica é uma ferramenta sensível e frequentemente

usada na investigação de mudanças estruturais em MEs e apresenta-se como

uma técnica importante na determinação desses sistemas por possuírem

domínios contínuos aquosos ou oleosos (LAWRENCE; REES, 2000; SINTOV;

SHAPIRO, 2004; DJORDJEVIC et al., 2005).

A condutividade de uma ME pode variar dependendo do tipo da ME

(O/A, A/O ou bicontínua). MEs O/A têm condutividade próxima à do meio

aquoso, enquanto MEs A/O apresentam valores de condutividade muito baixos.

Nas MEs bicontínuas a condutividade também é significativamente alta

(MOULIK; PAUL, 1998). Dessa forma, a condutividade das MEs pode ser

extremamente importante na determinação do tipo de ME formada em um

sistema.

43

2.8.3. Espalhamento dinâmico de luz

O espalhamento dinâmico de luz (DLS – Dynamic Light Scattering)

trata-se de uma técnica não invasiva para a medição do tamanho das

partículas de fase interna de um sistema microemulsionado, com tamanho

menor que 1 µm. As gotículas são iluminadas por um feixe de luz laser,

ocorrendo o espalhamento desse, que, sendo detectado em um ângulo

determinado, varia em uma taxa dependente do movimento browniano da

partícula, ou seja, da sua velocidade de difusão, a qual, por sua vez, é

governada pelo seu tamanho, fornecendo informações diretas sobre o

movimento translacional das gotículas e permitindo o cálculo do tamanho

dessas, através de relações empíricas adequadas. Caso o sistema esteja em

elevadas concentrações, a interpolação torna-se dificultada em razão das

interações intergotículas, sendo necessário, nesses casos, fazer uma diluição

para facilitar a sua identificação (FORMARIZ et al., 2006).

Em equipamentos convencionais de DLS, a luz é espalhada pelas

partículas em todos os ângulos; porém, é detectada apenas em 90o

convencionalmente e as variações na medição da intensidade da luz espalhada

são convertidas em pulsos elétricos, os quais são armazenados em um

correlacionador digital, em que as informações com relação ao tamanho das

partículas são geradas a partir desses dados (MENDONÇA; BICA; PIATNICKI,

2003). Nessa técnica DLS, o tamanho das gotículas submicroscópicas é

determinada através da técnica de espalhamento de luz dinâmica, também

denominada espectroscopia de correlação de fótons (PCS), cuja técnica

fornece o raio hidrodinâmico das gotículas coloidais, o qual é calculado pela

equação Stokes-Einstein (Equação 2) e em que é determinado o coeficiente de

difusão dessas gotículas através da variação do espalhamento de luz causado

pelo seu movimento Browniano (FORMARIZ et al., 2006).

44

=6(Eq. 2)

Onde:

Rh = raio hidrodinâmico

k = constante de Boltzmann

T = temperatura absoluta

η = viscosidade do meio

D = coeficiente de difusão das partículas.

2.8.4. Tensão superficial

Os tensoativos são moléculas anfifílicas caracterizadas por possuírem

ambas as regiões estruturais hidrofílica e hidrofóbica, apresentando geralmente

doze ou mais átomos de carbono em sua estrutura química (DA SILVA, 2008).

Essas moléculas formam grandes agregados moleculares de dimensões

coloidais, denominadas micelas (MORAES; REZENDE, 2004).

Uma das propriedades fundamentais dos tensoativos é a propriedade

de adsorção nas interfaces (limite entre fases imiscíveis) ou superfícies de um

dado sistema. As propriedades físico-químicas do tensoativos, na sua grande

maioria, não variam significativamente, mesmo em baixas concentrações. No

entanto, para uma dada concentração específica de tensoativo, conhecida

como Concentração Micelar Crítica (CMC), ocorre uma mudança brusca

nessas propriedades. Abaixo da CMC, as moléculas de tensoativo estão

presentes na forma de monômeros dispersos e acima, estão presentes na

forma de agregados (micelas). Este processo de formação é conhecido como

micelização (ROSSI, 2007).

Por apresentarem tais propriedades, os tensoativos alteram o

comportamento interfacial e o modo como outras moléculas se comportam nas

interfaces e nas soluções, possibilitando a redução na tensão superficial e

interfacial, além da formação de MEs em que os hidrocarbonetos podem

solubilizar-se em água e vice-versa (VAN HAMME et al., 2006; SILVA et al.,

2009). Essa redução no valor da tensão superficial depende da natureza do

óleo e do tensoativo e co-tensoativo utilizados.

45

A formação e a estabilidade das MEs derivam essencialmente da

redução da interface óleo/água, da formação de um filme interfacial fluido

composto de moléculas de tensoativo e da penetração e associação de fase

oleosa neste filme de tensoativos (EL MAGHRABY, 2008; LIU; CHANG;

HUNG, 2011). Porém, geralmente se faz necessária à presença de um co-

tensoativo para que o filme interfacial se torne mais flexível e ocorra a redução

da tensão. Devido a maior flexibilidade do filme interfacial com a inclusão do

co-tensoativo, pode ocorrer à expansão da área de ME em sistemas contendo

as fases aquosa, oleosa e tensoativo (OLIVEIRA et al., 2004).

2.8.5. Reologia

Reologia é o estudo da deformação e fluidez dos materiais sob a

influência de forças externas. Através da reologia pode-se descrever o fluxo de

líquidos e a deformação de sólidos. A resistência ao escoamento, ou fluxo, é

expressa através da viscosidade de modo que, quanto maior for à viscosidade,

maior será a resistência (SINKO, 2008).

Refere-se ao comportamento macroscópico de um material sob fluxo

ou deformação e determina suas propriedades não lineares. O estudo reológico

visa estabelecer relação entre o processo microestrutural e o comportamento

macroscópico e consiste no estudo do escoamento ou deformação do material

quando submetido a uma tensão (SCHRAMM, 2006).

A correlação entre tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento que

define o comportamento de fluxo de um líquido é demonstrada graficamente

em diagramas chamados de curvas de fluxo. Os diferentes tipos de curva de

fluxo têm seus correspondentes tipos de curva de viscosidade. As curvas de

fluxo representam duas partes do experimento: a curva ascendente que indica

o aumento da taxa de cisalhamento e a curva descendente, quando a taxa de

cisalhamento é reduzida continuamente (SCHRAMM, 2006).

A curva ascendente representa o comportamento do fluxo, que pode

ser comportamento de fluxo newtoniano, pseudoplástico, plástico e dilatante

(Figura 11). O fluxo newtoniano é representado por uma reta e a razão de

todos os pares de valores de tensão e taxa de cisalhamento, pertencentes a

essa reta, é constante. Isso significa que a

mudanças na taxa de cisalhamento, já que ela é a tangente

fluxo é pseudoplástico quando sofre diminuição de viscosidade

de cisalhamento aumenta. Esse aumento favorece a reorientação das

partículas rígidas na direção do fluxo e as interações intermoleculares que

causam resistência ao fluxo tornam

fluxo, conhecido por shear

pseudoplásticos, mas com limite

ordenada não na origem, mas no ponto crítico

de fluxo dilatante é caracterizado pelo aumento da

de cisalhamento aumenta (SCHRAMM, 2006).

Figura 11- Tipos de comportamento de fluxo

A partir da curva descendente obtemos in

do sistema. Um líquido tixotrópico é definido pelo seu

estrutura reversível, sempre que a amostra for mantida em repouso, e essa

mudança deve ser reprodutível diversas vezes. A reconstrução pode ser tempo

independente quando as

que o sistema reverte rapidamente

dependente quando a viscosidade retorna a

diminuiu inicialmente com o

área de histerese, que define a magnitude da

é constante. Isso significa que a viscosidade não é afetada por

mudanças na taxa de cisalhamento, já que ela é a tangente do ângulo

fluxo é pseudoplástico quando sofre diminuição de viscosidade


rígidas na direção do fluxo e as interações intermoleculares que

fluxo tornam-se menores, provocando o afinamento do

shear thinning. O fluxo plástico é descrito como os líquidos

pseudoplásticos, mas com limite de escoamento, e na curva intercepta a

ordenada não na origem, mas no ponto crítico (yield point). O comportamento

de fluxo dilatante é caracterizado pelo aumento da viscosidade quando a taxa

de cisalhamento aumenta (SCHRAMM, 2006).

Tipos de comportamento de fluxo (SCHRAMM, 2006)

A partir da curva descendente obtemos informações quanto à tixotropia

sistema. Um líquido tixotrópico é definido pelo seu potencial de ter uma

reversível, sempre que a amostra for mantida em repouso, e essa

reprodutível diversas vezes. A reconstrução pode ser tempo

independente quando as curvas de ida e de volta se sobreporem, indicando

a reverte rapidamente para sua estrutura original. Será tempo

dependente quando a viscosidade retorna a aumentar mais lentamente do que

diminuiu inicialmente com o shear thining e entre as duas curvas forma uma

área de histerese, que define a magnitude da tixotropia. Essa

46

viscosidade não é afetada por

do ângulo α. O

fluxo é pseudoplástico quando sofre diminuição de viscosidade quando a taxa


rígidas na direção do fluxo e as interações intermoleculares que

se menores, provocando o afinamento do

. O fluxo plástico é descrito como os líquidos

de escoamento, e na curva intercepta a

). O comportamento

scosidade quando a taxa

(SCHRAMM, 2006).

formações quanto à tixotropia

potencial de ter uma

reversível, sempre que a amostra for mantida em repouso, e essa

reprodutível diversas vezes. A reconstrução pode ser tempo

curvas de ida e de volta se sobreporem, indicando

para sua estrutura original. Será tempo

aumentar mais lentamente do que

duas curvas forma uma

tixotropia. Essa área indica a

47

energia necessária para quebrar a estrutura tixotrópica. Graficamente, a

histerese da curva de fluxo gira no sentido horário (SCHRAMM, 2006).

Para relacionar as propriedades reológicas de um fluido, os modelos

reológicos são bastante úteis. A descrição do comportamento reológico é

realizada através de modelos empíricos como o modelo de Ostwald-de-Waelle

(Lei da Potência), descrito na Equação 3, utilizado para relacionar os dados de

tensão e taxa de cisalhamento.

=

Onde:

= Tensão de Cisalhamento (Pa)

= Taxa de Deformação (s -1)

K = Índice de Consistência (Pa sn)

ƞ = Índice de fluxo (adimensional)

Nesse modelo, há dois parâmetros reológicos: o índice de fluxo n e o

índice de consistência K. Se n > 1, o fluido é dilatante, n < 1, o fluido é

pseudoplástico e n = 1, o fluido é Newtoniano (K = m) (KLEIN, 2007). O índice

de consistência é um indicativo do grau de resistência do fluido diante do

escoamento. Sendo assim, quanto maior o valor de K, mais consistente será o

fluido, e consequentemente, maior sua viscosidade (MELO, 2009).

O método é aplicável na caracterização de sistemas

microemulsionados, pois o comportamento do fluido está com o tipo e grau de

organização do sistema (interações entre seus componentes), assim como

permite a avaliação do efeito de aditivos na formulação (FORMARIZ et al.,

2005).

2.8.6. Espalhamentos de raios-X a baixo ângulo (SAX S)

A técnica de SAXS na caracterização de sistemas é explicada pela

possibilidade de se determinar o tamanho médio e distância entre os objetos

espalhadores, como gotículas, transições de fases em sistemas micelares e de

MEs, bem como estruturas cristalinas e permite avaliar a estrutura de objetos

(Eq. 3)

48

espalhadores mesmo que eles não estejam organizados de forma ordenada

(HYDE, 2001; KREILGAARD, 2002).

O SAXS tem sido utilizado na obtenção de informações com relação à

estrutura tridimensional dos sistemas microemulsionados. As medidas de

SAXS, associadas à MLP, permitem estudar as fases formadas, resultantes

das diferentes proporções de tensoativo e fase oleosa (OLIVEIRA et al., 2004;

FORMARIZ et al.2005).

Modificações na composição dos sistemas podem promover mudanças

estruturais e, consequentemente, podem restringir a mobilidade das moléculas

dissolvidas no sistema. Sabe-se que as MEs são sistemas menos ordenados,

com baixa viscosidade, enquanto que sistemas mais ordenados, como fase

lamelar, hexagonal e cúbica apresentam propriedades elásticas de sólidos. A

mobilidade das moléculas é maior em líquidos do que em sólidos e as

modificações estruturais podem alterar o perfil de liberação de fármacos

(FORMARIZ et al., 2007).

