REZUMAT TEZĂ DOCTORAT CERCETĂRI ASUPRA VARIAŢIILOR

Transcription

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE
CRAIOVA
REZUMAT
TEZĂ DOCTORAT
CERCETĂRI ASUPRA VARIAŢIILOR
FARMACOCINETICE ALE UNOR PREPARATE
ANTIINFLAMATOARE FOLOSITE TOPIC
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC
Prof. univ. dr. FLORICA POPESCU
DOCTORAND
ANI-SIMONA SEVASTRE
CRAIOVA
2011
UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE - CRAIOVA
REZUMAT
TEZĂ DOCTORAT
CERCETĂRI ASUPRA VARIAŢIILOR
FARMACOCINETICE ALE UNOR PREPARATE
ANTIINFLAMATOARE FOLOSITE TOPIC
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC
Prof. univ. dr. FLORICA POPESCU
DOCTORAND
ANI-SIMONA SEVASTRE
CRAIOVA
2011
2
CUPRINS
I. Introducere....................................................................................................................................5
II. Parte teoretică - Stadiul cunoaşterii...........................................................................................7
II.1. Pielea, cale de administrare a formelor farmaceutice semisolide................................................7
II.2. Administrarea topică a medicamentelor..........................................................................7
II.2.1. Forme farmaceutice folosite topic în terapeutică..............................................7
II.2.2. Penetrarea medicamentelor administrate topic.................................................8
II.2.3. Metode de testare a difuziei..............................................................................8
II.2.3.1. Metode in vitro...................................................................................8
II.2.3.2. Metode in vivo....................................................................................9
II.3. Antiinflamatoarele nesteroidiene - date actuale din literatură..........................................9
II.3.1. Clasificarea antiinflamatoarelor nesteroidiene.................................................10
II.3.2. Efecte adverse...................................................................................................10
II.3.3. Metabolizarea AINS - retragerea de pe piaţă a Vioxx şi Bextra..........................11
II.3.4. Aplicarea topică a antiinflamatoarelor nesteroidiene – stadiul cunoaşterii
actuale.......................................................................................................................................11
II.4. Meloxicamul – substanţă medicamentoasă test................................................................11
II.4.1. Meloxicamul – reprezentant al inhibitorilor de COX2......................................11
II.4.2. Proprietăţi farmacologice ale Meloxicamului....................................................12
II.4.2.1. Farmacocinetica..............................................................................................12
II.4.2.2. Farmacodinamia..............................................................................................12
II.4.3. Proprietăţi fizico-chimice...................................................................................13
II.4.4. Modalităţi de creştere a difuziei Meloxicamului prin membrane artificiale şi piele
animală – promotori fizici şi chimici........................................................................................13
II.4.4.1. Promotori chimici ai absorbţiei...........................................................13
II.4.4.2. Promotori fizici ai absorbţiei...............................................................13
II.4.5. Formulări Meloxicam.........................................................................................14
II.5. Controlul unguentelor.......................................................................................................14
III. Cercetări personale......................................................................................................................15
III.1. Motivarea alegerii subiectului cercetat............................................................................15
III.2. Design experimental........................................................................................................15
III.3. Studiul I – Contribuţii personale la obţinerea şi controlul formelor farmaceutice
semisolide pentru aplicare topică pe bază de Meloxicam. Metode de optimizare a gradului de
solubilizare a Meloxicamului................................................................................................................16
III.3.1. Motivaţia şi obiectivele studiului......................................................................16
III.3.2. Material şi metodă.............................................................................................17
III.3.3. Rezultate............................................................................................................18
III.3.4. Discuţii...............................................................................................................19
III.3.5. Concluzii............................................................................................................20
3
III.4. Studiul II - Profilul farmacocinetic de cedare in vitro a Meloxicamului prin membrane
artificiale din formele farmaceutice semisolide hidrofile. Influenţa promotorilor de absorbţie
şi a pH-ului............................................................................................................................................21
III.4.1. Motivaţia şi obiectivele studiului......................................................................21
III.4.2. Material şi metodă.............................................................................................21
III.4.3. Rezultate............................................................................................................23
III.4.3.1. Studiu comparativ: Influenţa agentului de solubilizare asupra vitezei de
difuzie şi procentului de Meloxicam difuzat..................................................................23
III.4.3.2. Studiu comparativ: Influenţa pH-ului asupra vitezei de cedare..........26
III.4.3.3. Studiu comparativ: Influenţa pH-ului asupra procentului de Meloxicam
difuzat.............................................................................................................................27
III.4.3.4. Studiu comparativ: Distribuţia Meloxicamului în cele trei
compartimente: unguent hidrofil – membrană - soluţie receptoare................................28
III.4.4. Discuţii................................................................................................................29
III.4.5. Concluzii.............................................................................................................30
III.5. Studiul III - Profilul farmacocinetic de cedare in vitro a Meloxicamului prin piele animală
din formele farmaceutice semisolide hidrofile. Influenţa promotorilor de absorbţie şi a pH-ului.........31
III.5.1. Motivaţia studiului..............................................................................................31
III.5.2. Material şi metodă..............................................................................................31
III.5.3. Rezultate.............................................................................................................32
III.5.3.1. Studiu comparativ: Distribuţia Meloxicamului în cele trei
compartimente: unguent hidrofil – membrană - soluţie receptoare................................33
III.5.3.2. Studiu comparativ: Influenţa agentului de solubilizare şi a pH-ului
asupra vitezei de cedare..................................................................................................34
III.5.3.3. Studiu comparativ: Influenţa agentului de solubilizare şi a pH-ului
asupra procentului de Meloxicam difuzat.......................................................................35
III.5.4. Discuţii................................................................................................................39
III.5.5. Concluzii.............................................................................................................40
III.6. Studiul IV – Compararea difuziei in vitro a Meloxicamului prin membrană artificială şi
prin piele animală....................................................................................................................................41
III.6.1. Variaţia vitezei de difuzie a Meloxicamului în funcţie de timp..........................41
III.6.2. Variaţia procentului de Meloxicam difuzat în funcţie de timp...........................42
III.7. Studiul V - Evaluarea farmacocinetică in vivo a unor preparate cu antiinflamatoare
nesteroidiene aplicate topic folosind experimente pe animale................................................................42
III.7.1. Motivaţia studiului..............................................................................................42
III.7.2. Material şi metodă...............................................................................................43
III.7.3. Rezultate..............................................................................................................44
III.7.4. Discuţii................................................................................................................45
III.7.5. Concluzii.............................................................................................................46
IV. Concluzii finale.....................................................................................................................46
V. Bibliografie selectivă..............................................................................................................50
4
I. INTRODUCERE
În prezent se acordă un interes din ce în ce mai crescut medicaţiei antiinflamatoare. S-a
observat tendinţa de a evita administrarea antiinflamatoarelor pe cale orală datorită efectelor adverse
multiple şi înlocuirea acestei căi pe cât posibil cu o altă cale de administrare. De cele mai multe ori,
pentru tratarea afecţiunilor reumatismale se preferă administrarea locală, topică a antiinflamatoarelor
nesteroidiene. Numărul studiilor având ca interes durerea a crescut semnificativ în ultimul deceniu,
ceea ce arată că acest domeniu are foarte multe resurse neexploatate încă la nivel mondial. Numărul
de apariţii în perioada 2000-2010 raportat la numărul de apariţii din 1990-2000 este cu aproximativ
25% mai mare.
Din problematica foarte vastă a antiinflamatoarelor, această teză de doctorat se axează pe
studiul farmacocineticii antiinflamatoarelor nesteroidiene.
Teza are o partea teoretică ce reprezintă aproximativ 30% din volumul total şi o parte
experimentală intitulată Cercetări Personale, care ocupă 70% din teză.
Partea teoretică este împărţită în 5 subcapitole. În primul subcapitol sunt prezentate date de
actualitate referitoare la piele, ca şi cale de administrare a formelor farmaceutice semisolide. Al doilea
subcapitol al părţii teoretice aduce informaţii din literatura de specialitate folosite la studierea
administrării topice a medicamentelor, cu punctarea metodelor de testare a difuziei şi a factorilor care
controlează absorbţia dermică şi transdermică. În al treilea subcapitol s-a pus accent pe datele actuale
din literarură referitoare la antiinflamatoarele nesteroidiene, rezervându-se apoi un întreg subcapitol
unui reprezentant al acestei clase – Meloxicamul – un antiinflamator nesteoidian inhibitor de COX2.
Ultimul subcapitol al părţii teoretice se axează pe prezentarea metodelor utilizate în controlul
unguentelor, ca şi reprezentante ale formelor farmaceutice semisolide.
A doua parte a tezei intitulată Cercetări Personale este structurată în 7 subcapitole.
Contribuţiile personale sunt justificate în primul subcapitol în care se motivează alegerea
subiectului cercetat. În ţara noastră, Meloxicamul (cod ATC M01AC06) se găseşte doar sub formă de
comprimate, supozitoare şi soluţii injectabile potrivit ANM România, nu şi în preparate topice.
Designul experimental face obiectul celui de-al doilea subcapitol. Prin varierea parametrilor:
formă farmaceutică, agent de gelificare, agent solubilizant, promotor de absorbţie, pH formă
farmaceutică, pH soluţie receptoare, temperatură, membrană utilizată, au fost planificate 21
experimente, dintre care doar 16 experimente au fost efectuate, utilizând doar formele farmaceutice
cu Meloxicam care s-au dovedit a fi optime calitativ.
Fiecare dintre cele 5 studii reprezintă câte un subcapitol:
1. Studiul I –Contribuţii personale la obţinerea şi controlul formelor farmaceutice semisolide
pentru aplicare topică pe bază de Meloxicam. Metode de optimizare a gradului de solubilizare a
Meloxicamului;
5
2. Studiul II - Profilul farmacocinetic de cedare in vitro al Meloxicamului prin membrane
artificiale din formele farmaceutice semisolide hidrofile. Influenţa promotorilor de absorbţie şi a pHului;
3. Studiul III - Profilul farmacocinetic de cedare in vitro al Meloxicamului prin piele animală
din formele farmaceutice semisolide hidrofile. Influenţa promotorilor de absorbţie şi a pH-ului;
4. Studiul IV –Compararea difuziei in vitro a Meloxicamului prin membrană atificială şi prin
piele animală;
5. Studiul V - Evaluarea farmacocinetică in vivo a unor preparate cu antiinflamatoare
nesteroidiene aplicate topic folosind experimente pe animale;
Concluziile finale şi bibliografia fac obiectul ultimelor două capitole.
Lucrarea de faţă este un răspuns la necesitatea observată prin studierea literaturii de specialitate
în ceea ce priveşte formularea unor preparate cu antiinflamatoare aplicate topic. Acest domeniu este
în continuu cercetat şi are foarte multe aspecte neexploatate încă.
La finalizarea acestei teze, vreau sa exprim sincere mulţumiri Doamnei Prof. univ. dr.
FLORICA POPESCU, conducătorul meu de doctorat, un om deosebit care m-a îndrumat la fiecare
pas în elaborarea prezentei lucrări.
Experimentele din cadrul acestei teze de doctorat nu ar fi fost posibile fără ajutorul unor
persoane speciale cărora le aduc mulţumiri pe această cale. Mulţumesc din suflet Domnului Prof.
univ. dr. farm. DUMITRU LUPULEASA – Decanul Facultăţii de Farmacie UMF „Carol Davila”
Bucureşti, Domnului Prof. univ. dr. JOHNY NEAMŢU – Decanul Facultăţii de Farmacie UMF
Craiova, Domnului Prof. univ. dr. FLORIN GORUNESCU şi Doamnei Şef lucr. IONELA
BELU de la disciplina Tehnologie Farmaceutică.
Mulţumesc persoanelor speciale pe care le am în jurul meu care ma încarcă în fiecare moment
cu optimism şi de la care am în fiecare zi câte ceva nou de învăţat.
Cuvinte cheie: Meloxicam, topic, difuzie, potenţiatori de penetrare.
6
II. PARTE TEORETICĂ - STADIUL CUNOAŞTERII
II.1.
PIELEA,
CALE
DE
ADMINISTRARE
A
FORMELOR
FARMACEUTICE SEMISOLIDE
Pielea este un ţesut particular, accesibil ce cântareşte până la 20% din greutatea totală a
organismului. Din punct de vedere al compoziţiei chimice, pielea conţine aproximativ 70% apă, 25%
proteine şi 2% lipide, restul de 3% fiind reprezentat de minerale, acizi nucleici, glicozaminoglicani,
proteoglicani şi alte substanţe chimice. Pielea este formată din 3 straturi principale: epiderm, derm şi
hipoderm.
pH-ul suprafeţei pielii unde hidratatrea este uşor de reglat prin secreţia glandelor sudoripare, are
valoarea de aproximativ 4,5. Aceasta reprezintă de fapt mantaua acidă a pielii.
Valoarea pH-ului este influenţată de diferiţi factori precum: sex, vârstă, temperatură corporală,
transpiraţie excesivă, lumină solară, alimentaţie, digestie. Pielea sănătoasă are capacitatea de a
tampona variaţiile de pH provocate în special de produsele alcaline prin intermediul secreţiilor
naturale şi produse de metabolism care refac mantaua acidă, dar aceasta constituie un efort care poate
provoca oboseala şi îmbatrânirea precoce a pielii [1].
Există chiar şi variaţii individuale ale structurii şi aspectului pielii. Dupa conţinutul în lipide,
aceste diferenţe se pot clasifica în patru tipuri de piele: piele normală; piele uscată (alipidică şi
deshidratată); piele seboreică şi piele mixtă [1].
II.2. ADMINISTRAREA TOPICĂ A MEDICAMENTELOR
II.2.1. FORME FARMACEUTICE FOLOSITE TOPIC ÎN TERAPEUTICĂ
Pentru utilizare topică, se folosesc următoarele forme clasice, tradiţionale:
 forme lichide: soluţii, loţiuni, emulsii, supensii, tincturi, aerosoli, săpunuri lichide, spume [2];
 forme semisolide: unguente, spume rigide, săpunuri moi, linimente semisolide;
 forme solide: pulberi, microsfere, comprimate, granulate.
Datorită caracteristicii comune de a adera pe piele sau pe mucoase, rămânând un timp mai lung
sau mai scurt pe zona de tratat, au fost denumite forme bioadezive sau sisteme de eliberare bioadezive
a substanţelor medicamentoase [1, 3, 4].