Ao irradiar uma amostra bifásica com um feixe de luz monocromático

(luz visível, raios-X, nêutrons, elétrons), observa-se o espalhamento da

radiação na vizinhança angular próxima a do feixe transmitido. O espalhamento

de raios-X deve-se às heterogeneidades na densidade eletrônica das

estruturas do sistema. Considerando uma partícula de tamanho e forma

qualquer, a intensidade espalhada I(q) é proporcional ao fator de forma P(q)

desta partícula, em que q é o vetor de espalhamento (NIELSEN et al., 1993;

URBAN, 2004).

É possível observar diferentes regiões na curva de intensidade do feixe

espalhado em função do vetor de espalhamento q, as quais são exploradas na

técnica de SAXS, como a região de Porod para altos valores de q, e para

valores em baixos limites de q tem-se a região de Guinier. Nessas regiões é

onde ocorre o SAXS, que fornece informações a respeito da morfologia e

mecanismos de agregação estrutural (CHIAVACCI, 1996).

Num sistema diluído, em que as partículas são isoladas uma das

outras e não interagem entre si, a intensidade espalhada é descrita unicamente

49

pelo fator de forma P(q) (GUINIER, 1964). Sistemas formados pela associação

de água, óleo, estabilizados com quantidades de tensoativo abaixo da CMC

requerida, a intensidade obtida pelo SAXS pode ser similar à observada em

partículas diluídas ou monodispersas. A intensidade resultante (Equação 04) é

a soma das contribuições de cada partícula, de modo que, para n partículas

distribuídas ao acaso têm-se:

() ∝!"(#)

Em um sistema concentrado, as partículas espalhadoras são

numerosas e interagem entre si e o espalhamento medido refletirá sua

geometria e arranjo. Sistemas cuja concentração de tensoativo é superior à

CMC, as interações entre as moléculas de tensoativo começam a ocorrer em

diferentes graus de organização. O padrão de espalhamento poderá então ser

similar ao observado em partículas dispersas numa matriz homogênea

(FORMARIZ et al., 2007). Para N partículas idênticas, distribuídas ao acaso, a

intensidade espalhada é descrita pela Equação 05, em que S(q) é o fator de

estrutura do conjunto:

() = $. "(#). %(#)

Entretanto S(q) pode assumir formas muito variadas, de

acordo com o arranjo das entidades espalhadoras e será difícil separar as

contribuições de P(q) e S(q). De modo geral, quando a curva de espalhamento

apresenta um máximo de espalhamento a baixos ângulos, pode relacioná-la

com a presença de correlações entre as posições dos centros espalhadores.

Pode-se deduzir uma distância média d entre duas gotículas ou planos

vizinhos, a partir do valor da posição do vetor de espalhamento quando a

intensidade é máxima (qmax), empregando a relação descrita na Equação 06

(CRAIEVICH, 2002; URBAN, 2004):

& = 2'(

(Eq. 4)

(Eq. 5)

(Eq.6)

50

A técnica de SAXS é uma das únicas técnicas que fornece detalhes

estruturais, suas interações e transições de fases em sistemas micelares e de

MEs, obtendo-se informações sobre o tamanho, a forma, a quantidade e o

arranjo dos sistemas microemulsionados (CARVALHO, 2009).

2.9 Técnicas de Calorimetria Exploratória Diferenci al (DSC) e

Espectroscopia de absorção na região do Infravermel ho com

Transformada de Fourrier (FTIR) para avaliação da i nteração de

promotores de permeação com EC.

2.9.1 DSC

A técnica de DSC mede a diferença de energia fornecida à substância

e a um material de referência (termicamente estável), em função da

temperatura, enquanto a substância e o material de referência são submetidos

a uma programação controlada de temperatura (SILVA; PAOLA; MATOS,

2007).

Há dois tipos de DSC: (a) DSC com compensação de potência e (b)

DSC com fluxo de calor. Na primeira o material analisado e o de referência são

aquecidos em compartimentos separados, ou seja, individualmente e em

condições isotérmicas (SILVA, PAOLA e MATOS, 2007). Logo, se a amostra

sofre alterações de temperatura em função do aquecimento ou resfriamento a

que é submetida, ocorre modificação na potência de entrada do forno

correspondente, de modo a anular esta diferença (MATOS; MERCURI;

BARROS, 2009).

Na técnica de DSC com fluxo de calor, o material analisado e a

referência são aquecidos por uma única fonte de calor e são colocados em

cápsulas de amostra idênticos, onde o fluxo de calor é controlado por

termopares conectados aos suportes metálicos das cápsulas de amostra e do

material de referência, ambos contidos no mesmo forno (SALIM, 2005;

MOTHÉ; MIRANDA, 2009).

Assim, registra-se o fluxo de calor diferencial suficiente para manter o

material analisado e a referência na mesma temperatura. A variação da

51

temperatura entre a amostra e a referência é devido a fenômenos químicos,

como decomposição e combustão e fenômenos físicos, como mudanças de

estado e sublimação (SILVA; PAOLA; MATOS, 2007). As variações de

temperatura na amostra são devido às transições entálpicas ou reações

endotérmicas ou exotérmicas. Os picos ascendentes caracterizam os eventos

exotérmicos e os descendentes os endotérmicos (GIRON, 2002; SILVA;

PAOLA; MATOS, 2007).

A técnica de DSC pode proporcionar informações sobre o fluxo de calor

que está associado à taxa de evento térmico e pode ser mensurado em função

do tempo e temperatura. Essas medidas fornecem dados qualitativos e

quantitativos sobre transformações físicas e químicas que envolvem processos

endotérmicos e exotérmicos (PICCOLI et al., 2006).

Pode ser utilizada na compreensão dos mecanismos físico-químicos

relativos a processos de decomposição térmica, interação entre substâncias ou

no estudo e desenvolvimento de novos compostos (ANDRADE et al., 2007). As

curvas de DSC fornecem informações importantes sobre as propriedades

físicas das substâncias como estabilidade, compatibilidade, cinética,

decomposição térmica, fase de transição e polimorfismo (SANTOS et al.,

2008).

Essa técnica é usada na indústria farmacêutica para caracterizar o

comportamento térmico dos fármacos, além de permitir a determinação das

temperaturas de transição vítrea, de fusão e de cristalização. Esse método

também é utilizado para a avaliação de mudanças estruturais no EC,

permitindo o estudo dos efeitos que compostos aplicados por via cutânea

exercem sobre o comportamento termotrópico dos componentes do EC (BABY

et al., 2006b).

A técnica DSC tem sido aplicada para avaliar as transições térmicas

em EC de mamíferos (AL-SAIDAN; WILLIAMS; BARRY, 1998). Logo, o EC

apresenta quatro transições endotérmicas características nas temperaturas de

40 ºC, 75 ºC, 85 ºC e 105 ºC. A primeira transição endotérmica, inicialmente

relacionada à transição dos lipídios, é atribuída à mudança das bicamadas do

52

estado cristalino (ortorrômbico) para o estado de gel (hexagonal). As duas

transições a 75 ºC e 85 ºC tem sido atribuídas à permuta de fase do estado de

gel lamelar para líquido. Estudos relacionam a alteração de 85 ºC às

modificações envolvendo lipídios associados às proteínas. A quarta transição a

105 ºC representa a desnaturação da porção proteica (queratina) do EC e

requer a presença de certa concentração de água (no mínimo 15%) na amostra

para ser aparente (LEOPOLD; LIPPOLD, 1994; BABY et al., 2006b).

Modificações nas entalpias envolvidas nas transições de fases de

lipídios e alterações no pico de desnaturação da queratina indicam uma

interação entre compostos aplicados no EC, permitindo melhor compreensão

dos mecanismos envolvidos nas interações proporcionadas pelo promotor de

permeação (LEOPOLD; LIPPOLD, 1994; BONCHEVA; DAMIEN; NORMAND,

2008).

Frente ao exposto, pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo

de avaliar a influência dos tensoativos, como promotores de permeação, na

permeabilidade cutânea dos fármacos, utilizando técnicas de análise térmica

para avaliação das modificações no EC e fornecendo informações úteis sobre o

comportamento dos tensoativos (VADDI et al., 2002; NARISHETTY;

PANCHAGNULA, 2005; BABY et al., 2006a; BONCHEVA; DAMIEN;

NORMAND, 2008).

2.9.2. FTIR

A técnica de FTIR é um método muito empregado, que permite a

identificação e caracterização de amostras opacas e hidratadas, como a pele.

Sua utilização permite obter informações quantitativas e qualitativas sobre

hidratação, proteínas e lipídios que são componentes das estruturas da pele. O

espectro revela, pelas regiões de absorção, a composição química e pelas

áreas dos picos, a concentração dos componentes (PELLETI et al., 1997;

LAURIDSEN et al., 2003).

Pode ser empregado para avaliar a interação entre promotores de

permeação e o EC, corroborando para a descrição de prováveis mecanismos

de ação. Devido à sua rapidez e grau de reprodutibilidade, essa técnica vem

53

sendo utilizada em estudos científicos (WARTEWIG; REINHARD; NEUBERT,

2005).

O infravermelho corresponde à parte do espectro eletromagnético

situado entre as regiões do visível e micro-ondas. Quando a radiação no

infravermelho é absorvida por uma molécula orgânica na faixa aproximada de

10.000 a 100 cm–1, converte-se em energia de vibração molecular. Este

processo de absorção é quantificado, obtendo-se um espectro vibracional

caracterizado por uma série de bandas de vibração-rotação (LAURIDSEN et

al., 2003).

Basicamente, as vibrações moleculares podem ser classificadas em

dois tipos: vibrações de deformação axial e de deformação angular. As

deformações axiais, ou estiramento, são oscilações radiais das distâncias entre

os núcleos, enquanto angulares envolvem mudanças dos ângulos entre as

ligações ou, como no modo de deformação assimétrica fora do plano,

alterações do ângulo entre o plano que contém as ligações e um plano de

referência (TANOJO; JUNGINGER; BODDÉ., 1997; LAURIDSEN et al., 2003).

Os grupamentos funcionais de compostos orgânicos absorvem em

frequências características no infravermelho. Assim, em um gráfico de

intensidade de radiação versus frequência, o espectrograma de infravermelho

permite caracterizar os grupos funcionais de um padrão ou de um material

desconhecido (LAURIDSEN et al., 2003).

Na técnica de FTIR, a radiação, contendo todos os comprimentos de

onda, é separada em dois feixes, um deles percorrendo uma distância fixa e o

outro uma distância variável (espelho móvel). No divisor de feixe, os dois raios,

são então, combinados opticamente, podendo, pois, gerar uma interferência

construtiva (se estiverem em fase) ou destrutiva (se estiverem fora de fase),

quando este feixe combinado de luz atravessa a amostra, é absorvido

seletivamente e, dependendo das absorções apresentadas pela amostra, gera

um interferograma. Esse interferograma pode ser tratado por meio de um

processo matemático, denominado transformada de Fourier, originando um

espectro ou padrão de absorção da amostra, ou seja, seu espectro no

54

infravermelho, que pode ser tanto de transmitância quanto de absorbância

(WARTEWIG; REINHARD; NEUBERT, 2005). As posições das bandas no

espectro de infravermelho são apresentadas em números de ondas, cuja

unidade é o centímetro inverso (cm–1) (REREK et al., 2005).

Para uma melhor resolução e identificação dos espectros de absorção,

estudos utilizam a segunda derivada (ARAGÃO; MESSADDEQ, 2008;

CHRISTY, 2010; BOUHEKKA; BURGI, 2012) que tem por finalidade a distinção

dos picos de absorção, mal definidos, referentes a cada constituinte químico,

oferecendo assim, meios para aumentar a especificidade desses picos

(RIEPPO et al., 2012).

O FTIR permite a investigação biofísica e química do EC, fornecendo

informações sobre o conteúdo de água, quantidade de sebo, tipos de

substâncias graxas e o grau de ordem do filme lipídico lamelar do EC (MILAN

et al., 2007).