Din categoria formelor farmaceutice cu aplicare topică, experimentele din această teză s-au
orientat asupra formelor farmaceutice semisolide pentru aplicaţii cutanate (unguente).
Unguentele sunt forme farmaceutice semisolide destinate administrării pe piele sau pe mucoase,
în scop terapeutic sau de protecţie. Sunt constituite din excipienţi sau baze de unguent în care se
dispersează substanţe medicamentoase [4].
7
Substanţele active sunt încorporate în baza de unguent, iar prin aplicarea locală se doreşte
exercitarea unui efect terapeutic la nivelul muşchilor şi ţesutului învecinat. În cazul aplicării locale a
antiinflamatoarelor nesteroidiene (AINS) sub forma unor unguente, concentraţia locală a substanţei
active este mult mai mare decât în ţesutul netratat. Cantitatea necesară de AINS pentru a produce
efect terapeutic prin administrare locală este mult mai mică decât la administrarea orală. Pot totuşi să
apară efecte secundare la aplicare topică de genul iritaţiilor locale.
Formele farmaceutice topice cu antiinflamatoare nesteroidiene sunt foarte raspândite în întreaga
lume. Printre cele mai folosite antiinflamatoare se regăsesc: diclofenacul, indometacinul, piroxicamul,
fenilbutazona, ibuprofenul, ketoprofenul. Asigurarea unei acţiuni terapeutice optime depinde foarte
mult de alegerea vehiculului şi a potenţiatorilor de penetrare, substanţe care facilitează penetrarea prin
alterarea reversibilă a structurii pielii [5].
II.2.2. PENETRAREA MEDICAMENTELOR ADMINISTRATE TOPIC
Pentru ca substanţele medicamentoase să ajungă în straturile profunde ale epidermei şi dermului
sau în circulaţia sistemică, trebuie ca în prima etapă să se producă penetrarea acestora.
Datorită permeabilităţii reduse a pielii, o mică fracţiune din substanţe este realmente absorbită,
deci numai substanţele foarte active pot avea o acţiune generală, după administrarea topică.
Pătrunderea medicamentelor în, şi prin piele se poate face pe două căi:
1. fie prin pori – pereţii foliculilor piloşi (transfolicular) şi mai puţin prin glandele sudoripare;
2. fie transepidermal – străbătând epiderma [1, 6].
Factorii care influenţează penetrarea medicamentelor administrate topic şi implicit
biodisponibilitatea şi acţiunea formei farmaceutice sunt în număr de trei:
1. factori legaţi de structura şi condiţiile pielii;
2. factori legaţi de caracteristicile substanţei active;
3. factori legaţi de compoziţia formulei topice aplicate, un rol special avându-l vehiculul –
excipientul sau baza de unguent.
Un caz deosebit îl reprezintă preparatele transdermice, urmărindu-se ca viteza de difuziune din
vehicul să fie cea care controlează absorbţia, iar pielea să acţioneze numai ca un canal de scurgere,
menţinând la zero concentraţia substanţei active care penetrează şi trece rapid în circulaţie
[1, 6]
.
II.2.3. METODE DE TESTARE A DIFUZIEI
II.2.3.1. METODE IN VITRO
Studiile de eliberare şi penetrare transdermică in vitro sunt cele mai simple şi mai necostisitoare
metode de a caracteriza absorbţia şi profilurile de penetrare la nivelul pielii. Ele sunt efectuate în
timpul formulării formelor farmaceutice topice pentru selectarea celor cu profil optim de absorbţie şi
8
cedare a substanţei active. Prima etapă în cazul aplicării topice este etapa eliberării substanţei active
din forma farmaceutică aplicată.
Celulele de difuzie simulează difuzia transdermică. Acestea sunt constituite din două
compartimente separate de membrana de difuzie. Compartimentul donor este cel care permite
aplicarea formei farmaceutice de testat, iar cel receptor este umplut cu lichidul în care trebuie să
difuzeze substanţa activă. Ca membrane de difuzie pot fi folosite membranele artificiale (de nylon sau
celuloză), sau naturale (pielea de animal sau cea umană). Aceste studii pot fi efectuate în condiţiile
asigurării şi menţinerii viabilităţii pielii animale folosite sau se poate folosi piele moartă de animal.
În studiile din literatură, au fost efectuate comparaţii între difuzia transdermică prin mai multe
tipuri de piele animală. Difuzia depinde de tipul de substanţă testată. În general, difuzia creşte în
următoarea ordine: om=porc<iepure<şobolan<şoarece [7].
Pentru un test de penetrare topică clasic, pielea este montată pe celula de difuzie cu partea
epidermică spre zona donoare. La nivelul zonei cu suprafaţă standard se aplică forma farmaceutică
testată într-o cantitate precisă, iar în partea receptoare se introduce mediul receptor. Din mediul
receptor se prelevează volume fixe de fluid, care este împrospătat cu aceeaşi cantitate de fluid după
fiecare prelevare. Substanţa activă este determinată prin diverse metode (metode cu markeri
radioactivi, HPLC, spectrofotometrie UV-Vis) din fracţiile de fluid colectate la intervale regulate[8,9].
II.2.3.2. METODE IN VIVO
Testele de difuzie in vivo presupun folosirea modelelor animale. După aplicarea cutanată a
substanţei active, aceasta este decelată prin determinarea concentraţiei tisulare locale sau plasmatice,
precum şi prin decelarea metaboliţilor săi [9]. Mai rar, substanţele testate şi metaboliţii lor pot fi
determinaţi calitativ şi cantitativ în fluidele de excreţie: urină, fecale, transpiraţie, aer expirat.
Ca animale se pot folosi: şoarece, şobolan, iepure, câine, cobai. Experimentele trebuie efectuate
în conformitate cu normele europene de testare pe animale vii.
II.3. ANTIINFLAMATOARELE NESTEROIDIENE - DATE ACTUALE DIN
LITERATURĂ
Inflamaţia este un proces patologic care participă în manifestarea multiplelor maladii şi care
apare ca răspuns la acţiunea diverşilor factori nocivi. Sub influenţa ultimelor, în ţesuturi are loc
formarea, eliminarea şi activatea mediatorilor inflamaţiei, adică a substanţelor biologic active care
generează simptome ale inflamaţiei locale tisulare şi generale sistemice.
Cei mai activi mediatori ai inflamaţiei sunt bradikinina, eicosanoizii (inclusiv prostaglandinele)
şi aminele biogene (histamina şi serotonina). În funcţie de structură şi de mecanismul de acţiune,
antiinflamatoarele sunt clasificate în steroidiene şi nesteroidiene.
9
Antiinflamatoarele nesteroidiene sunt folosite în farmacoterapia durerii alături de alte clase de
medicamente, având un efect analgezic moderat, dar şi antiinflamator şi antipiretic puternic.
Acţionează favorabil în dureri reumatice, tromboflebite, abcese, dismenoree. Formele orale se
administrează după mese, deoarece sunt puternic iritante gastric.
Mecanismul de acţiune principal al AINS este reprezentat de blocarea ciclooxigenazei (COX),
cu inhibarea sintezei de mediatori proinflamatori (leucotriene, tromboxani, prostaglandine).
II.3.1. CLASIFICAREA ANTIINFLAMATOARELOR NESTEROIDIENE[10,11]
În funcţie de selectivitatea pentru enzima ciclooxigenaza 2, antiinflamatoarele nesteroidiene pot
fi clasificate astfel:
-Antiinflamatoare nesteroidiene clasice (generaţia I)
-Acizi carboxilici:
-Derivaţi de acid salicilic: acid acetilsalicilic, diflunisal, benorilat.
-Derivaţi de acid acetic:
-derivati de acid fenilacetic: diclofenac, alclofenac
-derivaţi de acizi carbociclici şi heterociclici acetici: indometacin, sulindac,
lonazolac, ketorolac
-Derivaţi de acid propionic: ibuprofen, flurbiprofen, naproxen, ketoprofen,
dexketoprofen.
-Derivaţi de acid fenamic: acidul flufenamic, acid mefenamic, acid niflumic, acid
tolfenamic, etofenamat.
-Acizi enolici -Pirazolone: fenilbutazona
-Oxicami: piroxicam,tenoxicam, lornoxicam.
-Antiinflamatoare nesteroidiene inhibitoare selective sau specifice de COX2 (generaţia a II-a)
-Blocante selective:Meloxicam, nimesulid, nabumetonă, etodolac
-Blocante specifice (coxibi):rofecoxib(retras de pe piaţă), celecoxib,parecoxib, etoricoxib,
valdecoxib, lumiracoxib
II.3.2. EFECTE ADVERSE
Efectele adverse menţionate în literatură sunt efecte gastro-intestinale[12], efecte hematologice[13],
efecte cardiorenale[14], efecte hepatice[15], efecte asupra aparatului respirator, efecte asupra vindecării
plăgilor şi asupra ţesutului osos[16], reacţii de hipersensibilitate [17].
10
II.3.3. METABOLIZAREA AINS - RETRAGEREA DE PE PIAŢĂ A VIOXX ŞI
BEXTRA
La puţin timp după introducerea lor pe piaţă, datorită efectelor adverse apărute, au fost retrase
două dintre antiinflamatoarele nesteroidiene: rofecoxib (Vioxx) şi valdecoxib (Bextra). Acest fapt a
dus la o mai mare atenţie acordată efectelor adverse a AINS, chiar si a celor mai puţin agresive –
inhibitori COX2 selectivi [18].
II.3.4. APLICAREA TOPICĂ A ANTIINFLAMATOARELOR NESTEROIDIENE –
STADIUL CUNOAŞTERII ACTUALE
În general, în zilele noastre prescrierea antiinflamatoarelor nesteroidiene intră în
responsabilitatea medicilor, iar responsabilitatea eliberării lor aparţine farmaciştilor care, din punct de
vedere farmacologic, trebuie să cunoască în amănunt medicamentele eliberate şi să sfătuiască
pacienţii referitor la modul de administrare, contraindicaţii, efecte adverse posibile şi co-asocierea cu
alte medicamente. Spre deosebire de formele farmaceutice cu administrare orală, formele
farmaceutice semisolide pentru aplicare topică cu antiinflamatoare nesteroidiene pot fi eliberate fără
prescripţia medicului şi pot constitui o primă masură aplicată în cazul unor dureri acute şi chiar
cronice [19].
Aplicarea topică de antiinflamatoare nesteroidiene oferă mijloace atractive de a reduce reacţiile
adverse prim maximizarea eliberării locale a substanţei active cu minimizarea răspândirii ei
sistemice[20].
II.4. MELOXICAMUL – SUBSTANŢĂ MEDICAMENTOASĂ TEST
II.4.1. MELOXICAMUL – REPREZENTANT AL INHIBITORILOR DE COX2
Meloxicamul este un antiinflamator nesteroidian (AINS) din clasa oxicamilor cu proprietăţi
antiinflamatoare, analgezice, antipiretice si uricozurice. Este o enolcarboxamidă înrudită cu
piroxicamul.
Solubilitatea, timpul de înjumătăţire biologică şi utilizarea în boli inflamatorii cronice, îl fac un
candidat potrivit pentru forme farmaceutice cu cedare prelungită. În tratamentul afecţiunilor
reumatice se pot utiliza capsule sau comprimate cu cedare modificată cu Meloxicam administrate
oral.
Pentru aplicările topice, Meloxicamul ar putea fi formulat în forme farmaceutice cu aplicare
locală. În ţara noastră nu există nici o formă farmaceutică cu aplicare topică pe bază de Meloxicam.
Meloxicamul are o activitate terapeutică ridicată în doze scăzute şi o tolerabilitate mai bună
decât a altor AINS.
11
Putând fi administrat pe majoritate căilor de administrare, Meloxicamul este indicat în
tratamentul simptomatic de lungă sau de scurtă durată al afecţiunilor precum: reumatismul,
rahnoidita, artrita, lombalgiile, sciatica, Zona Zoster si alte tulburări dureroase care afectează pielea,
dureri de intervenţie chirurgicală, dureri în zona temporomandibulară, posttraumatice.
II.4.2. PROPRIETĂŢI FARMACOLOGICE ALE MELOXICAMULUI
II.4.2.1. FARMACOCINETICA
În studiile anterioare de farmacocinetică s-au folosit ca indicatori ai inflamaţiei: temperatura
locală, testele de locomoţie, volumul edemului de la nivelul labuţei.
Biodisponibilitatea Meloxicamului la administrare topică a fost de 1.05% faţă de administrarea
orală. Aceste concentraţii mici fac această cale optimă pentru evitarea efectelor adverse
gastrointestinale şi de prim pasaj hepatic [21].
Majoritatea AINS se leagă puternic de albumină, în cazul Meloxicamului, acesta având un
procent de 99% de legare (cu preferinţă în sânge, ficat, rinichi). Acest procent mare de legare duce la
restricţionarea volumului de distribuţie. 40-45% din concentraţia steady state plasmatică se regăseşte
în lichidul sinovial adiacent. În literatură s-a observat o concentraţie mai mare a Meloxicamului în
ţesutul inflamat decât în zonele neafectate de inflamaţie
[22]
.
Meloxicamul este aproape în totalitate eliminat sub formă de metaboliţi. Eliminarea are loc în
mod egal la nivel renal si digestiv, şi doar 0.25% eliminat prin urină. Meloxicamul este metabolizat
prin reacţii din faza I, fără a fi detectaţi metaboliţi conjugaţi ai acestuia [23].
Meloxicamul administrat oral are un clearance total de 0.42-0.48 1/h şi un timp de eliminare t½
de 20 ore [24].
Afecţiunile care însoţesc procesul inflamator pot influenţa farmacocinetica meloxicamului în
oricare dintre etape în sensul grăbirii sau încetinirii proceselor, cu apariţia efectelor adverse sau toxice
ori a pierderii efectului terapeutic [25, 26].
II.4.2.2. FARMACODINAMIA
Comparativ cu alte AINS, Meloxicamul prezintă o activitate scăzută asupra COX 1, el având o
acţiune de 18 ori mai slabă decât a Indometacinului şi de 29 ori mai slabă decât a Diclofenacului.
Aceste studii au fost efectuate pe celule macrofage peritoneale de cobai prin inducerea expresiei
COX1 şi COX2 cu ajutorul lipopolizaharidelor (LPS) [27].
Inhibiţia preferenţială a COX2 de către Meloxicam este strâns legată de structura sa.
Modificarea structurii Meloxicamului prin schimbarea poziţiei grupării metil de pe grupul tiazolic din
poziţia 5 în poziţia 4 duce la o scădere semnificativă a selectivităţii sale pentru COX2 şi preferarea
enzimei COX1 [28].
12
II.4.3. PROPRIETĂŢI FIZICO-CHIMICE
Meloxicamul, un derivat de oxicam, este un AINS cu grupare acidă enolică. Denumirea chimică
a Meloxicamului este 4-hidroxi-2-metil-N-(5-metil-2-tiazolil)-2H-1,2-benzotiazin-3-carboxamid-1,1dioxid. Are masa moleculară 351,4. Formula sa empirică este C 14H13N3O4S2.
Din punct de vedere al proprietăţilor fizice, Meloxicamul are structură cristalină, de culoare
galben deschis, practic insolubil în apa, cu o solubilitate crescută în acizi şi baze puternice. Este foarte
puţin solubil în metanol. Meloxicamul are un coeficient de partiţie aparent (log P) app = 0.1 în noctanol/tampon pH 7.4. Valorile pKa ale Meloxicamului sunt 1.1 şi 4.2
[29]
.
Solubilitatea scăzută a Meloxicamului la pH acid poate sugera existenţa unor efecte secundare
gastrice mult diminuate în comparaţie cu alte AINS. La pH-uri scăzute, Meloxicamul este mult mai
lipofilic decat AINS cele mai apropiate ca structură: piroxicamul şi tenoxicamul
[30]
.
II.4.4. MODALITĂŢI DE CREŞTERE A DIFUZIEI MELOXICAMULUL PRIN
MEMBRANE ARTIFICIALE ŞI PIELE ANIMALĂ – PROMOTORI FIZICI ŞI CHIMICI
Pentru a avea o difuzie optimă a unei substanţe printr-o membrana artificială sau naturală
trebuie ca substanţa medicamentoasă sa fie cedată cu uşurinţă de către forma farmaceutică în care este
încorporată şi în acelaşi timp, să fie uşor absorbită de către ţesutul receptor. Creşterea difuziei la
nivelul pielii se poate face cu ajutorul promotorilor chimici şi fizici (enhanceri chimici şi fizici).
II.4.4.1. PROMOTORI CHIMICI AI ABSORBŢIEI
Solubilitatea Meloxicamului creşte cu creşterea pH-ului. Unul din factorii responsabili de
dizolvarea unui compus organic este capacitatea sa de a disocia în ioni, fapt care la rândul său
depinde de pH. Deoarece Meloxicamul este un acid, solubilitatea sa e dependentă de gradul de
disociere în ioni şi deci de pH.
Solubilitatea Meloxicamului poate fi îmbunătăţită şi prin folosirea unor agenţi de creştere a
solubilităţii precum: alcooli (alcool laurilic, alcool stearilic, hexidecanol, octildodecanol, alcool
izostearilic), acizi graşi (acid caproic şi stearic), esteri (dietil cebacat, diizopropil adipat, izopropil
miristat,
triacetină),
terpene
(eucaliptol,
mentol),
amine
(di
şi
trietanolamina,
di
şi
triizopropanolamina), surfactanţi (glicerinmonocaprilat, polisorbat 80)[31].
II.4.4.2. PROMOTORI FIZICI AI ABSORBŢIEI
Din categoria promotorilor fizici ai absorbţiei face parte metoda aplicării curentului electric
pentru facilitarea transportului transdermic, metoda numită iontoforeză. Alături de iontoforeză, din
această clasă mai fac parte şi electroporaţia, magnetoforeza şi undele fotomecanice.
13
II.4.5. FORMULĂRI MELOXICAM
Meloxicamul este un antiinflamator nesteroidian ce inhibă selectiv COX2.
Deşi a fost demonstrată selectivitatea sa, efectele adverse gastrointestinale nedorite pot să apară
după administrare orală. Aplicarea topică a Meloxicamului poate să ofere avantaje prin eliberarea
medicamentului direct la locul dureros, cu producerea unui efect local. Cu toate acestea, funcţia de
barieră a pielii limitează difuzia multor substanţe active.
Pentru a contracara aceste neajunsuri, este necesară stabilirea unei formulări pe bază de
Meloxicam care să conţină un vehicul optim din care substanţa activă să fie cedată după un profil
prestabilit. Recent au fost efectuate studii pe diferite forme farmaceutice de genul: microemulsii,
lipogeluri, hidrogeluri [32].
Studiile anterioare efectuate în diverse centre universitare sunt axate pe determinarea efectului
promotorilor de permeabilitate asupra difuziei transdermice, efectul diverselor amestecuri de solvenţi
asupra cedării substanţei active şi pe obţinerea unor matrici din care Meloxicamul să fie cedat într-un
mod controlat. La momentul actual, nu există la noi pe piaţă nici o formulă pe bază de Meloxicam
care să fie aplicată topic [33].
II.5. CONTROLUL UNGUENTELOR
Controlul
organoleptic:
omogenitate,
culoare
şi
miros
caracteristic
componentelor.
Omogenitatea se controlează prin întinderea unguentului pe o placă şi observarea cu lupa 4.5X. Se
determină mărimea particulelor pentru unguentele suspensii (obişnuite şi oftalmice).
Determinarea pH-ului se realizează potenţiometric, în fază apoasă şi trebuie să fie cuprins între
4,5-8,5.
Pentru a aprecia consistenţa unguentelor sunt patru tipuri de probe reologice: probe de
viscozitate; probe de penetraţie; probe de întindere şi probe de elasticitate. [1].
14
III. CERCETĂRI PERSONALE
III.1. MOTIVAREA ALEGERII SUBIECTULUI CERCETAT
Folosind anumite cuvinte cheie (pain, year) şi motoarele de căutare www.pubmed.com,
www.google.com şi www.interscience.wiley.com am analizat evoluţia interesului arătat studierii
proceselor fizio-patologice ale durerii.
Procent studii legate de
durere din din totalul
studiilor
Evolutia studiilor despre durere (2)
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
pain
2003
pain
2004
pain
2005
pain
2006
pain
2007
Perioada
pain
2008
pain
2009
pain
2010
w w w .interscience.w iley.com
GRAFIC 1 - EVOLUŢIA ANUALĂ A STUDIILOR DESPRE DURERE
ÎN PERIOADA 2003-2010 (surse: www.interscience.wiley.com)
Numărul studiilor având ca interes durerea a crescut semnificativ în ultimul deceniu, ceea ce
arată că acest domeniu are foarte multe resurse neexploatate încă la nivel mondial. Numărul de apariţii
în perioada 2000-2010 raportat la numărul de apariţii din 1990-2000 este semnificativ mai mare,
raportul fiind de 1,244845, adică cu aproape 25% mai mult.
În ţara noastră antiinflamatoarele nesteroidiene administrate topic pot fi formulate sub forma de
unguente lipofile, creme, geluri, spray-uri cutanate, ape de gură, picături oftalmice. Având ca sursă
siteul Agenţiei Naţionale a Medicamentului, am centralizat informaţiile referitoare la formele
farmaceutice ce conţin antiinflamatoare nesteroidiene aplicate topic utilizate în ţara noastră [159-162].
Mergând mai departe, am observat că nu există nici o formă farmaceutică aplicată topic având ca
substanţă activă Meloxicamul. Meloxicamul (cod ATC M01AC06) se găseşte doar sub formă de
comprimate, supozitoare şi soluţii injectabile [34]
Această teză are ca interes principal obţinerea unor forme farmaceutice semisolide originale şi
stabile, conţinând ca substanţă activă un antiinflamator nesteroidian COX2 selectiv –Meloxicamul,
formulate astfel încât să aibă un profil farmacocinetic optim de cedare.
III.2. DESIGN EXPERIMENTAL
Experimentele efectuate în cadrul aceastei teze s-au desfăşurat în mai multe etape care au
urmărit:
15
1.
găsirea unor agenţi de creştere a solubilităţii Meloxicamului, substanţă test cu un grad de
dizolvare foarte mic în solvenţii uzuali de genul: apă, tampoane fosfat, citrat, borat, solvenţi lipofili;
2.
includerea soluţiilor de Meloxicam preparate în etapa 1 în forme farmaceutice
semisolide hidrofile şi hidrofobe, cu păstrarea gradului de dispersie molecular;
3.
controlul formelor farmaceutice obţinute din punct de vedere organoleptic, al aspectului,
al vâscozităţii şi al plasticităţii;
4.
obţinerea standardelor de Meloxicam şi a curbei de calibrare utilizată în determinările
calitative şi cantitative cu ajutorul spectrofotometrului UV-Vis;
5.
efectuarea studiilor de farmacocinetică care au constat în determinarea profilului
farmacocinetic de cedare şi difuzie al Meloxicamului in vitro prin
-
prin membrană artificială;
-
prin piele animală
6.
efectuarea de studii comparative ale profilului farmacocinetic de de cedare şi difuzie al
Meloxicamului in vitro la pH fiziologic 7.5 şi la pH-ul acid al pielii 4.5 utilizând aceleaşi membrane:
artificială şi animală;
7.
efectuarea studiilor in vivo, pe experimente pe animal.
În următoarele două tabele este prezentat designul experimental, care a ţinut cont de următorii
parametrii:.
Prin varierea parametrilor: formă farmaceutică, agent de gelificare, agent solubilizant, promotor
de absorbţie, pH formă farmaceutică, pH soluţie receptoare, temperatură, membrană utilizată, au fost
planificate 21 experimente, dintre care doar 16 experimente au fost efectuate, utilizând doar formele
farmaceutice cu Meloxicam care s-au dovedit a fi optime în urma controlului de calitate.
III.3. STUDIUL I –CONTRIBUŢII PERSONALE LA OBŢINEREA ŞI
CONTROLUL
FORMELOR
FARMACEUTICE
SEMISOLIDE
PENTRU
APLICARE TOPICĂ PE BAZĂ DE MELOXICAM. METODE DE OPTIMIZARE A
GRADULUI DE SOLUBILIZARE A MELOXICAMULUI
III.3.1. MOTIVAŢIA ŞI OBIECTIVELE STUDIULUI
În aceasta teză unul dintre obiective a fost acela de a prepara forme farmaceutice semisolide din
categoria unguentelor hidrofile şi lipofile cu o concentraţie de 0.3% Meloxicam substanţă activă.
Deoarece mai departe, s-a urmărit profilul farmacocinetic al Meloxicamului şi ţinând cont că acesta
este mult mai uşor eliberat din forme farmaceutice în care se găseşte dispersat la nivel molecular, un
alt scop al acestei teze a fost obţinerea unor forme farmaceutice unguente de tip soluţie (substanţa
activă să fie dizolvată în baza de unguent) [35].
16
S-a cercetat încorporarea Meloxicamului cu ajutorul diverşilor agenţi de creştere a solubilităţii în
formele farmaceutice semisolide hidrofile şi lipofile mai sus amintite.
III.3.2. MATERIAL ŞI METODĂ
Substanţele şi soluţiile folosite au fost: Meloxicam (Unichem Laboratories LTD), Carbopol 990
(Medchim T.M.), Metilceluloză (Medchim T.M.), Lanolină (Medchim T.M.), Vaselină (Medchim
T.M.), Tween 80 (Merck), Trietanolamină (Fluka Chemie AG), Polietilenglicol 400 (Merck),
Polietilenglicol 4000 (Merck), Glicerină (SC Chimreactiv SRL), Hidroxid de sodiu (Merck), Fenosept
(Medchim T.M.), Ser fiziologic 0,9% m/v (BBraun), Nipagin (Medchim T.M.), Nipasol (Medchim
T.M.).
Ca aparatură şi ustensile, s-au folosit: mojare farmaceutice, balanţe electronice, pipete
electronice 1-5 ml, seringi 1 ml – 20 ml, vâscozimetru Thermo Scientific HAAKE, Tester de
determinare a plasticitaţii dispozitivul Ojeda şi Arbussa, pH-metru Consort. Unguentele obţinute au
fost condiţionate în cutii de polietilenă bine închise, la cel mult 25 0C. Pentru preluarea imaginilor
fotografice acestea au fost transferate în seringi cu o capacitate de 20ml. S-a folosit un aparat foto
CANON PowerShot G9.
Pentru prepararea unguentelor s-a folosit metoda manuală de pulverizare a substanţei active,
obţinerea soluţiei şi omogenizarea manuală cu restul componentelor. S-au folosit:
-agent de creştere a solubilităţii: tween 80, polietilenglicol 400 şi 4000, trietanolamina, octilsulfat
de sodiu;
-agent de gelificare: Carbopol 990, metilceluloză;
-agent de menţinere a umidităţii: glicerină;
-agent conservant: borat de fenilmercur;
-vehicul: apă distilată.
2.1.
CONTROLUL
ORGANOLEPTIC:
omogenitate,
culoare
şi
miros
caracteristic
componentelor. Omogenitatea se controlează prin întinderea unguentului pe o placă şi observarea cu
lupa 4.5X. Se determină mărimea particulelor pentru unguentele suspensii.
2.2. DETERMINAREA pH-ULUI se realizează potenţiometric, în fază apoasă şi trebuie să fie
cuprins între 4,5-8,5.
2.3. CONTROLUL REOLOGIC: în acest studiu am cuantificat vâscozitatea şi plasticitatea.
Determinarea vâscozităţii. Unguentele sunt corpuri plastice şi tixotrope, vâscozitatea
modificându-se dependent de temperatură şi forţele de forfecare aplicate. S-a folosit vâscozimetrul
rotaţional Thermo Scientific HAAKE 550 [4].
Determinarea plasticităţii. Se foloseşte dispozitivul Ojeda şi Arbussa, alcătuit din 2 plăci de
sticlă de anumite dimensiuni. Se obţin date numerice (curba extensiometrică reprezintă suprafaţa
17
ocupată în funcţie de greutatea aplicată), care permit aprecierea valorilor orientative ale plasticităţii
unguentelor.
III.3.3. REZULTATE
S-au obţinut nouă formulări cu o concentraţie de 0.3% Meloxicam:gelurile: G1, G2P1, G2P2,
G3, G4, G5, G6 şi unguentele U1 şi U2.
Metodele de preparare şi control au avut la baza principiile de preparare şi control ale
unguentelor prevăzute în FRX şi utilizate în literatură
[1, 36]
.
Unguentele preparate au fost transvazate în seringi transparente cu o capacitate de 20ml, au fost
analizate din punct de vedere organoleptic, al pH-ului, al vâscozităţii şi al plasticităţii. Toate
unguentele preparate au fost captate fotografic.