Na Tabela 2 estão descritas as frequências características no

infravermelho de grupamentos químicos de proteínas, lipídios e água,

presentes no EC e em sua superfície.

Tabela 2 - Grupamentos químicos de moléculas orgânicas do EC e as frequências características no infravermelho. Adaptada de Tanojo; Junginger; Boddé, 1997; Pellett et al., 1997a; Lauridsen et al., 2003.

Componentes Comprimento de Onda (cm -1)

Correspondênc ia

Água 3200-3400, 1650 - Proteína 3277, 1456, 1646, 1535,

1238 NH2, CH2, Amida I, II e III

Lipídios 2919, 2850, 1742 deformação axial simétrico/ assimétrico de CH2, éster

Todos 3059, 1115, 1079, 1030/1048 CH2, C-C trans/cis

O EC possui uma composição complexa e muitas bandas de absorção,

na região do infravermelho são obtidas (OBATA et al., 2010). A maioria das

bandas é devido a vibrações de grupos funcionais de lipídios e proteínas. A

proteína do EC promove estiramentos amida I e II a 1650 e 1550 cm -1,

respectivamente. A banda da amida I é devido ao estiramento C = O e a

vibração da banda de amida II é devido ao alongamento C-N e N-H. As

55

frequências dessas duas bandas, especialmente a banda de amida I, são

sensíveis e deslocam-se para frequências mais altas ou mais baixas de acordo

com a alteração na conformação da proteína (VADDI et al., 2002).

Os lípidos tem um papel crucial na manutenção da função de barreira

do EC. Os espectros de FTIR de bicamadas lipídicas mostram padrões de

absorção típicas em 3000-2800 cm-1 (MERWE; RIVIERE, 2005). Nessa região,

as cadeias de hidrocarbonetos de lípidos promovem vibrações assimétricas e

simétricas referentes ao alongamento de CH2 em 2920 e 2850 cm-1,

respectivamente (OBATA et al., 2010).

A existência de lípidos nas fases ordenada (ortorrômbico- OR e

hexagonal- HEX) e desordenada (líquido-cristalina, LIQ) tem sido

demonstradas em EC isolado (Figura 12). A fase OR é a mais organizada, as

cadeias alifáticas adotam conformação trans e são organizadas em uma

estrutura retangular cristalina. Na fase HEX, as cadeias alifáticas são inclinadas

em relação ao plano cristal e estão organizadas numa estrutura menos densa,

hexagonal. Na fase LIQ, há um aumento na fluidez da bicamada lipídica, que é

devido a um elevado grau de isomerização e a organização lateral é

completamente perdida. Rompimento de estruturas de bicamadas lipídicas leva

a alterações identificáveis no espectro de absorção de infravermelho. A posição

e largura do alongamento da banda simétrica de CH2 são marcadores

sensíveis da ordem conformacional da cadeia: o movimento de rotação do

aumento das cadeias alquila, durante a transição OR-HEX e a introdução de

deformidades nas cadeias gauche durante a transição HEX-LIQ, alargamento

da banda e a sua transição para números de onda mais elevados

(BONCHEVA; DAMIEN; NORMAND, 2008).

56

Figura 12 - Organização molecular dos lipídios do EC. Esquemas da conformação da cadeia e da cadeia lateral, nos formatos ortorrômbico (OR), hexagonal (HEX) e líquido-cristalina (LIQ). Adaptado de Bolzinger et al., 2012.

Sendo assim, o FTIR mostra-se um método empregado para avaliação

de parâmetros de interação de substâncias com o EC, contribuindo para a

descrição da função de barreira da pele, a partir do grau de ordenação e

conteúdo lipídico, hidratação e conteúdo proteico, sendo considerado um

método não invasivo, rápido e de grande sensibilidade (BONCHEVA; DAMIEN;

NORMAND, 2008).

2.10. Nifedipina- Fármaco modelo para estudos de pe rmeação cutânea

A nifedipina (NFD), ilustrada na Figura 13, é uma substância do tipo

das diidropiridinas, antagonista do cálcio, sendo denominada como

“bloqueadores dos canais de cálcio” (RANG; DALE; RITTER, 2003). A NFD

apresenta-se como cristais amarelos, com ponto de fusão na faixa entre 172º-

174º, baixa solubilidade em água (10 µg mL-1 em água a 37 °C), levemente

solúvel em álcool e muito solúvel em clorofórmio ou acetona (GENNARO,

2000; MOFFA; OSSELTON; WIDDOP, 2004).

Ortorrômbico (OR) Hexagonal (HEX) Líquido-cristalina (LIQ)

57

Figura 13 - Estrutura química da nifedipina. Fonte: http://www.people.ufpr.br

O fármaco é classificado como um ácido fraco (pKa= 3,93), com

massa molecular de 346,33 Da (FRIEDRICH; NADA; BODMEIER, 2005),

sendo que fármacos com massa molecular inferior a 1000 Da são permeados

de modo eficaz através da pele (AGRAWAL; PRUTHI, 2011); possui

características de fotosensibilidade e apresenta coeficiente de partição

octanol/água (log K) igual a 2,2 (GENNARO, 2000; MOFFA; OSSELTON;

WIDDOP, 2004). Segundo Oliveira (2004), fármacos com valores de log K

entre 1 e 3 apresentam um EHL favorável a penetração cutânea, visto que

fármacos com elevada hidrofilia não penetram facilmente o EC, enquanto

fármacos com altos valores de log K são tão lipofílicos que permanecem retidos

no EC.

A NFD possui uma biodisponibilidade sistêmica limitada por via oral,

devido a uma combinação de efeitos enzimáticos ao longo do trato

gastrointestinal, principalmente pela P 450 redutase e citocromo P 450

nifedipina oxidase (CYP 3) (ZHANG et al., 2007). Entretanto, devido à sua curta

duração de ação e rápida instalação da vasodilatação, estão frequentemente

associadas a efeitos adversos (NIGRO; FORTES, 2005), incluindo hipotensão

pronunciada, diarreia, hepatotoxicidade, confusão mental e aumento na

mortalidade em pacientes com doenças coronárias (FURBERG et al., 1995).

Esses efeitos colaterais são o resultado de doses altas e excessivas ou como o

fármaco é requerido em formulações atuais.

N

OH3C

OCH3

H3C CH3

O O

NO2

58

Estudos relatam a utilização da NFD, fármaco com caráter lipofílico e

com baixo perfil de permeação cutânea, veiculada em MEs, tendo o D-

limoneno como promotor de permeação, obtendo resultados satisfatórios com

relação a uma maior permeação desse fármaco, bem como uma maior

solubilidade do mesmo, em menor tempo, nos modelos de EC utilizados

(CALPENA et al., 1994; THACHARODI; RAO, 1994).

Diante do exposto, a NFD foi utilizada como fármaco modelo no

presente estudo, por apresentar características desejáveis para fármacos

candidatos à administração por via transdérmica (MCDAID; DEASY, 1996).

Segundo Martins; Veiga (2002), esses fármacos apresentam características

específicas como alta potência; ausência de irritabilidade, quando em contato

com a pele; tempo de meia-vida curto; extensa metabolização hepática;

permanência no estado molecular para uma adequada difusão e baixa massa

molecular.

59

3. Objetivos

3.1. Geral

Estudar a formação de MEs a partir do efeito de diferentes co-

tensoativos e avaliar a interação das MEs em modelo de EC.

3.2. Específicos

• Extrair e caracterizar o OECS;

• Obter as MEs a partir da construção do diagrama de fases pseudo

ternário;

• Avaliar a área de formação de ME em função do co-tensoativo

• Caracterizar as MEs obtidas;

• Avaliar a influência da NFD na organização estrutural das MEs;

• Avaliar os mecanismos envolvidos nas interações proporcionadas

pelas MEs com modelo de EC.

60

4. Material e métodos

4.1. Material

4.1.1. Solventes e reagentes

• Nifedipina (HENRIFARMA®);

• Água ultra pura Milli-Q;

• Óleo essencial de Citrus sinensis (L.) Osbeck;

• Tween® 80 (VETEC®);

• Etanol absoluto (SYNTH®);

• Fosfato de potássio monobásico (KH2PO4) (VETEC®);

• Álcool isopropílico (QEEL®);

• Propilenoglicol (ISOFAR®);

• Hidróxido de Sódio (TEC PHARMA®);

4.1.2. Equipamentos e vidrarias

• Agitador magnético (FISATOM®);

• Balança analítica (DENVER® APX 200);

• Banho de ultra-som (UNIQUE® USC 1450);

• Bomba de vácuo (FISATON®);

• Condutivímetro (Mettler Toledo InLab 731)

• Zetasizer Nano ZS (MALVERN®);

• pHmetro (PHTEK®);

• Microscópio de luz polarizada (Olympus modelo BX51);

• Cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massa,

(Shimadzu QP 5050 A);

• Reômetro Anton Paar (MCR -301);

• Densímetro Anton Paar (DMA 4500);

• FTIR (Perkin-Elmer- FTIR System Spectrum BX);

• DSC-50 (Shimadzu®);

• Macromoinho de rotor vertical com facas móveis e fixas MA 680

(MARCONI®);

61

• Clevenger modificado;

• Pipeta de Pasteur;

• Pipetas graduadas de 1,0 ml a 10,0 ml;

• Bequérs de 5,0 ml a 150 ml;

• Tensiômetro Attension da Biolim Scientific (Sigma 700).

4.2. Métodos

4.2.1. Extração e Caracterização do OECS

4.2.1.1. Extração do óleo essencial

O óleo essencial foi obtido das cascas de Citrus sinensis (laranja pera),

em único lote, as quais foram secas em uma estufa de ar circulante, à

temperatura de 40 °C, por um período de 72 horas. A pós esse período, as

cascas foram trituradas em um moinho de facas e levadas a um aparelho

extrator do tipo Clevenger modificado por ± 3 h para obtenção do óleo (Figura

14). Resíduos de água foram removidos com a adição de sulfato de sódio

(FERHAT et al., 2006). O óleo foi acondicionado em frasco âmbar e

armazenado sob refrigeração. As laranjas foram adquiridas no CEASA- Centro

de Abastecimento de Alimentos em Aracaju-SE, sendo procedentes do

Município de Lagarto-SE.

62

Figura 14 - Esquema de extração de OECS. Fonte: Adaptado de COSTA et al., 2005.

4.2.1.2. Análise de Densidade do OECS

As análises de densidade foram realizadas em um equipamento digital

da marca Anton Paar, modelo DMA 4500. O equipamento funciona com base

no princípio de tubo oscilatório e fornece a densidade da mistura líquida em

g/cm³, com cinco casas decimais (10-5). Foram realizados alguns dos testes

exigidos pela American Society for Testing and Materials (ASTM) na calibração

com água deionizada. As amostras foram injetadas diretamente no

equipamento e após a estabilização da temperatura, forneceu o resultado

direto da densidade. Todas essas medidas foram realizadas em triplicata

(RUSCHELL, 2010).

4.2.1.3. Identificação dos constituintes químicos d o OECS

A análise qualitativa da composição química do OECS foi realizada em

um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massas (CG-EM),

equipado com um autoinjetor AOC-20i (Shimadzu) e coluna capilar de sílica

63

fundida - J&W Scientific (5%-phenil-95%-dimethilpolisiloxano) - de 30 m x 0,25

mm i.d., 0,25 µm de filme; usando He como gás de arraste, com fluxo de 1,0

mL/min. A temperatura foi programada mantendo 50 ºC por 1,5 min, seguido de

um aumento de 4 ºC/min, até atingir 200 ºC; depois a 10 ºC/min até atingir 250

ºC, mantendo constante esta temperatura por 5 min; a temperatura do injetor

foi de 250 ºC e a temperatura do detector (ou interface), de 280 ºC; foi injetado

um volume de 0,5µL em acetato de etila; a taxa de partição do volume injetado

foi de 1:83 e a pressão na coluna de 64,20 kPa. As condições do CG-EM

foram: detector de captura iônica operando por impacto eletrônico e energia de

impacto de 70 eV; velocidade de varredura 1000 u/s; intervalo de varredura de

0,50 fragmentos/s e fragmentos detectados na faixa de 40 a 500 Da. A análise

foi realizada no Departamento de Química da Universidade Federal de Sergipe

(COSTA, 2010).