Formulările G1, G2P2 şi G4 cu un conţinut de 0.3 % Meloxicam au fost translucide, fără
particule în suspensie şi cu o consistenţă bună. Spre deosebire de acestea, restul formulărilor cu acelaşi
conţinut de Meloxicam s-au prezentat sub forma unor unguente de tip suspensie, în care s-au putut
observa particule aflate în suspensie şi care au avut o consistenţă mai mică.
FIGURA 1 GEL FORMULA G1 (1% CBP 990, 0.3% Meloxicam, 0.1%Tween 80)
pH-ul s-a încadrat în prevederile Farmacopeei Române a X-a între 4.5 şi 8.5.
Formulă
G1
G2P1
G2P2
G3
G4
G5
G6
U1
U2
pH
8.4
8.2
8.2
8.1
8
8.1
8.3
7.3
6.8
Vascozitatea (mPAs)
TABEL 1 - pH-UL FORMULELOR PREPARATE
Variatia vascozitatii unguentelor utilizate, in functie de
temperatura
25
20
15
10
5
0
Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3% Fără 0.3%
Mx
Mx
Mx
Mx
Mx
Mx
Mx
Mx
Mx
G1
G2P1
G2P2
G3
G4
G5
Tipul formularii
G6
U1
U2
Vascozitatea la 23.5C
Vascozitatea la 37.5C
GRAFIC 2 – VARIAŢIA VÂSCOZITĂŢII
ÎN FUNCŢIE DE FORMULARE ŞI TEMPERATURĂ
18
Se poate observa că unele din preparate precum G2P1, G3, G5 şi G6 au valori ale vâscozităţii
mult mai mici decăt ale celorlaltor formulări. Acest lucru poate fi datorat unui pH inadecvat, la care
gelificările Carbopolului respectiv Metilcelulozei nu au loc în totalitate.
VARIATIA SUPRAFETEI DE INTINDERE IN FUNCTIE DE GREUTATEA APLICATA SI DE
TIPUL DE FORMULARE
SUPRAFATA DE INTINDERE (mm2)
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
50 g
100g
200g
250g
500g
750g
GREUTATE APLICATA (g)
G1
G1 cu Mx 0.3%
G2P2
G2P2 cu Mx 0.3%
G4
G4 cu Mx 0.3%
U1
U1 cu Mx 0.3%
U2
U2 cu Mx 0.3%
GRAFIC 3 – VARIAŢIA SUPRAFEŢEI DE ÎNTINDERE
ÎN FUNCŢIE DE GREUTATEA APLICATĂ
Curba extensiometrică arată că la adăugarea de Meloxicam, întinderea are loc pe o suprafaţă uşor
mai mare (p=4.83191E-07 <0.05).
Dintre toate formulările, cele mai mici suprafeţe de întindere au fost observate în cazul
unguentului hidrofil U2, iar cele mai mari, în cazul formulei G2P2, ceea ce demonstrează importanţa
excipienţilor în formularea formelor farmaceutice semisolide.
III.3.4. DISCUŢII
În acest studiu s-a dorit obţinerea unor unguente hidrofile şi hidrofobe în care să se încorporeze
cu uşurinţă un antiinflamator nesteroidian (Meloxicamul) şi care să corespundă calitativ normelor în
vigoare (F.R. X, Farmacopeea Europeană).
Din punct de vedere organoleptic, unguentele au avut un aspect caracteristic componentelor. În
cazul formulelor care au conţinut Meloxicam ca substanţă activă, culoarea a fost mai intens gălbuie
decât cele fără substanţă activă. Determinarea organoleptică a fost efectuată utilizând metodele de
evaluare întâlnite în literatura de specialitate[32].
În urma analizelor, preparatele obţinute în cadrul acestei teze au avut un pH care s-a încadrat în
intervalul impus de Farmacopeea Română a X-a [4].
S-a putut observa că pH-ul crescut a fost dat în special de soluţia de NaOH cu care s-a efectuat
gelificarea. De asemenea, o contribuţie la un pH ridicat l-a avut şi Trietanolamina folosită ca agent de
creştere a solubilităţii. pH-ul unguentului hidrofil pe bază de PEG 400 şi PEG 4000 este foate puţin
influenţat de prezenţa Meloxicamului. La aceleaşi concluzii a ajuns şi Nagia et al. care a folosit în
studiul său ca agenţi de creştere a solubilităţii Tween 80 şi Trietanolamina
19
[32]
.
pH-ul este important pentru stabilitatea sistemului dispers şi a substanţelor active. El poate
influenţa vâscozitatea gelurilor şi poate scădea activitatea conservanţilor. Dacă se găseşte în afara
limitelor impuse de FRX, pH-ul preparatelor semisolide aplicate topic poate influenţa negativ structura
pielii.
Din punct de vedere reologic, au fost analizate vâscozitatea şi plasticitatea. Aceste caracteristici
sunt strâns legate de bazele de unguent folosite, dar pot fi cu uşurinţă influenţate de excipienţii
utilizaţi. Hidrogelurile pe bază de Carbopol se obţin prin neutralizarea dispersiilor macromoleculelor
îmbibate anterior cu vehicul, cu ajutorul soluţiilor alcaline. Carbomerii cunoscuţi şi ca acizi poliacrilici
sau polimeri carboxivinilici sunt întâlniţi cel mai frecvent cu denumirea de Carbopoli. Sunt polimeri
sintetici ai acidului acrilic, cu caracter anionic şi masă moleculară mare. Se prezintă ca pudre de
culoare albă, fine, cu densitate foarte mică. Vâscozitatea maximă este obţinută la pH între 6 şi 11. Ea
scade în prezenţa electrolizilor şi creşte în prezenţa glicerolului, propilenglicolului sau alcoolului
[35]
.
Analizând valorile vâscozităţii tuturor preparatelor, se poate trage concluzia că adăugarea unei
cantităţi mici de Meloxicam (0.3%) duce la o scădere uşoară a vâscozităţii preparatelor (p=0.134034).
În cazul preparatelor G1, G2P2, G4, U1 şi U2, aceasta ramâne totuşi în valori optime. Preparatele cu
vâscozitate bună au fost selectate pentru a fi studiate în următoarea etapă, din punctul de vedere al
profilului farmacocinetic de cedare al Meloxicamului. În studiul publicat în 2010 de Shashikant et al.
care foloseşte bază de unguent gelul de Carbopol, iar ca agent de creştere a solubilităţii
Trietanolamina, testele de reologie au condus la obţinerea unor rezultate asemănătoare cu cele obţinute
în această teză, suprafaţa de întindere fiind în intervalul 17-28 cm2[37].
III.3.5. CONCLUZII
În urma acestui studiu pot fi trase mai multe concluzii:
1. În absenţa unor agenţi de creştere a solubilităţii atent aleşi, Meloxicamul nu poate fi formulat sub
forma unor preparate semisolide hidrofile sau lipofile cu aplicare topică;
2. În urma numeroaselor testări, am determinat că Tween-ul 80 în concentraţie 0.1%,
Trietanolamina 30% şi Polietilenglicol-ul 400 3% au capacitatea de a creşte gradul de solubilizare al
Meloxicamului. Aceştia au fost singurii dintre cei testaţi, care adăugaţi în unguente alături de substanţa
activă, au dus la solubilizarea Meloxicamului şi la obţinerea unor unguente transparente, de tip soluţie;
3. Dintre agenţii presupuşi a creşte solubilitatea, octilsulfatul de sodiu, un agent tensioactiv cu
proprietăţi umectante şi de scădere a tensiunii superficiale lichid - solid, nu a reuşit să solubilizeze
Meloxicamul;
4. Au fost formulate 9 unguente hidrofile şi lipofile, de tip soluţie (geluri: G1, G2P2, G4 şi
unguentul U2), dar şi de tip suspensie (gelurile: G2P1, G3, G5, G6 şi unguentul U1);
20
5. Foarte important în procesul de solubilizare este protocolul de lucru, drept urmare, folosind exact
aceleaşi componente în aceleaşi cantităţi, am obţinut două formule diferite ca grad de dispersie:
formula G2P1 hidrogel tip suspensie, iar formula G2P2 hidrogel tip soluţie;
6. Din punct de vedere organoleptic, unguentele obţinute au caracteristicile componentelor. pH-ul
lor s-a încadrat în limitele impuse de Farmacopeea Română a X-a;
7. Analizând vâscozitatea preparatelor obţinute, doar formulele G1, G2P2, G4, U1 şi U2 au fost
considerate a fi corespunzătoare. Restul preparatelor nu au avut o consistenţă potrivită;
8. Vâscozitatea preparatelor a scăzut uşor după adăugarea substanţei medicamentoase testate Meloxicam 0.3%;
9. Din punct de vedere al capacităţii de întindere, toate preparatele pe bază de Carbopol au avut un
comportament asemănător;
10. Pentru a determina profilului cinetic de cedare al Meloxicamului, în următoarea etapă au fost
alese preparatele cu caracteristicile optime, şi anume: G1, G2P2, G4, U1 şi U2.
III.4. STUDIUL II - PROFILUL FARMACOCINETIC DE CEDARE IN
VITRO
AL
FORMELE
MELOXICAMULUI
FARMACEUTICE
PRIN
MEMBRANE
SEMISOLIDE
ARTIFICIALE
HIDROFILE.
DIN
INFLUENŢA
PROMOTORILOR DE ABSORBŢIE ŞI A pH-ULUI
III.4.1. MOTIVAŢIA ŞI OBIECTIVELE STUDIULUI
Studiul a avut în vedere observarea profilului farmacocinetic prin determinarea concentraţiei
Meloxicamului în soluţia receptoare după aplicarea pe membrană artificială de celuloză a celulei de
difuzie Franz.
Prin adăugarea de agenţi de creştere a solubilităţii, s-a putut încorpora Meloxicamul în hidrogel,
obţinându-se un unguent hidrofil de tip soluţie din care substanţa activă se eliberează mult mai uşor
comparativ cu unguentele de tip emulsie sau suspensie.
Am optat pentru obţinerea unor unguente hidofile datorită proprietăţilor fizice ale agenţilor de
solubilizare, precum şi datorită răspândirii mult mai largi în ultima perioadă a acestei forme
farmaceutice. Dintre formulările obţinute în cadrul Studiului I, doar câteva dintre ele au fost selectate
pentru studierea profilului farmacocinetic al Meloxicamului prin membrană artificială. Acestea sunt
gelurile G1, G2P2, G4 şi unguentul U2, pastrându-se codificarea din studiul anterior.
(Medchim T.M.), Tween 80 (Merck), Trietanolamină (Fluka Chemie AG), Polietilenglicol 400
21
(Merck), Glicerină (SC Chimreactiv SRL), Hidroxid de sodiu (Merck), Fenosept (Medchim T.M.), Ser
fizioliogic 0,9% m/v (BBraun).
S-a folosit o celulă de difuzie verticală Hanson Research 58-001-455 cu o capacitate de 7ml, un
orificiu de difuzie de 15 mm (recomandată FDA şi SUPAC SS) şi cu agitator Helix, iar absorbţiile au
fost citite la spectofotometrul UV-Vis JASCO V530.
Au fost folosite membrane metilcelulozice cu un diametru de 25 mm şi o dimensiune a porilor de
0,45 m, suprafaţă de cedare 3.14cm2 Teknokroma.
S-a folosit celula de difuzie verticală Hanson Research 58-001-455 cu o capacitate de 7ml, un
orificiu de difuzie de 15mm (recomandată FDA şi SUPAC SS) şi cu agitator Helix. Toate
experimentele au fost efectuate în triplicat.
FIGURA 2
CELULĂ DE DIFUZIE
FIGURA 3
SCHEMA APARATURII DE DIFUZIE IN VITRO
Soluţia receptoare pentru testele de difuziune efectuate pe celula de difuzie cu o capacitate de
7ml a fost Serul fiziologic 0.9%, steril şi apirogen, cu un adaos de Tween 0.1% pentru a favoriza
umectarea substanţei de difuzat. Toate experimentele au fost efectuate în triplicat. Timpul 0 este
considerat momentul în care a fost aplicată forma farmaceutică pe membrană, cu asamblarea imediată
a celulei de difuzie. Pentru fiecare experiment s-au aplicat câte 0.3g gel cu un conţinut de 0.3%
substanţă activă Meloxicam. La 5min, 10min, 15min, 30min, 1h, 2h, 3h, 6h, 24h de la începerea
experimentului, au fost prelevate probe de câte 0.5ml. Fiecare probă prelevată a fost diluată până la
2.5ml cu soluţie receptoare. Cantitatea prelevată a fost înlocuită cu soluţie receptoare, aşa încât
volumul receptor din celula de difuzie să rămână neschimbat. Cantitatea de gel rămasă pe membrană la
finalul experimentului a fost diluată cu soluţie receptoare şi a fost citită la spectofotometrul JASCO
V530 alături de probele prelevate la intervalul de timp specificat.
Probele au fost citite la spectofotometru JASCO V530 la lungimea de undă 362nm specificată în
literatură. S-a determinat media triplicatelor, deviaţia standard, iar gradul de încredere a fost evaluat
folosind testul TTEST Microsoft Excel. Standardele au fost obţinute folosind Meloxicam în diverse
concentratii la un pH alcalin.
22
III.4.3. REZULTATE
Soluţiile standard au fost obţinute prin dizolvarea a 0.01g Meloxicam în 10g Ser fiziologic
alcalinizată cu 0.1g NaOH20%. În funcţie de absorbţiile diluţiilor la lungimea de undă 362nm, a fost
trasată curba de calibrare (slope= 0.182418223).
FIGURA 4-. SPECTRUL MELOXICAMULUI (Picul se observă la 362nm)
Absorbtia
Absorbtia in functie de concentratie
Valori sem nificative
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
0.5
1
1.5
2
Concentratia m g/100m l
2.5
3
3.5
Absorbtia
GRAFIC 4 - VALORILE SEMNIFICATIVE ALE ABSORBŢIEI STANDARDELOR
SLOPE = 0.0279931
III.4.3.1. STUDIU COMPARATIV: INFLUENŢA AGENTULUI DE SOLUBILIZARE
VITEZEI DE DIFUZIE ŞI PROCENTULUI DE MELOXICAM DIFUZAT
Graficele prezintă evoluţia vitezei de difuzie a Meloxicamului, precum şi procentul difuzat,
pentru toate cele 4 formulări studiate.