4.2.2. Obtenção das microemulsões através de diagra ma de fases

pseudoternário

As MEs foram preparadas através da construção de diagramas de

fases pseudoternário. Os diagramas de fases foram inicialmente compostos

pelos seguintes componentes: tensoativo não iônico, alcoóis de cadeia curta e

glicol (co-tensoativos) e fase oleosa. O tensoativo e os co-tensoativos utilizados

foram combinados na razão de 1:1, misturados e deixados em equilíbrio

durante o período de 12 horas (CHEN et al., 2004; EL MAGHRABY, 2008,

BRITO, 2011).

Na construção do diagrama de fases utilizou-se o OECS, tensoativo

(Tween 80®- polioxietileno 20 monooleato de sorbitano), co-tensoativos (etanol

absoluto, álcool isopropílico e propilenoglicol) e fase aquosa (tampão fosfato

pH 5,0). A mistura de Tensoativo/ Co-tensoativo (T/Co-t), na proporção de 1:1,

foi homogeneizada por agitação magnética, à temperatura ambiente, nas

seguintes proporções de fase oleosa e mistura de tensoativo e co-tensoativo:

1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1. As misturas foram diluídas com a fase

aquosa, também a temperatura ambiente, nas mesmas proporções anteriores.

Após a adição da fase aquosa, as misturas foram homogeneizadas em agitador

magnético, por 10 minutos e as mudanças do aspecto visual foram observadas.

64

Considerando-se as proporções dos componentes (tensoativo, co-tensoativos,

fase oleosa e fase aquosa), os pontos obtidos, após a adição da fase aquosa,

foram plotados em forma de diagrama ternário, observando-se as possíveis

transições dos sistemas opticamente transparentes ou translúcidos, líquido ou

gel ou de ME para sistema opaco líquido ou emulsão; dispersão opaca ou

ainda separação de fases, para cada diagrama. (EL MAGHRABY, 2008).

4.2.3. Seleção das formulações e incorporação do fá rmaco de estudo

Após a construção dos diagramas de fase, totalizando noventa e uma

formulações, foram fixados os valores da fase oleosa (4%), sendo que os

valores da fase aquosa (60 e 80%) e da mistura T/Co-t (36 e 16%) foram

variados. Desta forma, duas formulações de cada diagrama, contendo co-

tensoativos diferentes (etanol absoluto, álcool isopropílico e propilenoglicol)

foram selecionadas, com a finalidade de se verificar a influência do co-

tensoativo na interação com modelo de EC. A NFD foi incorporada na

concentração de 2 mg/ml, em cada formulação, obtendo-se assim um valor fixo

de concentração, a fim de avaliar a influência do fármaco nos sistemas

selecionados. Será avaliada a permeação da NFD, nos diferentes sistemas

selecionados, em estudos posteriores. O uso do tampão fosfato pH 5,0 como

fase aquosa deve-se a compatibilidade desse com a NFD, visto que a mesma

possui caráter lipofílico e com a pele (pH fisiológico). As MEs foram preparadas

cinco dias antes dos testes para garantir a estabilização termodinâmica das

gotículas em temperatura ambiente.

As composições percentuais das formulações selecionadas de cada

diagrama, com os diferentes co-tensoativos (ET1 e ET2- álcool etílico, ISO1 e

ISO2- álcool isopropílico, PG1 e PG2- propilenoglicol), estão ilustradas na

Tabela 3.

65

Tabela 3 - Composição centesimal dos sistemas obtidos a partir do diagrama de fases. Formulação Fase

Aquosa (%) Fase

Oleosa (%) Tensoativo

(%) Co-tensoativo

(%) Co-tensoativo

(tipo) ET1 60 4 18 18 Etanol

ISO1 60 4 18 18 Álcool Isopropílico

PG1 60 4 18 18 Propilenoglicol

ET2 80 4 8 8 Etanol

ISO2 80 4 8 8 Álcool Isopropílico

PG2 80 4 8 8 Propilenoglicol

4.2.4. Caracterização das microemulsões obtidas

4.2.4.1. Microscopia de luz Polarizada

A identificação de isotropia nos sistemas obtidos, na presença e

ausência do fármaco, nos diagramas de fase pseudo-ternário foi realizada por

MLP (Olympus modelo BX51) equipado com uma câmera digital (Evolution LC

Color) e Software analisador de Imagem (Pixel Link), depois de percorrido o

tempo mínimo de 5 dias para o equilíbrio dos sistemas e as medições feitas à

temperatura ambiente (25ºC) (CARVALHO, 2009).

4.2.4.2. Espalhamento dinâmico de luz

Para determinação do tamanho de gotícula foi realizada uma análise

por DLS ou espectroscopia de correlação de fóton (PCS) usando um Zetasizer

Nano system ZS (Malvern-UK). Os sistemas isotrópicos na presença e

ausência do fármaco foram colocados em cela de vidro de 1 cm de caminho

óptico e as medições feitas à temperatura ambiente (25ºC). O equipamento

realiza em média 12 determinações para cada análise. O diâmetro foi calculado

por função de autocorrelação da intensidade espalhada pelas gotículas (YUAN

et al., 2006). As análises foram realizadas no Departamento de Física da

Universidade Federal de Sergipe.

O índice de polidispersividade (IPD) é uma medida da homogeneidade

da dispersão em relação ao diâmetro e varia de 0 a 1. Valores próximos de

66

zero indicam homogeneidade da dispersão, enquanto valores que se

aproximam de 1 indicam alta heterogeneidade (YUAN et al., 2006).

4.2.4.3. Condutividade elétrica

A condutividade elétrica dos sistemas isotrópicos foi medida em

condutivímetro aferido em escala até 2000 uΩ/cm com solução padrão de KCl

de 1412 uΩ/cm, em temperatura ambiente. Foi medida a condutividade elétrica

com a presença e ausência do fármaco (LI et al., 2010).

4.2.4.4. Determinação do pH

O pH das formulações, com a presença e ausência do fármaco, foi

avaliado utilizando um potenciômetro digital com eletrodo de vidro e sensor de

temperatura da marca Phtek PH 3B, previamente calibrado com soluções

tampão pH 4,0 e 7,0 a uma temperatura de 25 ± 0,5 ºC (MEHTA et al., 2007).

4.2.4.5. Espalhamento de Raios-X a baixo ângulo

O arranjo estrutural das MEs foi analisado a partir de medidas de SAXS

a temperatura ambiente. Os dados foram coletados em uma estação de

medidas do Laboratório Nacional de Luz Sincrontron (LNLS) em Campinas-SP,

na estação D11A, equipada com um monocromador do tipo Si (111), com

comprimento de onda de 1,499 Å. A intensidade de espalhamento I(q) foi

expressa em unidades arbitrárias e o espalhamento de ar parasita

(espalhamento de partículas existentes no sistema sem amostra) foi subtraído

da intensidade total da amostra (CARVALHO, 2009).

4.2.4.6. Reologia

As medidas reológicas foram realizadas em um reômetro de tensão

controlada fabricada pela Anton Paar (modelo Physica MCR 301). A

caracterização reológica das formulações selecionadas, na presença e

ausência do fármaco, foi realizada através de testes rotacionais de varredura

da taxa de cisalhamento (entre 0,1 e 1000 s-1, com variação logarítmica) para

amostras submetidas à temperatura controlada (25 ± 0,1 ºC). Todos os

experimentos foram realizados em triplicata, sendo empregada a geometria

67

cilindro coaxial com 27 mm de raio (CC27). As curvas de taxa de deformação

versus tensão de cisalhamento foram ajustadas pelo modelo de Ostwald-de-

Waelle (Lei da Potência), usando o software ORIGIN 8.0. As medidas foram

realizadas no Núcleo de estudos de sistemas coloidais (NUESC) da

Universidade Tiradentes-SE.

4.2.4.7. Determinação da tensão superficial das for mulações selecionadas

As medidas de tensão superficial das amostras selecionadas foram

determinadas através do Tensiômetro Attension (Sigma 700), à temperatura

ambiente, em triplicata. Durante a medição, a placa de Wilhelmy é submersa

nas MEs e o tensiômetro mede a força de empuxo das MEs sobre a placa,

calculando assim, a tensão superficial através do tamanho da placa conhecida

(LIU; CHANG; HUNG, 2011). As medidas foram realizadas no Laboratório de

Biotecnologia Ambiental (Labam) da Universidade Federal de Sergipe.

4.2.5. Estudo de interação das MEs com modelo de EC

As técnicas de DSC e FTIR foram utilizadas para avaliar as mudanças

estruturais do EC, ou seja, o DSC avalia a temperatura de transição de fases e

o FTIR a modificação na conformação dos grupos funcionais característicos,

com o objetivo de averiguar a influência das MEs, como promotores de

permeação, na permeabilidade cutânea de fármacos (NARISHETTY;

PANCHAGNULA, 2005; BABY et al., 2006a).

O modelo de EC utilizado foi a muda de pele de cobra da espécie Boa

constrictor, por contemplar o aspecto da ética experimental com animais e

humana (WIDLER et al., 2002). A pele de cobra fornece uma barreira similar ao

EC humano e pode ser obtida sem a morte do animal, uma vez que a troca da

pele ocorre regularmente a cada dois ou três meses, sendo de fácil

armazenamento e não sofrendo degradação microbiológica (BABY et al.,

2006a).

As análises por DSC e FTIR foram realizadas no Departamento de

Física da Universidade Federal de Sergipe.

68

4.2.5.1. Preparação das amostras

A pele de cobra foi utilizada como modelo de EC e cedida por criadouro

local. Essa foi cortada em pequenos discos circulares com um diâmetro

aproximado de 3 cm e submersa em água destilada, durante 12 h. Após esse

período, retirou-se o excesso de água destilada com o auxílio de papel filtro e

inseriu-se as peles em soluções contendo as MEs com T/Co-t selecionadas,

por um período de 12h (BRITO et al., 2009). As amostras foram tratadas,

conforme descrito anteriormente, sendo que o excesso foi retirado com água

corrente e as amostras foram enxugadas levemente com papel absorvente e

então levadas para avaliação.

4.2.5.2. Avaliação por DSC

Realizou-se o ensaio de DSC no equipamento TA Instruments DSC

2010, em que as amostras (1,6 mg) foram pesadas em cadinho de alumínio e

aquecidas em atmosfera de nitrogênio, de 25 a 130 ºC, numa razão de

aquecimento de 10 ºC/min-1 e com vazão de 50ml/min-1. A célula de DSC foi

calibrada e/ou verificada antes dos ensaios no eixo de temperatura, utilizando

padrões de platina e índio (Tfusão=156,6 ºC; ∆Hfus = 28,54 J g–1) (BRITO et al.,

2009).

4.2.5.3. FTIR

Os espectros de FTIR foram obtidos utilizando um espectrofotômetro

Perkin-Elmer FTIR System Spectrum BX. As amostras foram caracterizadas no

FTIR com resolução 4 cm-1, 16 varreduras, faixa de frequência de 4000-700

cm-1,em temperatura ambiente (BRITO et al., 2009).

4.2.6. Análise estatística

Os resultados da tensão superficial das MEs selecionadas, contendo

diferentes co-tensoativos, foram expressos como a média ± desvio padrão. A

análise de variância (ANOVA) de uma via seguido do pós-teste de Tukey foi

utilizada para avaliar a significância das diferenças entre as médias (quando

69

cabível). Os cálculos foram realizados através do Software Estatístico Graph

Pad Prism versão 5.0. Valores de p<0,05 foram considerados significativos.

69

5. Resultados e discussão

5.1. Rendimento e densidade do OECS

A técnica de extração do óleo, a forma de secagem e o tempo de

extração podem influenciar no rendimento e na composição química dos óleos

essenciais (COSTA, 2010). No processo de extração do OECS foi empregado

o método de hidrodestilação, que é um processo simples e bastante utilizado

para extração de óleos voláteis. Neste equipamento, quando as misturas

formadas por água em uma matriz vegetal entram em ebulição, os vapores de

água e os voláteis são conduzidos para o condensador, onde ocorre uma troca

térmica e os vapores são condensados. O óleo volátil é separado da água por

densidade e a água volta para o balão (BORSATO et al., 2008).

O rendimento médio obtido da extração do OECS a partir das cascas

secas do fruto foi de 9,71% ± 1,11. A densidade determinada do óleo essencial

foi de 0,837 g/cm3. Fernandes; Cardoso; Hohffmann (2006), utilizando o

mesmo método de extração do OECS do presente trabalho, obtiveram um

rendimento em torno de 9,38% e a densidade em torno de 0,8275 g/cm3. De

acordo com o resultado obtido e com os dados da literatura, pode-se afirmar

que o método de extração foi adequado e reprodutível para a obtenção do

OECS.

5.1.1. Constituintes químicos do OECS

A composição química do OECS, obtido a partir da extração das

cascas do fruto, está representada na Figura 15 e Tabela 4. O OECS

apresentou como principal constituinte o D-limoneno, com 96,30%, além de

outros terpenos, como o mirceno, com 2,11% e α-pineno, com 0,36%.

REZZOUG; LOUKA (2009) encontraram 94,4% de D-limoneno no OECS.

COSTA (2010) também confirmou o D-limoneno como componente majoritário

do OECS (88,53%), além de outros terpenos como o mirceno com 6,93% e α-

pineno com 1,58%. O resultado obtido está de acordo com o relatado na

literatura.

70

Tempo (min)

Figura 15 - Cromatograma do OECS. Tabela 4 - Constituintes Químicos do OECS.

Pico TR (min) Composto (%) GC-MS

IRR exp.*

IRR lit.**

1 7,500 α-pineno 0,36 931 932 2 8,808 Sabineno 0,13 971 969 3 9,375 Mirceno 2,11 988 988 4 9,875 n-octanal 0,11 1003 998 5 10,058 d-3-careno 0,19 1008 1008 6 10,867 D-limoneno 96,30 1030 1024 7 13,425 Linalol 0,55 1099 1095 8 17,433 n-decanal 0,25 1205 1201

TR (min): Tempo de refração GC-MS(%):Cromatógrafo gasoso com detector de massa IRR exp.: índice de refração relativo-experimental IRR lit.: índice de refração relativo-literatura

5.2. Obtenção do diagrama de fases

Os diagramas de fase pseudo ternários, os quais descrevem em que

condições experimentais os componentes devem ser combinados para formar

preparações transparentes, são de extrema relevância para a caracterização

dos sistemas microemulsionados (OLIVEIRA et al., 2004). Os diagramas de

fase pseudo ternário (Figura 16), contendo tensoativo (Tween® 80) e co-

tensoativos (etanol absoluto, álcool isopropílico e propilenoglicol), em razão fixa

de 1:1, OECS e tampão fosfato pH 5,0, foram construídos com o intuito de

avaliar a influência do co-tensoativo na zona de formação de ME. As MEs

foram preparadas cinco dias antes dos testes, para garantir a estabilidade

termodinâmica das gotículas em temperatura ambiente.

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0(x10,000,000)

TIC

1 23

4 56

7 8

71

A Figura 16 mostra as fases formadas pelas misturas entre os

componentes de cada sistema. Uma atenção especial foi dada a área de

formação das MEs. Cada diagrama foi formado a partir de nove ensaios,

preparados à temperatura ambiente, nas seguintes proporções de fase oleosa

e mistura de T/Co-t: 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1. A fase aquosa foi

adicionada nas formulações, nas mesmas proporções descritas anteriormente.

Após a adição da fase aquosa, foram observados sistemas transparentes (ME),

assim como emulsão e separação de fases.

A formação das MEs indicou que as proporções entre seus

componentes foram apropriadas para reduzir a tensão interfacial na formação

das mesmas. De acordo com Oliveira et al. (2004), em proporções adequadas

entre seus componentes e em condições de temperatura, pressão e força

iônica constantes, as MEs formam-se espontaneamente, quando a energia

remanescente da interface está próxima de zero.

O fator determinante para a formação de MEs são as propriedades

físico-químicas da fase oleosa, fase aquosa e T/Co-t. A formação das MEs

deriva essencialmente da redução da tensão na interface água/óleo, da

formação de um filme interfacial fluido composto de moléculas do tensoativo e

da penetração e associação de moléculas da fase oleosa neste filme de

tensoativos (EL MAGHRABY, 2008; LIU; CHANG; HUNG, 2011). A introdução

do co-tensoativo proporciona uma maior redução na tensão superficial e fluidez

interfacial, que pode expandir a área de existência do sistema

microemulsionado. Sendo assim, estudos com alcoóis de cadeia curta e glicóis

foram testados com sucesso como co-tensoativos (ABOOFAZELI;

LAWERENCE, 1994; ABOOFAZELI et al., 1995; ALANY et al., 2000; EL

MAGHRABY, 2008).

No diagrama contendo o etanol como co-tensoativo (Figura 16-A),

verificou-se que a área de formação de ME foi obtida em preparações contendo

baixas quantidades de fase oleosa (0 - 40%) nos sistemas, atingindo toda a

extensão da concentração da mistura T/Co-T e da fase aquosa (0-100%). No

entanto, uma maior formação de sistemas microemulsionados foi observada

em proporções altas da mistura T/Co-t (acima de 60%). As demais fases

72

(emulsão e separação de fases), obtidas com os constituintes, ocorreram em

uma proporção menor da mistura T/Co-t (0-60%) à medida que a formação de

MEs foi diminuindo.

Com o co-tensoativo álcool isopropílico (Figura16-B), foi possível

observar a formação dos sistemas homogêneos em baixas concentrações de

fase oleosa (0-50%) e em quantidades crescentes da fase aquosa e mistura,

nos sistemas. No entanto, uma maior formação desses sistemas foi observada

em concentrações da mistura T/Co-t acima de 40%. Em baixas concentrações

de T/Co-t (0-40%), quando há baixa quantidade de fase oleosa, formaram-se

sistemas emulsionados e quando a quantidade da mesma aumenta, tende a

ocorrer à separação das fases.

No propilenoglicol como co-tensoativo (Figura 16-C), observou-se que

a fase microemulsionada formou-se em baixas concentrações da fase oleosa

(0-30%), em toda a extensão de concentração da mistura e da fase aquosa.

Todavia, uma maior área desses sistemas foi obtida apenas a partir de 70% da

mistura T/Co-t. Quando a concentração de mistura tende a diminuir (70-0%), a

área de formação desses sistemas também diminui e verificou-se a formação

de uma pequena área de sistemas emulsionados e uma grande área de

separação de fases.

A partir dos diagramas de fase obtidos com os co-tensoativos avaliados

(Figura 16), observou-se uma maior região de formação de sistemas

microemulsionados no álcool isopropílico, visto que uma área de formação

maior desses sistemas, em toda a sua plenitude, foi obtida: acima de 40% da

quantidade de mistura de T/Co-T e até 50% da concentração de fase oleosa,

ao contrário dos demais co-tensoativos, etanol e propilenoglicol, que só

obtiveram essa maior área de ME acima de 60% e 70% da quantidade de

T/Co-t e até 40% e 30% da concentração de fase oleosa, respectivamente.

73

OECS0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

T/EOH

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

TF

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

SF

E

ME

OECS0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

T/ISO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

TF

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

ME

SF

E

OECS0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

T/PG

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

TF

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

E

ME

SF

Figura 16 - Diagrama de fases pseudoternário. (A) sistema contendo álcool etílico, (B) sistema contendo álcool isopropílico, (C) sistema contendo propilenoglicol, (OECS) óleo essencial de Citrus sinensis, (TF) tampão fosfato pH 5.0, (T/EtOH) Tween® 80/etanol absoluto, (T/ISO) Tween® 80/álcool isopropílico,(T/PG) Tween® 80/propilenoglicol, (ME) Microemulsão, (E) Emulsão e (SF) Separação de Fases.

Segundo Yuan et al. (2006), a incorporação de álcool etílico ou álcool

isopropílico, alcoóis de cadeia curta e massa molecular pequena, nos sistemas,

proporciona um aumento na zona de ME, devido a diminuição da energia

interfacial e tensão superficial. No entanto, o aumento do número de grupos

hidroxila, na estrutura química do co-tensoativo, reduz a área de formação de

ME (ALANY et al., 2000), como observado com o propilenoglicol.

5.3. Caracterização estrutural das microemulsões

A caracterização estrutural dos sistemas obtidos foi avaliada através

das técnicas de MLP, ensaios de condutividade elétrica e SAXS. O ensaio 1 de

cada diagrama foi selecionado para representar a caracterização estrutural.

A B

C

74

Essa escolha foi baseada na estabilidade de todas as formulações obtidas em

cada ensaio de seus respectivos diagramas.

Na Figura 17 está representada a fotomicrografia obtida da formulação

do ensaio 1, contendo o etanol como co-tensoativo. Sob um plano de luz

polarizada a amostra é considerada anisotrópica se for capaz de desviar o

plano de luz incidente e isotrópica se não desviar a luz (HYDE, 2001; DJEKIC;

PRIMORAC; JOCKOVIC, 2011). A formulação descrita anteriormente

representa as demais formulações dos diagramas obtidos, onde, as MEs não

apresentaram desvio ou vibração de luz polarizada, as quais se apresentaram

com as mesmas propriedades ópticas em todas as direções.

Figura 17 - Fotomicrografia representativa de um comportamento isotrópico (campo escuro), obtida da Microemulsão (ME) do Ensaio 1, 6:4 (co-tensoativo: etanol absoluto). A seta indica a presença de bolha de ar para comprovar o campo escuro.

A condutividade elétrica é uma ferramenta frequentemente utilizada na

investigação de mudanças estruturais em MEs (ROSSI et al., 2007). Logo, nos

sistemas obtidos, pode-se avaliar que o aumento do volume de fração aquosa

nas MEs proporcionou um aumento na condutividade elétrica (Figura 18), visto

que quando a fase aquosa é adicionada ao sistema, as gotículas interagem

entre si, formando outras estruturas e provocando mudanças nas propriedades

estruturais dos sistemas (DJORDJEVIC et al.,2004). Segundo Kogan et al

(2009), os sistemas com até 30% de fase aquosa, a condutividade é

inicialmente baixa, sugerindo a existência de estruturas reversas em meio

oleoso não condutor (A/O). Na região de 30% a 70% de fase aquosa, o

75

aumento na condutividade não é linear, sendo um indicativo que estruturas

bicontínuas são formadas. Quando mais que 70% de fase aquosa é

adicionada, a condutividade aumenta linearmente, indicando a formação de

estruturas O/A.

A condutividade elétrica dos sistemas contendo os co-tensoativos

etanol, álcool isopropílico e propilenoglicol, ilustrada na Figura 18, demonstra

que o co-tensoativo que apresentou a maior condutividade foi o álcool

isopropílico, seguido do propilenoglicol e etanol. Sugere-se que, de acordo com

os diagramas de fase obtidos para cada co-tensoativo (Figura 16), o

propilenoglicol apresentou uma maior região de MEs O/A, aonde a fase externa

aquosa proporcionou uma maior condutividade elétrica, em relação ao etanol.

O álcool isopropílico, devido à presença do grupo hidroxila nas extremidades

de sua estrutura química (Figura 9), apresenta uma maior miscibilidade em

água, o que pode ser inferido uma maior condutividade elétrica das

formulações em relação aos demais co-tensoativos.

0 20 40 60 80 100

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Bicontinua O/A

Con

dutiv

idad

e (µ

S/c

m-1

)

Fração aquosa (%)

A/OEtanol

Propilenoglicol

A. Isopropílico

Figura 18 - Condutividade elétrica das formulações contendo OECS: Tween® 80 e os co-tensoativos etanol absoluto, álcool isopropílico e propilenoglicol.

76

O estudo nanoestrutural das MEs foi realizado por SAXS para os

diferentes co-tensoativos. A Figura 19 mostra a intensidade de espalhamento

I(q) em função do vetor espalhamento q. Para cada co-tensoativo, o perfil das

curvas exibem uma banda larga centrada em q, apresentando diferentes

comportamentos para as regiões com baixa, média e alta razão de fase aquosa

da formulação (quantidades crescentes sobre a linha de diluição OECS: T/Co-

T).