23
Influenta agentului de solubilizare asupra vitezei de difuzie a Meloxicamului din
unguente hidrofile
pH fiziologic 7.5
Viteza de difuzie (mg/min)
0.02
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
0
5
10
15
30
60
120
180
EXP
EXP
EXP
EXP
Timp (min)
360
1440
1 G1 (DESIGN 1)
2 G2P2 (DESIGN 2)
3 E14 PEG 400 CBP (DESIGN 14)
4 E16 PEG 400 PEG 4000 (DESIGN 16)
GRAFIC 5 - INFLUENŢA AGENTULUI DE SOLUBILIZARE ASUPRA VITEZEI DE DIFUZIE A
MELOXICAMULUI DIN UNGUENTE HIDROFILE
PRIN MEMBRANĂ ARTIFICIALĂ LA pH FIZIOLOGIC 7.5
Viteza maximă de difuzie a Meloxicamului se poate observa în cazul formulei care conţine ca
agent de creştere a solubilităţii Trietanolamina. Viteza atinge valori maxime de aprox 0.018mg/min la
10 minute de la aplicare.
În cazul formulei care conţine Tween 80, picul este observat tot la 10 minute, dar este mult
scăzut comparativ cu cel al formulei G2P2.
Cele mai mici valori ale vitezei de difuzie sunt atinse în cazul hidrogelului cu Polietilenglicol
400.
Comparând din punct de vedere al vitezei de difuzie a Meloxicamului la pH 7.4 G2P2 cu G1, G4
şi U2, utilizând TTEST au fost obţinute valorile 0.001843, 0.00477282, 0.00537582 (p<0.05).
Influenta agentului de solubilizare asupra vitezei de difuzie a Meloxicamului din
unguente hidrofile
pH 4.5
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
0
5
10
15
30
60
Timp (min)
120
EXP
EXP
EXP
EXP
180
360
1440
9 G1 (DESIGN 5)
10 G2P2 (DESIGN 6)
12 E19 PEG 400 PEG 4000 (DESIGN 19)
PRIN MEMBRANĂ ARTIFICIALĂ LA pH-UL PIELII 4.5
24
Comparând formularea G2P2 din punct de vedere al vitezei de difuzie a Meloxicamului difuzat
la pH 4.5 cu G1, G4 şi U2, folosind TTEST au fost obţinute valorile 0.00141029, 0.00365196,
0.00485342 (p<0.05).
Evoluţia vitezelor de difuzie a Meloxicamului prin membrana artificială în soluţia salină cu pH
4.5 este asemănătoare cu cea din soluţia cu pH 7.5, picurile apărând ceva mai târziu, cu o latenţă de 1015 minute comparativ cu cele apărute la pH 7.5. De asemenea, valorile pe care le ating vitezele sunt şi
ele mai scăzute comparativ cu cele determinate în cadrul experimentelor desfăşurate la pH 4.5.
Concentraţiile de Meloxicam decelate în soluţiile receptoare la pH 7.5 şi 4.5 sunt eficiente pentru
a asigura acţiune terapeutică locală şi sunt suficient de mici pentru a minimaliza efectele sistemice.
Influenta agentului de solubilizare asupra procentului de Meloxicam difuzat din
unguente hidrofile
pH fiziologic 7.5
100
90
Procent difuzat (%)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
30
60
Timp (min)
120
EXP
EXP
EXP
EXP
180
360
1440
1 G1 (DESIGN 1)
2 G2P2 (DESIGN 2)
4 E16 PEG 400 PEG 4000 (DESIGN 16)
GRAFIC 7 - INFLUENŢA AGENTULUI DE SOLUBILIZARE ASUPRA PROCENTULUI DE
MELOXICAM DIFUZAT DIN UNGUENTE HIDROFILE
PRIN MEMBRANĂ ARTIFICIALĂ LA pH FIZIOLOGIC 7.5
Comparând formularea G2P2 din punct de vedere al procentului de Meloxicam difuzat la pH 7.4
cu G1, G4 şi U2, folosind TTEST au fost obţinute valorile 0.00071999, 0.00018932, 0.00016125
(p<0.05).
Procentul cel mai mare de Meloxicam difuzat până la încheierea experimentului (24 ore de la
aplicarea unguentului) este întâlnit la formula G2P2 (aproximativ 90%), formulă la care s-au observat
şi cele mai mari valori ale vitezei de difuzie. Restul formulelor au avut un procent de Meloxicam
difuzat în medie de 40%.
25
Influenta agentului de solubilizare asupra procentului de Meloxicam difuzat din
unguente hidrofile
pH fiziologic 4.5
90
Procent difuzat (%)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
30
60
120
EXP
EXP
EXP
EXP
Timp (min)
180
360
1440
9 G1 (DESIGN 5)
10 G2P2 (DESIGN 6)
12 E19 PEG 400 PEG 4000 (DESIGN 19)
Comparând formularea G2P2 din punct de vedere al procentului de Meloxicam difuzat la pH 4.5
cu G1, G4 şi U2, folosind TTEST au fost obţinute valorile 0.00082431, 0.00024356, 0.00018774
(p<0.05).
Procentul de Meloxicam difuzat la pH 4.5 atinge valori mai mici comparativ cu cele întâlnite la
pH acid 4.5. Procentul difuzat total maxim atins este de aproximativ 80%, tot pentru formula G2P2.
III.4.3.2. STUDIU COMPARATIV: INFLUENŢA pH-ULUI ASUPRA VITEZEI DE
CEDARE
Influenta pH-ului asupra vitezei de cedare
FORMULA G4
0.005
0.0045
0.004
0.0035
0.003
0.0025
0.002
0.0015
0.001
0.0005
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
EXP 3 E14 PEG 400 CBP (DESIGN 14)
Tim p (m in)
EXP 11 E15 PEG 400 CBP (DESIGN 15)
GRAFIC 9 - INFLUENŢA pH-ULUI ASUPRA VITEZEI DE CEDARE FORMULA G4 p=0.0071359
Din graficele anterioare se poate observa că valorile vitezelor de difuzie sunt mai mari în cazul
folosirii ca soluţie receptoare a soluţiei saline cu pH 7.5, comparativ cu soluţia salină pH 4.5. Evoluţia
26
vitezelor de difuzie a Meloxicamului prin membrana artificială în soluţia salină cu pH 4.5 este
asemănătoare cu cea din soluţia cu pH 7.5, picurile apărând ceva mai târziu, cu o latenţă de 10-15
minute comparativ cu cele apărute la pH 7.5.
III.4.3.3. STUDIU COMPARATIV: INFLUENŢA pH-ULUI ASUPRA PROCENTULUI
DE MELOXICAM DIFUZAT
Influenta pH-ului asupra procentului de Meloxicam difuzat
FORMULA G2P2
90
Procentul difuzat (%)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
Tim p (m in)
15
30
60
120
180
EXP 2 G2P2 (DESIGN 2)
360
1440
GRAFIC 10 - INFLUENŢA pH-ULUI ASUPRA PROCENTULUI
DE MELOXICAM DIFUZAT – FORMULA G2P2 p=6.28864E-05
Se poate observa că în toate experimentele, procentul de Meloxicam difuzat este mai mic în
cazul folosirii soluţiei saline cu pH 4.5 decât în cazul folosirii soluţiei saline cu pH 7.5. Procentul mai
mic difuzat în cazul soluţiilor receptoare cu pH acid 4.5 poate fi datorat unei mai mici solubilităţi a
Meloxicamului în aceste soluţii, dar şi unei posibile degradări a acestuia la acest pH. Orientarea către o
ipoteză sau alta, trebuie să ţină cont şi de cantitatea de Meloxicam care nu a fost regăsită în nici unul
dintre compartimente: gel, membrană, soluţie receptoare. Această cantitate neregăsită poate fi datorată
pierderilor inevitabile din timpul manipulării, dar şi unor eventuale procese de degradare ale
Meloxicamului, care astfel nu mai poate fi detectat la lungimea de undă corespunzătoare (362nm).
Procentul de Meloxicam difuzat la pH 4.5 atinge valori mai mici comparativ cu cele întâlnite la
pH fiziologic 7.5. Procentul cel mai mare de Meloxicam difuzat până la încheierea experimentului (24
ore de la aplicarea unguentului) este întâlnit la formula G2P2 (aproximativ 90%),comparativ cu 80%
întâlnit pentru aceeaşi formulare în cazul folosirii unui pH acid 4.5.
În studii asemănătoare în care s-a lucrat cu geluri de Meloxicam, cantitatea de substanţă activă
difuzată in vitro prin membrană artificială a atins valori până la 500 µg/cm 2, în condiţiile aplicării unei
cantităţi de 0.5g Meloxicam 0.3% [38].
27
III.4.3.4. STUDIU COMPARATIV: DISTRIBUŢIA MELOXICAMULUI ÎN CELE TREI
COMPARTIMENTE: UNGUENT HIDROFIL – MEMBRANĂ - SOLUŢIE RECEPTOARE
Dintre toate formulările, formularea G2P2 a avut cel mai mic procentaj de Meloxicam rămas în
forma farmaceutică aplicată.
Procentul de Meloxicam ramas in unguentul aplicat
70
Procent (%)
60
50
40
30
20
10
0
G1
G2P2
G4
Tipul de formulare
U2
pH 7.5
pH 4.5
GRAFIC 11 – PROCENT DE MELOXICAM RĂMAS ÎN UNGUENTUL APLICAT p=0.15937284
Evolutia Meloxicamului la pH 7.5
Procentaj (%)
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
G1
G2P2
G4
U2
Tip formulare
pH 7.5 procent difuzat
pH 7.5 procent nedifuzat
pH 7.5 procent pierdut
GRAFIC 12 – EVOLUŢIA MELOXICAMULUI PRIN MEMBRANĂ ARTIFICIALĂ LA pH 7.5
Procentaj (%)
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
G1
G2P2
G4
U2
Tip formulare
GRAFIC 13 – EVOLUŢIA MELOXICAMULUI PRIN MEMBRANĂ ARTIFICIALĂ LA pH 4.5
28
III.4.4. DISCUŢII
La fel ca şi celelalte antiinflamatoare nesteroidiene, Meloxicamul a ridicat probleme la
încorporarea în forma farmaceutică datorită solubilităţii scăzute în baza de unguent. Studiile arată că
solubilitatea AINS poate fi crescută cu ajutorul alcoolilor, propilenglicolului, DMSO. Concentraţia în
substanţă activă nu depăşeşte 10 % în cazul antiinflamatoarelor nesteroidiene formulate pentru aplicare
topică si comercializate pe piaţă
[39]
. Pentru aplicările topice Meloxicamul ar putea fi formulat în forme
farmaceutice cu aplicare locală. În ţara noastră nu există nici o formă farmaceutică cu aplicare topică
pe bază de Meloxicam.
Agenţii folosiţi în acest studiu pentru creşterea difuziei prin membrana artificială au mai multe
mecanisme de acţiune:
1. Trietanolamina creşte solubilitatea substanţei active în vehicul. Creşterea solubilităţii
compuşilor greu solubili se bazează uneori pe transformarea lor în săruri mult mai uşor solubile, cu
condiţia păstrării efectelor terapeutice. Pe acest gen de mecanism se bazează folosirea etanolaminelor
pentru creşterea solubilităţii compuşilor antiinflamatori nesteroidieni
[31]
.
2. Polietilenglicolii cresc coeficientul de partiţie,
3. Tween 80 creşte gradul de dizolvare al Meloxicamului, dar poate acţiona şi prin solubilizarea
lipidelor din stratum corneum în cazul administrării pe piele.
Studiul a constat în determinarea in vitro a vitezei de cedare, a procentului de Meloxicam
difuzat, precum şi a modului de repartizare a substanţei active în cele trei compartimente.
Viteza de difuzie (mg/ml) a Meloxicamului prin membrana artificială a crescut în toate
experimentele foarte mult în intervalul de timp 0 - 30 minute, după care a scăzut treptat, cantităţi de
Meloxicam putând fi decelate chiar şi după o perioadă de 24 ore de la aplicarea unguentului pe
membrana artificială. Aceste rezultate au fost în concordanţă cu cele găsite în literatura de
specialitate[132]. În studiul efectuat de Nagia et al. în 2006 folosind diferite geluri cu Meloxicam,
cantitatea de substanţă activă difuzată prin membrană artificială a atins cote maxime pănă la 2 ore de la
momentul aplicării, iar la 9 ore după aplicare, aceasta a fost de 133.6 µg/cm2 pentru un gel de carbopol
cu 0.5% Meloxicam[32].
În alt studiu efectuat de Jantharaprapap et al. în 2007, cantitatea difuzată a atins valori de
500µg/cm2 în condiţiile aplicării a 0.5g gel Meloxicam 0.3% [38].
Vitezele de difuzie obţinute în cadrul Studiului II au putut fi optimizate prin testarea mai multor
agenţi de creştere a difuziei prin membrană. Dintre toţi agenţii, trietanolamina a avut cea mai mare
influenţă asupra vitezei de difuzie, aceasta atingând valori de 0.018mg/min la 10 minute de la aplicare.
Picurile vitezelor de difuzie prin membrana artificială utilizând soluţia salină cu pH 4.5 apar ceva mai
târziu, cu o latenţă de 10-15 minute comparativ cu cele apărute când s-a utilizat soluţia salină pH 7.5.
29
Studiile recente arată continua preocupare a cercetătorilor pentru creşterea gradului de
solubilizare şi de difuzie prin diferite membrane artificiale şi naturale a Meloxicamului, un
antiinflamator cu un potenţial ridicat din punct de vedere al acţiunii terapeutice la aplicare topică [31] .
III.4.5. CONCLUZII
1. Viteza de difuzie (mg/ml) a Meloxicamului prin membrana artificială a crescut în toate cazurile
foarte mult în intervalul de timp 0 - 30 minute, după care a scăzut treptat, cantităţi de Meloxicam
putând fi decelate chiar şi după o perioadă de 24 ore de la aplicarea unguentului pe membrana
artificială.
2. Viteza maximă de difuzie a Meloxicamului se înregistrează în cazul formulei care conţine ca
agent de creştere a solubilităţii Trietanolamina. Viteza atinge valori maxime de aprox 0.018mg/min la
10 minute de la aplicare. Evoluţia vitezei de difuzie pentru hidrogelul G2P2 ar putea fi explicată prin
transformarea Meloxicamului în sarea sa, un compus mai uşor solubil şi deci care poate difuza mai
uşor prin membrana artificială.
3. Adăugarea de PEG 400 solubilizează Meloxicamul şi duce la formarea unui unguent de tip
soluţie, dar evoluţia vitezei de difuzie sugerează o afinitate foarte mare a Meloxicamului pentru
agentul de solubilizare PEG 400, respectiv PEG 4000 în cazul formulărilor G4, respectiv U2.