Os sistemas microemulsionados (Figura 19), para cada co-tensoativo,

apresentaram picos alargados e simétricos a menores conteúdos de fase

aquosa (10-30%), sendo característicos de MEs. Em maiores conteúdos

aquosos (30-60%), as curvas são assimétricas e deslocam progressivamente

em direção a baixos valores de q, indicando a formação de estruturas com

maiores dimensões. Adicionalmente, acima de 30%, outro pico aparece com

valores de q mais altos, característicos de estruturas bicontínuas. Pode-se

observar que o surgimento desse segundo pico é incomum para sistemas

homogêneos, no entanto, fez-se a MLP das formulações e verificou-se que não

houve imagens birrefringentes, característicos de sistemas cristalinos. A

diluição do sistema com mais de 60% de fase aquosa ocasionou o

desaparecimento do primeiro pico. Eventualmente, um único pico foi registrado

a 60-90% de conteúdo aquoso, sugerindo a formação de ME O/A (KOGAN et

al, 2009). Estes resultados estão de acordo com os obtidos por condutividade.

77

1 2 3

10%

20%

30%

40%

A

50%

60%

70%

80%

q (nm-1)

Inte

nsid

ade

(u. a

)

90%

1

10%

B

20% 30%

40%

50%

60%

70% 80%

Inte

nsid

ade

(u. a

)

q (nm-1)

90%

1

10%

C

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

q (nm -1)

Inte

nsid

ade

(u. a

)

90%

Figura 19 - Avaliação estrutural das formulações referentes a cada co-tensoativo (etanol absoluto (A), álcool isopropílico (B) e propilenoglicol (C)) por SAXS.

A partir dos resultados obtidos por MLP (Figura 17), dos ensaios de

condutividade elétrica (Figura 18) e confirmados por SAXS (Figura 19), foram

selecionadas as formulações fixando a quantidade de fase oleosa e variando a

fase aquosa e a mistura T/Co-t. Sendo assim, duas formulações de cada

diagrama, contendo co-tensoativos diferentes (ET1, ET2, ISO1, ISO2, PG1,

78

PG2) foram selecionadas, com a finalidade de se verificar a influência do co-

tensoativo na interação com modelo de EC. As formulações foram

selecionadas visando à obtenção de MEs bicontínuas e O/A para garantir que a

NFD se incorpore na fase interna devido ao seu caráter lipofílico e para futuros

estudos de avaliação dos perfis de liberação do fármaco. O fármaco foi

incorporado na concentração de 2 mg/ml, em cada formulação, obtendo-se

assim um valor fixo de concentração.

As formulações selecionadas foram caracterizadas visualmente como

sistemas homogêneos, límpidos e translúcidos, característicos de ME e cujas

composições centesimais podem ser visualizadas na Tabela 3.

5.4. Caracterização das microemulsões selecionadas

As MEs selecionadas foram caracterizadas após um período de cinco

dias de sua preparação, na presença e ausência da NFD. Foram avaliados os

parâmetros de aspecto macroscópico, pH, condutividade, tamanho de gotícula

de fase interna, índice de polidispersividade (IPD), tensão superficial, reologia e

SAXS.

Após a incorporação da NFD nas MEs (Figura 20), os sistemas obtidos

apresentaram-se com a mesma limpidez e transparência, demonstrando que o

fármaco não influenciou na estabilidade das formulações e os aspectos

macroscópicos dos sistemas microemulsionados foram mantidos em todas as

formulações selecionadas.

A B Figura 20 – Microemulsões (ME) selecionadas (ET1, PG1, ISO1 e ET2, ISO2, PG2), a partir do diagrama de fases, na ausência (A) e presença da Nifedipina (NFD) (B).

79

Na Tabela 5 encontram-se os resultados das caracterizações

realizadas nos sistemas microemulsionados selecionados. O pH ideal de uma

formulação é padronizado de acordo com o pH de estabilidade dos

componentes ativos utilizados e o de tolerância biológica para produtos

cutâneos (5,5 a 8,0) (DA SILVA et al., 2009). Os sistemas selecionados neste

estudo apresentaram pH compatível com o da pele (5,64 a 6,07) e sem

maiores alterações após a adição do fármaco (5,60 a 5,92), o que pode ser

justificado devido ao caráter ácido fraco da NFD (pKa= 3,93) (FRIEDRICH;

NADA; BODMEIER, 2005). Semelhante observação foi descrita por Djekic et al.

(2012), avaliando os valores de pH das MEs contendo o ibuprofeno, fármaco

lipofílico e com caráter ácido fraco (pKa=4.5).

A medida da condutividade é uma forma para se determinar o tipo de

ME quanto às fases: O/A, bicontínua ou A/O (LAWRENCE; REES, 2000). A

presença de ME O/A na forma de gotículas ocorre quando o volume de óleo é

baixo. Diferentemente, ME A/O na forma de gotículas ocorre quando o volume

de água é baixo e em sistemas onde a quantidade de água e óleo se equivale,

resulta-se numa ME bicontínua (KREILGAARD, 2002; DAMASCENO et al.,

2011). Desta forma, através dos resultados obtidos nas curvas de SAXS

(Figura 19) e dos ensaios de condutividade para cada co-tensoativo (Figura

18), as MEs selecionadas foram classificadas como bicontínuas (ET1, ISO1 e

PG1) e MEs O/A (ET2, ISO2 e PG2).

A condutividade elétrica dos sistemas microemulsionados selecionados

(Tabela 5) variou de 1405-3540 µS/cm-1 e de 977-3000 µS/cm-1 na ausência e

presença do fármaco, respectivamente. A incorporação da NFD conduziu a

uma redução nos valores de condutividade das MEs bem como o aumento da

fração aquosa nos sistemas proporcionou um aumento nos valores de

condutividade, fato esse observado em estudos na literatura (DJORDJEVIC et

al., 2004; GARTI et al., 2006; FANUN, 2008; KOGAN et al., 2009) e nos

ensaios de condutividade para cada co-tensoativo (Figura 18).

Observam-se na Tabela 5 que todas as MEs obtidas apresentaram

pequenos diâmetros de gotícula, entre 16 e 34 nm, tanto na ausência quanto

na presença da NFD, sendo viável sua aplicação para via cutânea, podendo

80

ser utilizadas como sistemas de liberação prolongada (TROTTA, 1999; DA

SILVA et al., 2009). Os valores do IPD, apresentados na Tabela 5,

demonstraram que todas as MEs possuem distribuição de tamanho menor que

0,5, demonstrando certa homogeneidade dos sistemas.

De acordo com relatos na literatura (TROTA et al., 1999; FORMARIZ et

al., 2005; CHEN et al., 2006; YUAN et al., 2008), uma maior concentração de

T/Co-t reduz a energia interfacial livre do sistema microemulsionado,

proporcionando uma redução no diâmetro de gotículas do sistema, fato esse

observado neste trabalho, onde as MEs com maior concentração de T/Co-t

(ET1, ISO1 e PG1) apresentaram um menor tamanho de gotículas (Tabela 5),

ao contrário dos sistemas (ET2, ISO2 e PG2) com menor concentração de

T/Co-t. Esses valores foram observados também nos sistemas com o fármaco

incorporado.

Tabela 5 - Valores de pH, condutividade, tamanho de gotícula e índice de polidispersividade (IPD) na ausência (S/NFD) e presença (C/NFD) de Nifedipina (NFD), nas formulações selecionadas a partir do diagrama de fases.

A tensão superficial das MEs foi realizada com o objetivo de avaliar a

influência dos co-tensoativos na formação e estabilidade dos sistemas

microemulsionados, visto que proporcionam uma maior flexibilidade do filme

interfacial (VAN HAMME et al., 2006), resultando numa expansão da área de

ME em sistemas contendo as fases aquosa, oleosa e tensoativo (OLIVEIRA et

al., 2004).

Na Figura 21 está demonstrada a tensão superficial das MEs inertes e

contendo a NFD, referentes ao ensaio 01 (ET1, ISO1 e PG1) e ensaio 02 (ET2,

Formulação pH

S/NFD C/NFD

Condutividade (µS/cm -1)

S/NFD C/NFD

Tamanho de gotícula (nm)

S/NFD C/NFD

IPD

S/NFD C/NFD

ET1 6,07±0,02 5,60±0,04 1405 977 22,32±0,19 25,94±0 ,51 0,3 0,25

ISO1 5,84±0,04 5,89±0,05 2700 2530 16,19±0,48 19,26±1,21 0,3 0,3

PG1 5,64±0,03 5,76±0,01 3012 2500 26,29±0,57 29,38±0,55 0,4 0,32

ET2 6,03±0,02 5,92±0,01 3540 2800 27,36±0,51 29,32±0,18 0,1 0,25

ISO2 5,81±0,05 5,81±0,03 3050 2890 19,32±0,92 23,05±0,18 0,06 0,1

PG2 5,71±0,01 5,75±0,04 3076 3000 34,98±0,13 31,43±0,42 0,2 0,07

81

ISO2 e PG2), obtidos do diagrama de fases de cada co-tensoativo (Figura 16).

Aplicando-se o teste de variância ANOVA, seguido pelo teste de comparação

múltipla (teste de Tukey) com significância de p<0.05, observou-se que dentre

os valores de tensão superficial das MEs na ausência e presença do fármaco,

há diferença estatisticamente significante e que todos os co-tensoativos

apresentaram redução da tensão superficial das MEs analisadas. A diluição

das MEs do ensaio 02 (80%) promoveu um aumento da tensão superficial em

relação às formulações do ensaio 01, com concentração inferior de fração

aquosa (60%). Com a diluição nas MEs, o co-tensoativo tende a migrar para a

fase aquosa, diminuindo sua concentração na interface água-óleo, podendo

desestabilizar as gotículas das MEs (GOMES, 2010) e proporcionando um

aumento da tensão superficial entre a água e o óleo. Liu; Chang; Hung (2011)

obtiveram resultados semelhantes ao observar que com o acréscimo de água

nos sistemas microemulsionados, a tensão superficial aumentava devido à

migração do co-tensoativo para a fase dispersa, diminuindo assim a sua

concentração na interface e consequentemente, aumentando a tensão

superficial dos sistemas.

ET1

ET1(NFD

)

ISO1

ISO1(

NFD)

PG1

PG1(NFD

)

0

10

20

30

40

Ensaio 1

x xxx

x xx

x xx

Ten

são

Sup

erfic

ial (

mN

/m)

Ensaio 2

ET2

ET2(NFD

)IS

O2

ISO2(

NFD)PG2

PG2(NFD

)0

10

20

30

40x xx

x xx

x XX

Ten

são

Sup

erfic

ial (

mN

/m)

Figura 21- Tensão superficial das formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2 e PG2 na ausência e presença da Nifedipina (NFD), n=12. * Diferença significativa (p<0,05) da média comparada entre as formulações contendo diferentes co-tensoativos e ** formulações com a presença e ausência da NFD , usando ANOVA de uma via com pós teste de Tukey.

Os valores de tensão superficial das MEs estão descritos na Tabela 6,

aonde se verificou que dentre os sistemas microemulsionados, os que contêm

o álcool isopropílico como co-tensoativo apresentaram os menores valores de

82

tensão, sendo de 24,764 mN/m (ISO1) e 26,868 mN/m (ISO2) para as MEs

inertes e 24,256 mN/m e 26,514 mN/m para as MEs contendo o fármaco,

respectivamente, seguidos do etanol, com os valores de tensão de 29,512

mN/m (ET1) e 31,602 mN/m (ET2) das MEs sem fármaco e 29,327 mN/m e

31,480 mN/m das MEs contendo a NFD, respectivamente. Os sistemas

microemulsionados contendo o propilenoglicol como co-tensoativo

apresentaram os valores maiores de tensão de 31,784 mN/m (PG1) e 33,967

mN/m (PG2) para as MEs inertes e 31,159 mN/m e 33,362 mN/m para as

formulações com o fármaco, respectivamente.

Logo, pode-se averiguar que quando a concentração de T/Co-T

aumenta, a tensão superficial diminui significativamente, confirmando os

resultados obtidos de tamanho de gotículas (Tabela 5) e nos diagramas de fase

pseudo ternários (Figura 16), obtidos para cada co-tensoativo, aonde, a maior

área de ME obtida foi com o álcool isopropílico, assim como o menor diâmetro

de gotas, seguido do etanol e propilenoglicol. A incorporação de alcoóis de

cadeia curta e massa molecular pequena, nos sistemas microemulsionados,

proporciona um aumento na zona de ME, devido à diminuição da energia

interfacial e tensão superficial. (ALANY et al., 2000; BACHHAV; DATE;

PATRAVALE, 2006; EL MAGHARABY, 2008).

A inserção da NFD nas MEs promoveu uma diminuição nos valores de

tensão superficial, como demonstrados na Tabela 6. Segundo Garti et al.

(2006) a presença do co-tensoativo pode influenciar na solubilização do

fármaco, visto que a molécula do co-tensoativo compete com o fármaco por

locais livres na região interfacial e, consequentemente, proporciona a redução

da tensão superficial.

83

Tabela 6 - Valores de tensão superficial das formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2, PG2 na ausência (S/NFD) e presença de Nifedipina (C/NFD).

Formulação Tensão Superficial (mN/m)

S/ NFD C/NFD

ET1 29,512 29,327 ISO1 24,764 24,256 PG1 31,784 31,159 ET2 31,602 31,480 ISO2 26,868 26,514 PG2 33,967 33,362

Os valores de tensão superficial dos constituintes individuais estão

apresentados na Tabela 7, aonde, pode-se observar que todos os

componentes das MEs reduziram os valores de tensão em relação à água

(controle), a qual apresentou o valor de tensão superficial de 72 mN/m. O

Tween 80 (30,232 mN/m) e os co-tensoativos etanol (32,831 mN/m), álcool

isopropílico (30,928 mN/m) e propilenoglicol (34,403 mN/m) apresentaram

valores de tensão maiores do que associados, com os valores da mistura T/Co-

T obtidos de Tween/etanol (25,062 mN/m), Tween/álcool isopropílico (23,726

mN/m) e Tween/propilenoglicol (27,282 mN/m). É importante ressaltar que o

álcool isopropílico, associado ao Tween 80 ou isolado, apresentou os valores

de tensão superficial menores do que os demais constituintes, confirmando o

que foi descrito anteriormente. O OECS apresentou valor de tensão superficial

de 27,520 mN/m. Segundo Gomes (2010), as moléculas de óleo com cadeias

hidrocarbônicas mais curtas apresentam maior facilidade de penetração do

filme interfacial, logo, podem influenciar na fluidez do filme, interferindo na

tensão superficial do sistema microemulsionado.

Tabela 7 - Valores de tensão superficial dos constituintes individuais presentes nas formulações.

Constituinte Tensão Superficial (mN/m)

Água 72,000 OECS 27,520 Tween 80 30,232 Etanol 32,831 A.isopropílico 30,928 Propilenoglicol 34,403 Tween + Etanol 25,062 Tween + A. isopropílico 23,726 Tween + Propilenoglicol 27,282

84

Sendo assim, a partir dos resultados obtidos das MEs (Figura 21 e

Tabela 6) e dos constituintes individuais (Tabela 7), pode-se inferir que a

natureza anfifílica do Tween 80 e as cadeias curtas dos co-tensoativos podem

influenciar na fluidez da interface e na tensão superficial (CHARINPANITKUL et

al., 2005), sendo o álcool isopropílico o co-tensoativo que proporcionou uma

menor tensão superficial, confirmado pela avaliação do diâmetro de gotas

(Tabela 05) e obtenção do diagrama de fases (Figura 16).

A reologia consiste no estudo do escoamento ou deformação do

material em estudo quando submetido a uma tensão. O método é aplicável na

caracterização de MEs, pois o comportamento do fluído está relacionado com o

tipo e grau de organização do sistema (FORMARIZ et al., 2005). Esses

sistemas apresentam-se, na maioria das vezes, como sistemas newtonianos e

suas viscosidades são comparados às da água, até mesmo em elevadas

concentrações de gotículas, muito provavelmente devido à coalescência

reversível das mesmas (DAMASCENO et al., 2011).

Os reogramas presentes na Figura 22 A e B representam a relação

entre tensão e taxa de cisalhamento para as formulações ET1, ISO1 e PG1 (A);

ET2, ISO2 e PG2 (B). Os resultados obtidos das MEs apresentaram

comportamento newtoniano, característico de sistemas microemulsionados,

aonde as formulações analisadas apresentaram uma relação linear entre a

tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento. Esse comportamento se

repete nas formulações adicionadas do fármaco, aonde podem ser visualizadas

na mesma figura.

85

Figura 22 – Reogramas das formulações ET1, ISO1, PG1 (A) e ET2, ISO2, PG2 (B), na ausência e presença de Nifedipina (NFD).

Os valores dos parâmetros de ajuste do modelo de Ostwald-de-Waele

(Lei da potência) para as formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2, PG2 estão

demonstrados na Tabela 8. Constatou-se que o modelo apresentou bons

ajustes aos dados experimentais e valores do coeficiente de correlação (R2)

acima de 0,99 foram obtidos, incluindo as formulações contendo o fármaco.

O índice de consistência de uma formulação, K, é um valor relacionado

com a viscosidade do sistema. Quanto maior a viscosidade maior o valor deste

fator (MELO, 2009). Na Tabela 8 pode ser observado que os sistemas ET1,

ISO1 e PG1, com menor porcentagem de fase aquosa (60%) e maior da

proporção T/Co-t (36%), apresentaram uma maior viscosidade, concluindo-se

que o aumento da fase dispersa e a redução de conteúdo aquoso na fase

contínua proporcionaram um aumento da viscosidade. As formulações ET2,

ISO2 e PG2 apresentaram uma menor viscosidade, decorrentes de uma maior

porcentagem de fase aquosa (80%) e, consequentemente, de uma proporção

T/Co-t (16%) inferior às primeiras formulações mencionadas. A presença do

fármaco nas formulações analisadas mostrou que este não altera,

significativamente, o comportamento reológico dos sistemas, ocorrendo apenas

uma pequena mudança na viscosidade e esta não segue uma regra geral.

Os resultados obtidos com relação à viscosidade das formulações

(Tabela 8) confirmam os dados demonstrados na Tabela 5, referentes ao

tamanho de gotículas dos sistemas microemulsionados, aonde, as formulações

0 50 100 150 2000

10

Ten

sao

de C

isal

ham

ento

[Pa]

Taxa de Cisalhamento [1/s]

ET1 ET1 (NFD) ISO1 ISO1 (NFD) PG1 PG1 (NFD)

0 50 100 150 2000,0

0,5

1,0

Ten

sao

de C

isal

ham

ento

[Pa]

Taxa de Cisalhamento [1/s]

ET2 ET2 (NFD) ISO2 ISO2 (NFD) PG2 PG2 (NFD)

A B

86

com maior concentração de T/Co-t apresentaram a maior viscosidade e o

menor diâmetro de gotas, promovendo assim a redução da energia interfacial

livre das MEs e, por conseguinte, o aumento de sua estabilidade. Quando o

tamanho das gotas da fase dispersa é menor, a área total da superfície das

gotas aumenta, favorecendo assim, o aumento da viscosidade (OLIVEIRA et

al., 2004). Dentre as formulações analisadas, a ISO1 apresentou os maiores

valores de K e, portanto, os menores diâmetros de gotas, mesmo após a

inserção do fármaco.

Para avaliar o comportamento dos sistemas, observou-se o índice de

fluxo (n) das formulações (Tabela 8). Esse índice tem valores de 0 a 1, aonde,

para líquidos newtonianos n é igual a 1, para líquidos pseudoplásticos n é

menor que 1, sendo que valores como 0,99 os líquidos podem ser

considerados como líquidos newtonianos (KLEIN, 2007). Logo, as formulações

apresentaram valores de n que variaram de 0,99 a 1,06, sendo considerados

como sistemas newtonianos. Esses valores demonstraram ser influenciados

pelo teor de fase aquosa, seguindo uma tendência em que o sistema que

possui maior conteúdo aquoso, apresentou o maior índice de fluxo, sendo que

PG1 e PG2 apresentaram os valores de n maiores em relação às demais

formulações. A presença da NFD nas formulações não modificou seus

comportamentos, resultando apenas uma diferença de viscosidades entre as

formulações inertes e as formulações contendo o fármaco.

87

Tabela 8 - Comportamento reológico das formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2, PG2, na ausência (S/NFD) e presença de Nifedipina (C/NFD) pelo Modelo de Ostwald-de-Waelle (Lei da Potência).

A partir dos reogramas obtidos das formulações analisadas (Figura 22)

e dos índices de consistência (K) e fluxo (n), demonstrados na Tabela 8,

observou-se que não ocorreram alterações relevantes ao adicionar o fármaco,

resultando apenas em pequenas diferenças nas viscosidades. As formulações

contendo uma maior porcentagem de conteúdo aquoso (ET2, ISO2 e PG2)

apresentaram um índice de fluxo maior, porém, todas as formulações

demonstraram um comportamento newtoniano.

Os dados obtidos por SAXS permitiram confirmar a estrutura dos

sistemas selecionados em função do teor de fase aquosa, T/Co-t e presença

ou ausência de NFD. As Figuras 23 e 24 apresentam as curvas das

intensidades de espalhamento em função do vetor de espalhamento q das

formulações com 60% e 80% de conteúdo aquoso, respectivamente e exibem

um pico alargado centrado em q, comportamento esse característico de

sistemas microemulsionados, confirmados por MLP (Figura 17) que

demonstrou isotropia dos sistemas.

O perfil das curvas de SAXS na Figura 23 mostra que todas as

formulações apresentaram um segundo ombro ou pico. As imagens de MLP

(Figura 17) mostram que estas formulações apresentam ausência de estruturas

birrefringentes o que indica a ausência de fases liquido cristalinas. Desta forma

assumimos que se trata de MEs bicontínuas.

Formulação

K

S/NFD C/NFD

Parâmetros Ƞ

S/NFD C/NFD

R2

S/NFD C/NFD

ET1 0,015 0,013 1,01 1,01 0,999 0,999

ISO1 0,028 0,017 0,99 1,00 0,999 0,999

PG1 0,012 0,011 1,01 1,01 0,999 0,999

ET2 0,001 0,001 1,06 1,06 0,999 0,999

ISO2 0,001 0,001 1,06 1,06 0,999 0,999

PG2 0,001 0,001 1,06 1,06 0,999 0,999

88

A incorporação da NFD nas formulações (Figura 23) ocasionou o

deslocamento das curvas para menores valores de q, resultando em aumento

da distância entre os objetos espalhadores, o que caracteriza a formação de

estruturas com diâmetros maiores. Estes resultados confirmam os valores de

tamanho de gotículas, demonstrados na Tabela 5, aonde a inserção do

fármaco ocasionou em um maior diâmetro de gotas em relação às formulações

inertes.

O aumento da intensidade das curvas de SAXS obtidas com as

formulações contendo o etanol como co-tensoativo (Figura 23 A), ao se

adicionar o fármaco, denota um aumento da densidade eletrônica das

estruturas dos sistemas, porém, não alterou o tipo de fase formada. As demais

formulações (Figura 23 B e C) não apresentaram essa característica.

Figura 23 - Avaliação estrutural das formulações ET1 (A), ISO1 (B), PG1 (C) na ausência e presença de Nifedipina (NFD) por SAXS.

1

0,01

Inte

nsid

ade

(u. a

)

q (nm -1)

ET1 ET1 (NFD)

1

0,01

Inte

nsid

ade

(u. a

)

q (nm-1)

ISO1 ISO1 (NFD)

1

1E-3

0,01

0,1

Inte

nsid

ade

(u. a

)

q (nm -1)

PG1 PG1 (NFD)

A B

C

89

Nas curvas de SAXS referentes às formulações contendo 80% de

conteúdo aquoso (Figura 24), foram observados picos alargados e simétricos,

centralizados na região q, característicos de estruturas microemulsionados

confirmados por MLP (Figura 17), cuja fotomicrografia demonstrou campo

escuro. O aumento do volume de fração aquosa nos sistemas

microemulsionados ocasionou mudanças nas propriedades estruturais,

formando estruturas com dimensões maiores, devido à interação entre as

gotículas (DJORDJEVIC et al.,2004). Logo, o aumento do componente aquoso

nas formulações ocasionou o surgimento de um único pico, característico de

MEs O/A, concordando assim com os resultados obtidos com as curvas de

SAXS do ensaio 01 de cada co-tensoativo (Figura 19) e em estudos presentes

na literatura (KOGAN et al., 2009).