4. Evoluţia vitezelor de difuzie a Meloxicamului prin membrana artificială în soluţia salină cu pH
4.5 este asemănătoare cu cea din soluţia cu pH 7.5, valorile maxime apărând ceva mai târziu, cu o
latenţă de 10-15 minute comparativ cu cele apărute la pH 7.5.
5. Procentul cel mai mare de Meloxicam difuzat până la încheierea experimentului (24 ore de la
aplicarea unguentului) este întâlnit la formula G2P2 (aproximativ 90%), formulă la care s-au observat
6. Procentul mai mic difuzat în cazul soluţiilor receptoare cu pH acid 4.5 poate fi datorat unei
solubilităţi mai reduse a Meloxicamului în aceste soluţii, dar şi unei posibile degradări a acestuia la
acest pH. Orientarea către o ipoteză sau alta, trebuie să ţină cont şi de cantitatea de Meloxicam care nu
a fost regăsită în: gel, membrană sau soluţia receptoare. Această cantitate neregăsită poate fi datorată
pierderilor inevitabile din timpul manipulării.
7. Dintre toate formulele, hidrogelul pe bază de Carbopol 990 cu agent de creştere a solubilităţii
Trietanolamină a avut cel mai bun profil farmacocinetic, comparativ cu celelalte 3 formulări.
30
III.5. STUDIUL III - PROFILUL FARMACOCINETIC DE CEDARE IN
VITRO AL MELOXICAMULUI PRIN PIELE ANIMALĂ DIN FORMELE
FARMACEUTICE SEMISOLIDE HIDROFILE. INFLUENŢA PROMOTORILOR
DE ABSORBŢIE ŞI A pH-ULUI
III.5.1. MOTIVAŢIA STUDIULUI
Foarte multe dintre studiile in vitro efectuate au ca scop corelarea valorilor obţinute cu cele
determinate prin studiile in vivo, aşa încât treptat să poată fi eliminate studiile ce implică animale vii.
Uneori aceste corelări sunt dificil de realizat.
Acest experiment are ca obiectiv determinarea profilului farmacocinetic al Meloxicamului ca
reprezentant al clasei antiinflamatoarelor nesteroidiene, utilizând metoda in vitro din studiul anterior,
dar prin folosirea unei membrane naturale (pielea de şoarece).
Din gama variată a preparatelor utilizate în studiul anterior, au fost selectate pentru a fi testate în
acest studiu formulele cu cele mai bune profile de cedare a substanţei active. Diferenţele care au apărut
în profilul de cedare al Meloxicamului s-au datorat prezenţei unor substanţe cu rol de promotori de
absorbţie. Am determinat influenţa diferitelor substanţe auxiliare asupra difuziei Meloxicamului la
două pH-uri diferite: unul acid, asemănător cu al pielii - 4.5 şi unul neutru, fiziologic, asemănător cu al
plasmei - 7.5.
(Medchim T.M.), Tween 80 (Merck), Trietanolamină (Fluka Chemie AG), Polietilenglicol 400
(Merck), Polietilenglicol 4000 (Merck) Glicerină (SC Chimreactiv SRL), Hidroxid de sodiu (Merck),
Fenosept, Ser fizioliogic 0,9% m/v (BBraun), Nipagin, Nipasol, Lanolină, Vaselină, Metilceluloză.
Pentru testele de difuzie in vitro s-a folosit celula de difuzie Franz termostatată într-o baie de apă
cu recirculare, menţinându-se o temperatură de 320C.
Ca membrane biologice naturale au fost folosite porţiuni de piele proaspăt recoltată de la şoarece
adult.
Pielea dorsală a fost obţinută de la şoareci Swiss albino adulţi cu o greutate de aproximativ 30g.
Toate experimentele au fost efectuate în acord cu regulile bioetice de cercetare ştiinţifică de la nivelul
instituţiei noastre – Universitatea de Medicină şi Farmacie Craiova. Şoarecii au fost anesteziaţi cu eter
şi apoi sacrificaţi prin tăierea venei jugulare. Pielea dorsală a fost prelevată, iar blana a fost îndepărtată
prin radere cu ajutorul unui aparat de ras. Grosimea pielii abdominale de şoarece a fost de
1.83x10-2cm. Pielea fost secţionată în fracţii de câte 15 mm diametru. Înainte de fixarea pe celula de
31
difuzie, fiecare fracţie de piele a fost analizată din punct de vedere al integrităţii fizice, urmărindu-se să
nu fie prezente zone de piele prin care cederea să se facă neuniform.
FIGURA 5 - ŞOARECE SWISS ALBINO UTILIZAT ÎN EXPERIMENTE
FIGURA 6
FIGURA 7
ZONĂ INTEGRÂ DE PIELE DORSALĂ
ZONĂ DE PIELE UTILIZATĂ ÎN
TESTELE DE DIFUZIE
Protocolul de difuzie a fost identic cu cel utilizat în Studiul II anterior.
III.5.3. REZULTATE
Absorbtia in functie de concentratie
3
Absorbtia
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
20
40
60
80
concentratia m g/100 m l
100
120
Absorbtia
GRAFIC 14 - ABSORBŢIA STANDARDELOR ÎN FUNCŢIE DE CONCENTRAŢIE
32
III.5.3.1. STUDIU COMPARATIV: DISTRIBUŢIA MELOXICAMULUI ÎN CELE TREI
COMPARTIMENTE: UNGUENT HIDROFIL – MEMBRANĂ - SOLUŢIE RECEPTOARE
În cazul experimentului efectuat, se poate observa că formularea G2P2, are cea mai mică valoare
a procentului de Meloxicam rămas în piele (aproximativ 20%). Chiar şi în condiţiile unui pH acid 4.5,
deşi valorile sunt ceva mai mari, se păstrează aceeaşi tendinţă, formula G2P2 având cel mai mic
procent nedifuzat(aproximativ 25%).
Procentul de Meloxicam ramas in unguentul aplicat pe piele
70
Procent (%)
60
50
40
30
20
10
0
G1
G2P2
G4
U2
Tipul de formulare
pH 7.5
pH 4.5
GRAFIC 15 - PROCENT DE MELOXICAM RĂMAS ÎN UNGUENTUL APLICAT p=0.14526511
Procentaj (%)
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
G1
G2P2
G4
U2
Tip formulare
GRAFIC 16 - EVOLUŢIA MELOXICAMULUI PRIN PIELE ANIMALĂ LA pH 7.5
Procentaj (%)
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
G1
G2P2
G4
U2
Tip formulare
GRAFIC 17 - EVOLUŢIA MELOXICAMULUI PRIN PIELE ANIMALĂ LA pH 4.5
33
II.5.3.2. STUDIU COMPARATIV: INFLUENŢA AGENTULUI DE SOLUBILIZARE ŞI
A pH-ULUI ASUPRA VITEZEI DE CEDARE
Graficele reprezintă evoluţia vitezei de cedare a Meloxicamului pentru cele patru formulări cu
compoziţie diferită în două condiţii de lucru diferite: pH 4.5 şi pH 7.4.
EXP 5 vs EXP 13 - G1 PIELE
0.0007
0.0006
0.0005
0.0004
0.0003
0.0002
0.0001
0
0
5
10
15
30
Timp (min)
60
120
180
EXP 5 G1 PIELE (DESIGN 9)
360
1440
EXP 6 vs EXP 14 - G2P2 PIELE
0.0016
0.0014
0.0012
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0
0
5
10
15
Timp (min)
30
60
120
180
EXP 6 G2P2 PIELE (DESIGN 8)
360
1440
GRAFIC 19 - INFLUENŢA pH-ULUI ASUPRA VITEZEI DE CEDARE FORMULA G2P2 p=0.029771
EXP 7 vs EXP 15 - PEG 400 CARBOPOL - PIELE
0.0014
Viteza de difuzie
(mg/min)
0.0012
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
Timp (min)
EXP 7 PEG 400 CARBOPOL PIELE (DESIGN 17)
34
EXP 8 vs EXP 16 - PEG 400 PEG 4000 - PIELE
Viteza de difuzie
(mg/min)
0.0014
0.0012
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
Timp (min)
EXP 8 PEG 400 PEG 4000 PIELE (DESIGN 18)
GRAFIC 21 - INFLUENŢA pH-ULUI ASUPRA VITEZEI DE CEDARE FORMULA U2 p=0.0006772
Influenta substantelor auxiliare asupra variatiei vitezei de difuzie in vitro a
Meloxicamului din unguente hidrofile prin piele animala la pH 7.5
VITEZA DE DIFUZIE (mg/min)
0.0016
0.0014
0.0012
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
TIMP (MIN)
PRIN PIELE ANIMALĂ LA pH FIZIOLOGIC 7.5
Comparând G2P2 din punct de vedere al vitezei de difuzie a Meloxicamului prin piele de
şoarece, cu G1, G4 şi U2 la pH 7.5, utilizând TTEST, au fost obţinute următoarele valori ale p:
0.0002864, 0.0090254, 0.0140013.
35
Influenta substantelor auxiliare asupra variatiei vitezei de difuzie in vitro a
Meloxicamului din unguente hidrofile prin piele animala la pH 4.5
0.0014
0.0012
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
0.0002
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
TIMP (MIN)
PRIN PIELE ANIMALĂ LA pH-UL PIELII 4.5
Comparând G2P2 din punct de vedere al vitezei de difuzie a Meloxicamului prin piele de
şoarece, cu G1, G4 şi U2 la pH 4.5, utilizând TTEST, au fost obţinute următoarele valori ale p:
7.06278E-05, 0.000316052, 1.53073E-05 (p<0.05).
III.5.3.3. STUDIU COMPARATIV: INFLUENŢA AGENTULUI DE SOLUBILIZARE ŞI
A pH-ULUI ASUPRA PROCENTULUI DE MELOXICAM DIFUZAT
EXP 5 vs EXP 13 - G1 PIELE
30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
Timp (min)
15
30
60
120
180
360
1440
DE MELOXICAM DIFUZAT – FORMULA G1 p=0.0276794
36
EXP 6 vs EXP 14 - G2P2 PIELE
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
Timp (min)
DE MELOXICAM DIFUZAT – FORMULA G2P2 p=0.0188565
EXP 7 vs EXP 15 - PEG 400 CARBOPOL - PIELE
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
Timp (min)
DE MELOXICAM DIFUZAT – FORMULA G4 p=0.0226368
37
EXP 8 vs EXP 16 - PEG 400 PEG 4000 - PIELE
50
Procentul
difuzat (%)
40
30
20
10
0
1440
Timp (min)
DE MELOXICAM DIFUZAT – FORMULA U2 p=0.0181545
Influenta substantelor auxiliare asupra variatiei procentului de Meloxicam difuzat in vitro
din unguente hidrofile prin piele animala la pH 7.5
PROCENT DIFUZAT (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
TIMP (MIN)
PRIN PIELE ANIMALĂ LA pH FIZIOLOGIC 7.5
Comparând G2P2 din punct de vedere al procentului de Meloxicam difuzat prin piele de şoarece,
cu G1, G4 şi U2, la pH 7.5, utilizând TTEST, au fost obţinute următoarele valori ale p: 0.0193025,
0.0520875, 0.0652805 (p<0.05).
38
Influenta substantelor auxiliare asupra variatiei procentului de Meloxicam difuzat in
vitro din unguente hidrofile prin piele animala la pH 4.5
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
TIMP (MIN)
Comparând G2P2 din punct de vedere al procentului de Meloxicam difuzat prin piele de şoarece,
cu G1, G4 şi U2, la pH 4.5, utilizând TTEST, au fost obţinute următoarele valori ale p: 0.020147496,
0.063803846, 0.047039375 (p<0.05).
III.5.4. DISCUŢII
În ultimii ani, cercetătorii au încercat să demonstreze că unele antiinflamatoare precum
ketoprofenul, naproxenul, tenoxicamul şi celecoxibul au un profil foarte bun de cedare la administrare
topică [40].
Pentru testele in vitro se pot folosi trei tipuri de piele: membrana epidermică (de o grosime de
0.1 mm, obţinută prin tratament termic, chimic sau enzimatic), piele cu grosime variabilă (splitthickness skin) între 0.2 – 0.5mm, obţinută cu ajutorul dermatomului, sau pielea întreagă cu o grosime
între 0.5 şi 1mm. Din toată structura pielii, cel mai important rol îl are stratum corneum.
Un posibil dezavantaj al pielii întregi este constituit de faptul că zona lipofilică de la nivelul
dermului poate reţine substanţele active, făcându-le inaccesibile soluţiei receptoare. Pe de altă parte,
membranele epidermice sunt foarte fragile şi supraestimează absorbţia in vivo.
Metoda de lucru utilizată în această teză a avut la bază studiile recente din domeniu. Durata de
expunere este considerată a fi optimă în general în intervalul 6-8-24 ore. O expunere un timp mai scurt
nu oferă informaţii suficiente pentru a stabili un profil farmacocinetic de absorbţie, iar un timp mai
îndelungat de contact nu este necesar deoarece majoritatea substanţelor active administrate topic nu
necesită un timp mai mare de 24 ore pentru exercitarea efectului terapeutic
[40]
.
Difuzia in vitro a Meloxicamului prin piele animală a fost mai dificilă decât prin membrana
artificială. Acest aspect a fost evidenţiat şi de alţi cercetători. Spre exemplu, în studiul efectuat în India
în 2010 de către Shashikant et al, fluxul prin pielea abdominală de şobolan a variat în jurul valorii de
39
200 µg/cm2/h, în condiţiile utilizării unor geluri de Carbopol 934P cu adaos de trietanolamină,
propilenglicol sau DMSO[195]. În acelaşi studiu, procentul de Meloxicam difuzat a atins valori de 90%.
Studiul a decelat Meloxicamul din soluţia receptoare doar până la 12 ore de la aplicare. Comparativ cu
acesta, rezultatele obţinute în cadrul prezentei teze au fost satisfăcătoare, procentul de Meloxicam
difuzat atingând şi valori de 70% în cazul formulei G2P2. În literatură sunt menţionate şi procente mai
mici de 70% de Meloxicam difuzat prin piele animală.
Viteza de cedare a Meloxicamului atinge valori mai mari când se lucrează la pH fiziologic
comparativ cu pH-ul acid unde se obţin valori de aproximativ 1.1µg/min. Fluxul se încadrează în
valorile găsite în literatură de aprox 50-100 µg/cm2/h [32].
Comportamentul la cele două pH-uri diferite a fost similar, observându-se pierderi aproximativ
egale. Pierderile de Meloxicam observate în anumite cazuri, ar putea fi datorate afinităţii foarte mari a
Meloxicamului pentru agentul de solubilizare polietilenglicolul 4000. În aprilie 2010, un studiu
publicat în Scientia Pharmaceutica a arătat o posibilă afinitate a substanţei active pentru
polietilenglicoli [41].
III.5.5. CONCLUZII
1. Formele farmaceutice topice cu piroxicam, substanţă cu structură şi acţiune farmacologică
similară cu a Meloxicamului, au un conţinut în substanţă activă de 0.5 – 1.5%. Deoarece Meloxicamul
este de 2-3 ori mai puternic din punct de vedere al acţiunii terapeutice, am optat pentru o concentraţie
de 0.3% Meloxicam în formele farmaceutice studiate.
2. Factorii care au variat în experimentele efectuate au fost: agentul de solubilizare şi pH-ul (7.4
şi 4.5).
3. Formula la care s-au obţinut cele mai mari valori ale vitezei de cedare a Meloxicamului
(mg/min) a fost G2P2 (gel de carbopol cu adaos de trietanolamină), fapt explicat prin creşterea
gradului de solubilizare a Meloxicamului. Evoluţia vitezei de difuzie pentru hidrogelul G2P2 ar putea
fi explicată prin transformarea Meloxicamului în sarea sa cu Trietanolamina, un compus mult mai uşor
solubil şi deci care poate difuza mai uşor prin membrană naturală.
4. În cazul difuziei prin piele de şoarece, se remarcă două valori maxime ale vitezei de difuzie: la
5-10 minute şi la 3 ore de la începerea experimentului. Aceste picuri apar în cazul tuturor celor patru
formulări testate, maximele fiind atinse tot în cazul formulării G2P2. Ele
s-ar putea datora
mecanismelor diferite de difuzie implicate în transportul substanţei active. Concentraţiile de
Meloxicam obţinute în soluţia receptoare sunt în concordanţă cu cele găsite în literatură.
5. Procentul de Meloxicam difuzat prin pielea de şoarece s-a încadrat între 30 şi 70%, cu valori
mai bune în cazul utilizării pH-ului neutru şi a agentului de solubilizare trietanolamina (formula
G2P2). Totuşi, comparativ cu datele din literatură, procentele difuzate in vitro au fost mai mici.
40
III.6.
STUDIUL
IV
–
COMPARAREA
DIFUZIEI
IN
VITRO
A
MELOXICAMULUI PRIN MEMBRANĂ ATIFICIALĂ ŞI PRIN PIELE ANIMALĂ
Folosind datele obţinute în cadrul studiilor anterioare efectuate pe membrană artificială şi pe
piele dorsală de şoarece, se pot trage câteva concluzii referitoare la profilul farmacocinetic al
Meloxicamului difuzat prin diferite tipuri de membrane naturale sau artificiale utilizând teste in vitro.
Se poate analiza variaţia vitezei de difuzie, a procentului de Meloxicam difuzat şi a distribuţiei
Meloxicamului în cele trei compartimente: formă farmaceutică, membrană şi soluţie receptoare.
Suprafaţa de difuzie a fost în toate experimentele aceeaşi.
III.6.1. VARIAŢIA VITEZEI DE DIFUZIE A MELOXICAMULUI ÎN FUNCŢIE DE
TIMP
Formularea farmaceutică cu cele mai bune rezultate s-a dovedit a fi G2P2 care are în compoziţie
Meloxicam 0.3%, Trietanolamină 3%, Carbopol 990 1%, Glicerină 12 %, Soluţie NaOH 10% - 6.5% şi
Soluţie Fenosept 1% (g/g).
Variatia vitezei de difuzie a Meloxicamului in functie de timp
0.02
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
Timp (min)
GRAFIC 30 - VARIAŢIA VITEZEI DE DIFUZIE A MELOXICAMULUI
ÎN FUNCŢIE DE TIMP PENTRU FORMULA G2P2 pH 7.4 p=0.003375384
Comparând difuzia prin cele două tipuri de membrană, se poate observa că viteza de difuzie ia
valori mult mai mari în cazul difuziei prin membrana artificială decât prin cea animală, ceea ce era de
aşteptat, ţinând cont de caracteristicile celor două tipuri de membrană: grosime, compoziţie, tipuri de
difuzie implicate. Se mai poate remarca faptul că în cazul difuziei prin piele animală, viteza de difuzie
are două picuri la 5-10min şi la 3 ore după aplicare, spre deosebire de membrana artificială unde
aceasta creşte până la 15 minute, după care începe să scadă până la 24 ore. Trebuie avut în vedere şi
faptul că membrana artificială poate avea o grosime cu până la de 10 ori mai mică decât pielea
recoltată de la şoarece.
41
III.6.2. VARIAŢIA PROCENTULUI DE MELOXICAM DIFUZAT ÎN FUNCŢIE DE
TIMP
Variatia procentului de Meloxicam difuzat in functie de timp
100
Procent difuzat (%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
30
60
120
180
360
1440
Timp (min)
GRAFIC 31 - VARIAŢIA PROCENTULUI DE MELOXICAM DIFUZAT
ÎN FUNCŢIE DE TIMP PENTRU FORMULA G2P2 pH 7.4 p=0.0002125
Procentul de Meloxicam difuzat a atins valori asemănătoare cu cele din literatură pentru
experimente similare, el incadrându-se în jurul valorii de 80-90% pentru difuzia prin membrană
artificială şi 60% pentru cele ce au utilizat pielea animală. Procentul de Meloxicam neregăsit în cazul
experimentelor prin piele animală a fost ceva mai mare, oferind ipoteza unei retenţii a substanţei active
în mostra de piele utilizată, fracţia aceasta putând avea şi rol depôt.
Nu au apărut diferenţe semnificative la utilizarea unui pH 4.5 diferit de cel fiziologic.
Următoarea etapă ar fi efectuarea unor teste in vivo cu aplicarea acestei forme farmaceutice
direct pe pielea unui animal viu, cu determinarea variaţiei concentraţiei plasmatice.
III.7. STUDIUL V - EVALUAREA FARMACOCINETICĂ IN VIVO A UNOR
PREPARATE CU ANTIINFLAMATOARE NESTEROIDIENE APLICATE TOPIC
FOLOSIND EXPERIMENTE PE ANIMALE
III.7.1. MOTIVAŢIA STUDIULUI
Antiinflamatoarele nesteroidiene aplicate topic prezină efecte terapeutice locale similare, dar
efectele adverse gastrice sunt mult reduse comparativ cu efectele secundare apărute după administrare
orală sau injectabilă.
În acest studiu s-a dorit determinarea concentraţiilor plasmatice a câtorva dintre
antiinflamatoarele nesteroidiene după administrarea percutană în doză unică la animale de laborator şi
42
monitorizarea acestor concentraţii plasmatice în decurs de 24 ore. Determinările cantitative şi calitative
au fost efectuate prin cromatografie de lichide.
Studiul şi-a mai propus să determine:
- dacă la administrarea cutanată AINS se absorb şi ating nivele plasmatice similare cu nivelele
plasmatice descrise în literatură ca fiind terapeutice;
- dacă preparatele cu eliberare lentă administrate cutanat în priză unică prezintă o eficienţă şi o
tolerabilitate bună.
Proporţia de AINS absorbit prin piele depinde de timpul de contact, de aria acoperită, precum şi
de doza totală şi de hidratarea pielii.
S-a determinat cantitatea de substanţă activă absorbită prin piele, prin determinarea
concentraţiilor plasmatice.
Au fost folosiţi: iepuri adulţi cu greutăţi aproximativ identice (3kg), de sex masculin; Diclofenac
- Diclac 5% gel HEXAL, lot 8C7627; Indometacin - Indometacin 4% cremă MARK
PHARMACEUTICS, lot 008; pansamente sterile; seringi; ace de unică folosinţă pentru recoltarea
probelor; vată; pansamente sterile; recipiente sterile pentru recoltarea probelor de sânge; ser fiziologic
90mg/10ml ZENTIVA; maşină de tuns electrică; fosfat monopotasic Merck; acetonitril Merck;
cloroform Merck; naproxen; balanţă electronică; centrifugă; cromatograf de lichide FINNIGAN SURVEYOR cu coloană BDS - HYPERSIL C18, 250X4,6 şi dimensiunea particulelor de 5µm.
Metoda de lucru a folosit iepuri adulţi cărora li s-a aplicat în zona dorsală o anumită cantitate de
formă farmaceutica semisolida produsă industrial şi distribuită pe piaţa farmaceutică din România.
Animalele de laborator au fost 10 iepuri masculi adulţi, fiecare cu o greutate de aproximativ 3kg.
Iepurii au fost împarţiţi în două loturi: 5 iepuri au fost trataţi cu câte 2g Diclac 5% gel HEXAL,
iar ceilalţi 5 iepuri au fost trataţi cu cate 2g Indometacin 4% cremă MARK PHARMACEUTICS.
Formele farmaceutice respective au fost aplicate pe suprafaţa rasă anterior, care nu prezenta leziuni de
continuitate.
Probele de sânge (3ml) au fost recoltate la intervale de 2 ore pe parcursul primelor 12 ore de la
începerea experimentului, ultima probă fiind prelevată la 24 ore. Probele au fost păstrate până la
separarea plasmei şi apoi centrifugate 10min la 4800rpm. Din probele recoltate de la fiecare iepure,
s-au prelevat câte 500µl ser.
Probele s-au analizat cromatografic folosindu-se un cromatograf de lichide FINNIGANSURVEYOR cu coloană BDS- Hypersil C18, 250 X 4,6 mm şi cu dimensiunea particulelor de 5 µm
folosindu-se metoda eluţiei izocratice.
43
III.7.3. REZULTATE
După analiză cromatografică, rezultatele obţinute au fost reprezentate mai jos.
FIGURA 8 - CROMATOGRAMA DICLOFENACULUI
FIGURA 9 - CROMATOGRAMA INDOMETACINULUI
GRAFIC 32 - VARIAŢIA CONCENTRAŢIEI PLASMATICE MEDII A DICLOFENACULUI ÎN
FUNCŢIE DE TIMP (ORE)
44
GRAFIC 33 - VARIAŢIA CONCENTRAŢIEI PLASMATICE MEDII A INDOMETACINULUI ÎN
FUNCŢIE DE TIMP (ORE)
III.7.4.DISCUŢII
Acţiunea analgezică şi antiinflamatoare, cât şi toxicitatea sunt corelate cu concentraţia
plasmatică a medicamentului şi se află în strânsă legătură cu inhibarea ciclooxigenazei COX1 cu
scăderea succesivă a nivelului de prostaglandine.
Prin studiul efectuat, am determinat concentraţia plasmatică a Indometacinului şi Diclofenacului,
ca parametru important de farmacocinetică, după aplicarea topică a celor două antiinflamatoare la
iepure.
Diclofenacul şi Indometacinul au avut o creştere progresivă a concentraţiilor plasmatice,
asemănătoare până la 12 ore, cu scădere progresivă dar menţinându-se şi la 24 de ore de la aplicare
pentru ambele preparate folosite.
Ambele substanţe au realizat concentraţii asemănătoare în plasmă.
Având în vedere că testarea s-a facut pe iepuri de acelaşi sex, cu greutate corporală aproximativ
egală, la care administrarea s-a efectuat folosind aceeaşi cale, cutanată, nivelul plasmatic al
substanţelor nu a fost influenţat de variaţii ale absorbţiei sau ale primului pasaj.
Tegumentul animalelor nu a prezentat escoriaţii care ar fi putut să influenţeze absorbţia prin
şuntarea tegumentului.
La finalul studiului starea generală a animalelor de experienţă a fost bună, la nivelul locului de
administrare neapărând fenomene de iritaţie, hematoame sau semne de infecţie.
Pe parcursul experimentului nici un iepure nu a prezentat reacţii adverse (erupţii cutanate,
tulburări digestive, reacţii anafilactoide).
Comparând cu datele din literatură obţinute după administrarea orală a Diclofenacului şi
Indometacinului, concentraţiile plasmatice din studiul acesta, după administrare cutanată au fost puţin
mai mici (0,35158µg/ml la Diclofenac şi respectiv 0,35404 µg/ml la Indometacin în raport cu datele
din literatură de 0,45 –0,5µg/ml la administrarea orală la om) şi obţinute la intervale de timp mai mari
(concentraţia maximă a fost obţinută în acest studiu la 12 ore, în raport cu studiile din literatură, unde
la administrarea orală concentraţiile maxime au fost obţinute la 4 ore de la administrarea a 100 mg
45
compus antiinflamator la om). În studii la om, concentraţia plasmatică maximă pentru plasturii cu
Diclofenac a fost: 376, 1562, 2953, 2902, 2864, şi 2948 ng/ml, după 2, 4, 8, 24, 30, şi 48 ore de la
aplicarea plasturilor care conţineau 50mg diclofenac dietilamină. Concentraţia plasmatică maximă
după administrarea orală a 50mg Diclofenac sodic, valorile raportate sunt: 383.7, 2569, 3693.5, 162.5
şi 55.3ng/ml la 2, 4, 8, 24, şi 30 ore după adiministrare unică. Valorile Cmax după administrare orală
sunt 3693.5 ng/ml, respectiv 2953.8 ng/ml după administrare transdermică [42].
În studiul efectuat de Magnette JL şi colab. (2004) s-au obţinut concentraţii plasmatice mari la
om datorită suprafaţei mari de aplicare (15% din suprafaţa corpului) a Indometacinului (eritem indus
de ultraviolete). Aplicarea topică pe zone limitate de piele a antiinflamatoarelor nesteroidiene la om nu
realizează totuşi concentraţii plasmatice mari [43].
III.7.5. CONCLUZII
1. Rezultatele acestui studiu susţin ideea că antiinflamatoarele nesteroidiene (Diclofenac,
Indometacin) administrate cutanat la iepure realizează concentraţii plasmatice apropiate de nivelele
obţinute la administrarea orală, dar mai tardiv.
2. Experimentul efectuat aduce argumente suplimentare asupra eficienţei terapeutice a
preparatelor topice cu antiinflamatoare nesteroidiene în tratamentul afecţiunilor inflamatorii cronice,
cu localizare cutanată, articulară (unguente, geluri), sfera genitală (unguente, geluri, ovule) [44] etc.