A inserção do fármaco nas formulações (Figura 24) ocasionou o

deslocamento das curvas para menores valores de q, caracterizando a

formação de estruturas com diâmetros maiores, exceto as formulações

presentes na Figura 24 C, aonde as MEs inertes apresentaram um diâmetro de

gotículas maior que as formulações contendo a NFD. Os resultados obtidos

estão condizentes com os valores de tamanho de gotículas, demonstrados na

Tabela 5, aonde a adição do fármaco ocasionou um maior tamanho de

gotículas em relação às formulações inertes, com exceção da formulação PG2.

Foi observado, além das formulações contendo o etanol como co-

tensoativo (Figura 24 A), os sistemas contendo o álcool isopropílico como co-

tensoativo (Figura 24 B), um aumento da intensidade das curvas de SAXS,

obtidas com a inserção do fármaco, denotando assim um aumento da

densidade eletrônica das estruturas dos sistemas, porém, não houve alteração

no tipo de fase formada. As MEs contendo o propilenoglicol como co-tensoativo

não apresentaram essa diferença de intensidade.

90

Figura 24 - Avaliação estrutural das formulações ET2 (A), ISO2 (B), PG2 (C) na ausência e presença de Nifedipina (NFD) por SAXS.

Com as análises obtidas por SAXS (Figuras 23 e 24) das formulações

em estudo, pode-se concluir que a inserção da NFD e dos co-tensoativos

avaliados não alteraram o comportamento de fases das MEs, no entanto, as

formulações contendo o fármaco apresentaram diâmetro de gotas maiores em

relação às formulações inertes, o que denota a formação de estruturas com

diâmetros maiores.

1

0,01

Inte

nsid

ade

(u. a

)

q (nm -1)

ET2 ET2 (NFD)

1

0,01

Inte

nsid

ade

(u. a

)

q (nm -1)

ISO2 ISO2 (NFD)

1

0,01

q (nm -1)

Inte

nsid

ade

(u. a

)

PG2 PG2 (NFD)

A B

C

91

5.5. Estudo da interação das MEs com modelo de EC

O estudo da interação foi realizado com as formulações selecionadas

(ET1; ISO1; PG1 e ET2; ISO2 e PG2) com modelo de EC e foi investigado

através das técnicas de DSC e FTIR.

5.5.1. Avaliação da interação por DSC

A utilização da técnica de DSC possibilita a avaliação do efeito que os

promotores de permeação exercem sobre a estrutura e a organização do EC,

através de alterações observadas nas temperaturas características dos

eventos endotérmicos relativos tanto à porção lipídica quanto a porção proteica

do tecido (BABY et al., 2006b).

As transições endotérmicas ocorrem nas temperaturas de 35-42ºC, 60-

77ºC, 70-90ºC e 95-120 ºC e referem-se a T1, T2, T3 e T4, respectivamente. A

transição térmica relacionada a T1 é atribuída à transição dos lipídios do EC do

estado cristalino (ortorrômbico) para o estado de gel (hexagonal). As transições

T2 e T3 têm sido atribuídas a transição de fase do estado de gel lamelar para

líquido. A quarta transição (T4) é associada à desidratação e desnaturação da

porção proteica do EC (LEOPOLD; LIPPOLD, 1994; AL-SAIDAN; BARRY;

WILLIAMS, 1998; BABY et al., 2006b; BABY et al., 2009). No EC humano, uma

quinta transição a 51-55°C (T5) foi identificada e atribuída à ligação covalente

de lipídios ao envelope de queratinócitos (CORNWELL et al., 1996; AL-

SAIDAN; BARRY; WILLIAMS, 1998; TAKAOKA et al., 2010).

Na curva de DSC (Figura 25) obtida para as amostras de EC, da pele

de muda de cobra da espécie Boa constrictor, tratada com água destilada

(controle), solução hidroalcoólica de OECS a 4% e com as formulações

selecionadas (ET1, ISO1 e PG1), pode-se observar que o controle apresentou

três eventos endotérmicos: 43 ºC (T1), 60 ºC (T2) e 73 ºC (T3). O EC tratado

com solução hidroalcoólica de OECS 4% deslocou os picos para valores mais

baixos: 41 ºC (T1), 59 ºC (T2) e 69 ºC (T3), apresentando um quarto evento

endotérmico a 51ºC (T5). Essa mudança nos eventos endotérmicos demonstra

a capacidade do óleo essencial testado neste estudo em alterar a temperatura

de transição de fases dos lipídios, tornando-os menos organizados. Fato esse

92

demonstrado em estudos semelhantes com óleo e modelo de EC diferentes

(LEOPOLD; LIPPOLD, 1994; BRITO et al., 2009).

As formulações ET1, ISO1 e PG1 (Figura 25) demonstraram eventos

endotérmicos semelhantes ao óleo essencial, porém, houve decréscimo nas

temperaturas. Os endotermas referentes a formulação ET1 apresentaram

valores de temperatura de 36 ºC (T1), 57 ºC (T2), 67 ºC (T3) e 47 ºC (T5). Os

eventos endotérmicos identificados na formulação ISO1 foram 40 ºC (T1), 59

ºC (T2), 62 ºC(T3) e 49 ºC (T5) e os da formulação PG1 foram 38 °C (T1), 52

ºC (T2), 63 °C (T3) e 43 ºC (T5). Esses resultados demonstraram a influência

da ME, contendo o OECS, nos lípidos do EC.

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

63 °C

52 °C

38 °C

43 °C

Temperatura (°C)

PG1

62 °C59 °C

49 °C

40 °C67 °C

47 °C

57 °C36 °C

43 °C

51 °C

41 °C

73 °C

ET1

60 °C

OECS 4%

ISO1

69 °C

59 °CT5

T2T1

T1

T2

CONTROLE

End

o F

uxo

de c

alor

(m

W)

T3T3

Figura 25 - Curva de DSC do EC tratado com controle (água destilada), solução hidroaloólica de OECS 4% e formulações ET1, ISO1 e PG1.

Apenas dois eventos endotérmicos (Figura 26) foram observados nas

formulações ET2, ISO2 e PG2 em comparação ao controle, aonde ocorreu um

deslocamento dos picos endotérmicos para temperaturas menores. Os

resultados obtidos foram 44 ºC e 57 ºC referentes a ET2, 40 ºC e 59 ºC a ISO2,

42 ºC e 56 ºC para PG2.

93

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

63 °C

52 °C

38 °C

43 °C

Temperatura (°C)

PG1

62 °C59 °C

49 °C

40 °C67 °C

47 °C

57 °C36 °C

43 °C

51 °C

41 °C

73 °C

ET1

60 °C

OECS 4%

ISO1

69 °C

59 °CT5

T2T1

T1

T2

CONTROLE

End

o F

uxo

de c

alor

(m

W)

T3T3

Figura 26 - Curva de DSC do EC tratado com controle (água destilada), solução hidroalcoólica de OECS 4% e formulações ET2, ISO2 e PG2.

Os resultados demonstraram que as alterações em eventos

endotérmicos ocorreram nos modelos de EC tratados com as MEs contendo os

co-tensoativos e o OECS em comparação ao controle, sugerindo uma

mudança na organização estrutural dos lípidios para um estado menos

organizado. Essas alterações estão relacionadas com a estrutura da ME, sua

composição e sua capacidade de solubilizar lipídios (YUAN et al., 2006; BABY

et al., 2006b; YUAN et al., 2010), bem como o desempenho dos co-tensoativos

em promover a desestruturação da bicamada lipídica, resultando assim, em

uma maior fluidez (VADDI et al., 2002; BABY et al., 2006b).

5.5.2. Avaliação da interação por FTIR

A técnica de FTIR é um dos métodos espectroscópicos vibracionais

que vem sendo empregado no estudo da estrutura do EC e nas modificações

causadas pela ação de promotores de permeação, avaliando o grau de ordem

dos lipídios (HANH et al., 2001; BABY et al., 2006 a; BABY et al., 2006b).

As análises de FTIR, no presente trabalho, foram realizadas para

investigar o impacto das formulações selecionadas sobre a organização

molecular dos lípidos do EC. Sendo assim, para uma melhor identificação dos

picos de absorção referentes a cada formulação, foi utilizada a segunda

derivada do espectro de infravermelho.

94

As bandas de infra vermelho do EC (Figura 27), tratados com água

destilada (controle), solução hidroalcoólica de OECS 4% e formulações (ET1,

ISO1, PG1, ET2, ISO2, PG2), ocorreram na região compreendida entre 3000 e

2800 cm-1, referentes as cadeias de hidrocarboneto dos lipídios. Todas as

formulações selecionadas apresentaram bandas nessa região, características

de vibrações de estiramento assimétrico e simétrico de CH2, relacionadas às

cadeias lipídicas, ocorrendo em 2920 cm -1 e 2850 cm -1, respectivamente.

Esses resultados estão em concordância com dados na literatura, aonde as

vibrações características de estiramentos simétricos e assimétricos das

cadeias de hidrocarbonetos dos lipídios são compreendidos na região de 2920-

2850 cm-1 (WILLIAMS; BARRY, 1994; VADDI et al., 2002; BABY et al., 2006b;

BRITO et al., 2009). Verificou-se que ocorreu uma atenuação dessas bandas

no EC, tratados com as formulações, quando comparados ao controle, sendo

mais evidente nas formulações ET1 e ISO1. Logo, sugere-se que o mecanismo

de ação dessas formulações, como promotoras de permeação, esteja

relacionado com a extração de lipídios, conforme estudos demonstrados por

Brito et al (2009).

3000 2975 2950 2925 2900 2875 2850 2825 2800

ET2

2ª D

eriv

ada

da A

bsor

bânc

ia

ISO2

OESC 4%

PG1

Nº de Onda (cm-1)

PG2

CONTROLE

ISO1

ET1

Figura 27 - Espectros de FTIR do EC tratado com controle (água destilada), solução hidroalcoólica de OECS 4% e formulações ET1, ISO1, PG1 e ET2, ISO2 e PG2.

95

A capacidade dessas formulações em interagir com o EC pode ser

atribuída ao OECS, ao tensoativo e aos co-tensoativos. Estudos vem

demonstrando que agentes tensoativos e co-tensoativos agem como

promotores de permeação (BABY et al., 2006a; YUAN et al., 2010) e o D-

limoneno, componente principal do óleo de laranja, um terpeno, têm sido

estudado como promotor de permeação (CALPENA et al., 1994; YAMANE;

WILLIAMS; BARRY, 1995; MONTI et al., 2002).

Esses resultados dão uma previsão quanto a possível utilização desses

sistemas como promotores de permeação, a partir da evidenciação das

interações proporcionadas com o modelo de EC.

96

6. Conclusões

Os resultados obtidos permitem concluir que:

• A composição química do óleo extraído das cascas de C. sinensis está

de acordo com os resultados obtidos na literatura, com o seu

componente majoritário, o D-limoneno, permanecendo em altas

concentrações (96.3%);

• Observou-se que a zona de formação de MEs é modificada com a

adição de diferentes co-tensoativos, sendo o álcool isopropílico o que

proporcionou a maior área de formação de ME;

• Os sistemas microemulsionados selecionados apresentaram-se como

sistemas estáveis, isotrópicos, translúcidos, do tipo bicontínuo e O/A,

confirmados através das técnicas de MLP, condutividade elétrica e

SAXS, com tamanho médio de gotículas entre 16 e 34 nm e índice de

polidispersividade (IPD) menor que 0.5, demonstrando a

homogeneidade dos sistemas e pH das formulações compatíveis com a

pele;

• A reologia das MEs selecionadas apresentou sistemas com

comportamento newtoniano, às formulações com a viscosidade maior

foram as com a proporção T/Co-T a 36% e o índice de fluxo obtido foi

para as formulações com a maior proporção de conteúdo aquoso (80%),

confirmando os dados obtidos com o diâmetro de gotas;

• Os estudos de tensão superficial das formulações selecionadas, a partir

dos diferentes co-tensoativos, confirmaram o álcool isopropílico como o

co-tensoativo que promoveu uma maior redução na tensão superficial

das MEs;

• O fármaco não alterou as características das MEs selecionadas;

97

• As técnicas de DSC e FTIR demonstraram a possível utilização desses

sistemas como promotores de permeação, a partir da evidenciação das

interações proporcionadas em modelo de EC.

98

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