3. Datorită mecanismului de acţiune al antiinflamatoarelor nesteroidiene, chiar şi în cazul
aplicării topice, trebuie menţinute contraindicaţiile digestive şi luate măsuri de protecţie gastrică
deoarece concentraţiile plasmatice sunt suficient de mari pentru a realiza efecte sistemice terapeutice,
dar şi adverse.
IV. CONCLUZII FINALE
Numărul studiilor având ca interes durerea generată de inflamaţie a crescut semnificativ în
ultimul deceniu, ceea ce arată că acest domeniu are foarte multe resurse neexploatate încă la nivel
mondial. Numărul de apariţii bibliografice în perioada 2000-2010 raportat la numărul de apariţii din
1990-2000 este semnificativ mai mare, raportul fiind de 1,244845, adică cu aproape 25% mai mult.
Meloxicamul (cod ATC M01AC06) se găseşte formulat în ţara noastră doar sub formă de comprimate,
supozitoare şi soluţii injectabile.
În urma cercetării preclinice au putut fi trase următoarele concluzii:
1.Creşterea solubilităţii Meloxicamului (o substanţă cu o slabă solubilitate în solvenţi lipofili şi
hidrofili) s-a remarcat la Tween 80 0.1%, Trietanolamina 30% şi Polietilenglicolul 400 3%. Aceştia au
fost singurii excipienţi dintre cei testaţi, care adăugaţi în unguente alături de substanţa activă, au dus la
solubilizarea Meloxicamului şi la obţinerea unor unguente de tip soluţie transparente;
46
2.Dintre agenţii presupuşi a creşte solubilitatea, octilsulfatul de sodiu, un agent tensioactiv cu
proprietăţi umectante şi de scădere a tensiunii superficiale lichid solid, nu a reuşit să solubilizeze
Meloxicamul;
3.Au fost formulate 9 unguente din categoria unguentelor hidrofile şi lipofile, de tip soluţie
(gelurile G1, G2P2, G4 şi unguentul U2), dar şi de tip suspensie (gelurile G2P1, G3, G5, G6 şi
unguentul U1);
4.Din punct de vedere organoleptic, unguentele obţinute au caracteristicile componentelor. pH-ul
lor s-a încadrat în limitele impuse de FR X;
5.Analizând vâscozitatea preparatelor obţinute, doar formulele G1, G2P2, G4, U1 şi U2 au fost
considerate a fi corespunzătoare unui unguent ideal, restul preparatelor având o consistenţă mult prea
scăzută;
6.Vâscozitatea preparatelor a fost slab influenţată, în sensul scăderii ei, de către substanţa
medicamentoasă testată - Meloxicam 0.3%;
7.Din punct de vedere al capacităţii de întindere, preparatele pe bază de carbopol au avut un
comportament asemănător.
8.In vederea determinării profilului cinetic de cedare a Meloxicamului prin membrana artificială,
au fost alese preparatele cu caracteristicile optime şi anume: gelurile G1, G2P2, G4 şi unguentele U1 şi
U2.
9.S-a putut observa că viteza de difuzie (mg/ml) a Meloxicamului prin membrana artificială
crescut în toate cazurile foarte mult în perioada de timp 0-30 minute, după care a scăzut treptat,
cantităţi de Meloxicam putând fi decelate chiar şi după o perioadă de 24 ore de la aplicarea
unguentului pe membrana artificială.
10. Viteza maximă de difuzie a Meloxicamului s-a înregistrat în cazul formulei care conţine ca
agent de creştere a solubilităţii Trietanolamina. Viteza a atins valori maxime de aproximativ
0.018mg/min la 10 minute de la aplicare. Evoluţia vitezei de difuzie pentru hidrogelul G2P2 ar putea fi
explicată prin transformarea Meloxicamului în sarea sa cu Trietanolamina, un compus mult mai uşor
solubil şi deci care poate difuza mai uşor prin membrana artificială.
11. PEG-ul 400 a solubilizat Meloxicamul şi a dus la formarea unui unguent de tip soluţie, dar
evoluţia vitezei de difuzie a sugerat o afinitate foarte mare a Meloxicamului pentru agentul de
solubilizare PEG 400, respectiv PEG 4000, în cazul formulărilor G4, respectiv U2.
12. Evoluţia vitezelor de difuzie a Meloxicamului prin membrana artificială în soluţia salină cu
pH 4.5 este asemănătoare cu cea din soluţia cu pH 7.5, valorile maxime în soluţia receptoare apărând
ceva mai târziu, cu o latenţă de 10-15 minute comparativ cu cele apărute la pH 7.5. De asemenea,
valorile pe care le ating vitezele sunt şi ele mai scăzute comparativ cu cele determinate în cadrul
experimentelor desfăşurate la pH 7.5.
47
13. Concentraţiile de Meloxicam decelate în soluţiile receptoare la pH 7.5 şi 4.5 sunt eficiente
pentru a asigura acţiune terapeutică locală şi sunt suficient de mici pentru a minimaliza efectele
sistemice.
14. Procentul cel mai mare de Meloxicam difuzat până la încheierea experimentului (24 ore de la
aplicarea unguentului) a fost întâlnit la formula G2P2 (aproximativ 90%), formulă la care s-au observat
15. Procentul mai mic difuzat în cazul soluţiilor receptoare cu pH acid 4.5 poate fi datorat unei
solubilităţi mai reduse a Meloxicamului în aceste soluţii, dar şi unei posibile degradări a acestuia la pH
acid. Orientarea către o ipoteză sau alta, trebuie să ţină cont şi de cantitatea de Meloxicam care nu a
fost regăsită în nici unul dintre compartimente: gel, membrană, soluţie receptoare.
16. Dintre toate formulele, hidrogelul pe bază de Carbopol 990 cu agent de creştere a solubilităţii
Trietanolamină a avut cel mai bun profil farmacocinetic, comparativ cu celelalte 3 formulări
[45]
.
17. În experimentele in vitro de difuzie a preparatelor cu Meloxicam prin pielea de şoarece
formula la care s-au obţinut cele mai mari valori ale vitezei de cedare a Meloxicamului (mg/min) a fost
G2P2 (gel de carbopol cu adaos de trietanolamină), fapt explicat prin creşterea gradului de solubilizare
a Meloxicamului. Evoluţia vitezei de difuzie pentru hidrogelul G2P2 ar putea fi explicată prin
transformarea Meloxicamului în sarea sa cu Trietanolamina, un compus mult mai uşor solubil şi deci
care poate difuza mult mai uşor prin membrana naturală
18. În cazul difuziei prin piele de şoarece, s-au remarcat două picuri ale vitezei de difuzie: la 5-10
minute şi la 3 ore de la începerea experimentului. Aceste picuri au apărut în cazul tuturor celor patru
formulări testate, maximele fiind atinse tot în cazul formulării G2P2. Ele s-ar putea datora
mecanismelor diferite de difuzie implicate în transportul substanţei active. Concentraţiile de
Meloxicam obţinute în soluţia receptoare au fost în concordanţă cu cele găsite în literatura de
specialitate.
19. Prin folosirea membranei naturale, procentul de Meloxicam difuzat s-a încadrat între 30 şi
70%, cu valori mai bune în cazul utilizării pH-ului neutru şi a agentului de solubilizare trietanolamina
(formula G2P2). Totuşi, comparativ cu datele din literatură, procentele difuzate au fost mai mici.
20. Comparând difuzia prin cele două tipuri de membrană, s-a observat că viteza de difuzie a
atins valori mult mai mari în cazul difuziei prin membrana artificială decât prin cea animală, ceea ce
era de aşteptat, ţinând cont de caracteristicile celor două tipuri de membrană: grosime, compoziţie,
tipuri de difuzie implicate. S-a mai putut remarca faptul că în cazul difuziei prin piele animală, viteza
de difuzie a avut două picuri la 5-10 min şi la 3 ore după aplicare, spre deosebire de membrana
artificială unde aceasta a crescut până la 15 minute, după care a scăzut până la 24 ore. Trebuie avut în
48
vedere şi faptul că membrana artificială poate avea o grosime cu până la de 10 ori mai mică decât
pielea recoltată de la şoarece.
21. Procentul de Meloxicam difuzat a atins valori asemănătoare cu cele din literatură pentru
experimente similare, el încadrându-se în jurul valorii de 80-90% pentru difuzia prin membrană
artificială şi în medie de 60% pentru cele ce au utilizat pielea animală. Procentul de Meloxicam
neregăsit în cazul experimentelor prin piele animală a fost ceva mai mare, oferind ipoteza unei retenţii
a substanţei active în mostra de piele utilizată, fracţia aceasta putând avea şi rol depôt.
22. In urma studiului in vivo, cu determinarea concentraţiei plasmatice prin metoda lichid
cromatografică de înaltă presiune, după aplicarea topică a unor unguente cu diclofenac şi indometacin
la iepure, s-a observat că se realizează concentraţii plasmatice apropiate de nivelele obţinute la
administrarea orală, dar mai tardiv.
23. Datorită mecanismului de acţiune a antiinflamatoarelor nesteroidiene, chiar în cazul aplicării
topice, trebuie menţinute contraindicaţiile digestive şi luate măsuri de protecţie gastrică, deoarece
concentraţiile plasmatice sunt suficient de mari pentru a realiza efecte sistemice terapeutice, dar şi
adverse.
49
V. BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. Popovici I., Lupuleasa D., Tehnologie Farmaceutica vol II, Polirom, Iaşi, (2008), 657- 664;
2. Dumitru Lupuleasa, Ionela Belu, Ani Simona Sevastre, Mirela Mitu, Îndreptar practic pentru
prepararea medicamentelor, Vol I Ediţia a II-a, Editura Medicală Universitară Craiova, (2009), 171;
3. Popovici I., Lupuleasa D., Tehnologie Farmaceutica vol I, Editura Polirom, (2001), 171-219;
4. Farmacopeea Română a X-a, Editura Medicală,(1996), p 951 – 1003;
5. R. Jantharaprapap, G. Stagni, Effects of penetration enhancers on in vitro permeability of
Meloxicam gels, International Journal of Pharmaceutics 343 (2007) 26–33;
6. Michael S. Roberts, Kenneth A. Walters, Dermal Absorption and Toxicity Assessment,
DRUGS AND THE PHARMACEUTICAL SCIENCES vol 177, Informa healthcare (2008), p37 -117;
7. Pao-Chu Wu, Yaw-Bin Huang, Jia-You Fang and Yi-Hung Tsa,i In vitro percutaneouus
absorption of captopril, International Journal of Pharmaceutics Volume 148, Issue 1 (1997), 41-46;
8. Gülgün Yener, Özlem Dal and Melike Üner, Effect of Vehicles on Release of Meloxicam from
Various Topical Formulation,s The Open Drug Delivery Journal (2009), 3, 19-23;
9. Paul C. Mills, Sheree E. CrossThe effects of equine skin preparation on transdermal drug
penetration in vitro, The Canadian Journal of Veterinary Research, (2006);70:317–320;
10. Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de Farmacologie Ediţia I, Editura Medicală Bucureşti 2008,
p617-635 ;
11. Farmacologie generală Aurelia Nicoleta Cristea Ed Didactică şi Pedagogică Bucureşti
(1999), p 46-76;
12. Laine L. Nonsteroidal anti-inflammatory drug gastropathy. Gastrointest Endosc Clin North
Am (1996); 6: 489–504;
13. Mitchell JA, Akarasereenont P, Thiemermann C, Flower RJ, Vane JR., Selectivity of
nonsteroidal anti-inflammatory drugs as inhibitors of constitutive and inducible cyclooxygenase. Proc
Natl Acad Sci U S A. (1993);90:11693-11697;
14. Catella-Lawson F, Reilly M, Kapoor S, et al., Cyclooxygenase inhibitors and the antiplatelet
effects of aspirin. N Engl J Med (2001); 345: 1809–17;
15. Fitzgerald G., Cardiovascular pharmacology of nonselective nonsteroidal antiinflammatory
drugs and coxibs: clinical considerations. Am J Cardiol (2002); 89: 26–32;
16. Simon A, Manigrasso M, O’Connor J., Cyclo-oxygenase 2 function is essential for bone
fracture healing. J Bone Miner Res (2002); 17: 963–76;
17. Walley T, Coleman J., Allergic drug reactions: incidence and avoidance. Clin Immunother
(1994); 1: 101–9;
18. Howard S. Smith,
Arachidonic Acid Pathways in Nociception, J Support Oncol
(2006);4:277–287;
50
19. Saravana Kumar, Karen Grimmer, Nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs) and
physiotherapy management of musculoskeletal conditions: a professional minefield? Australia
Therapeutics and Clinical Risk Management (2005):1(1) 69–76;
20. Towheed T, Shea B, Wells G, Hochberg M:, Analgesia and nonaspirin, non-steroidal antiinflammatory drugs for osteoarthritis of the hip., Cochrane Database Syst Rev (2000), 2:CD000517;
21. Bing XIN, Yoshihito YOKOYAMA, Tatsuhiko SHIGETO, Hideki MIZUNUMA, Anti-Tumor
Effect of Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs on Human Ovarian Cancers, PATHOLOGY
ONCOLOGY RESEARCH (2007) Vol 13, No 4, http://www.webio.hu/por/ 2007/13/4/0365;
22. Muller M,Mascher H, Kikuta C, Schtier S, Brunner M, Dorner G, Eichler HG., Diclofenac
concentrations in defined tissue layers after topical administration. Clin Pharmacol Ther (1997); 62:
293–9;
23. Hui X, Anigbogu A, Singh P, Xiong G, Poblete N, Liu P, Maibach HI., Pharmacokinetic and
local tissue disposition of [14C]sodium Diclofenac following iontophoresis and systemic administration
in rabbits. J Pharm Sci (2001); 90: 1269–76;
24. Busch U, Engelhardt G., Distribution of [14C]Meloxicam in joints of rats with adjuvant
arthritis. Drugs Exp Clin Res (1990);16:49-52;
25. Turck D, Busch U, Heinzel G, Narjes H,. Clinical pharmacokinetics of Meloxicam. Eur J
Rheumatol Inflamm (1995);15:22-34;
26. Schmid J, Prox A, Busch U, Kaschke S, Sauter T., The biotransformation of Meloxicam in
man and rat, Scand J Rheumatol (1994);Suppl 9, A118;
27. Engelhardt G., Meloxicam inhibits preferentially COX-2. Eur J Clin Pharmacol
(1994);47:A98;
28. Pairet M, Engelhardt G., The preferential inhibition of COX-2 by Meloxicam is highly
dependent on the structure of the drug. Rheumatol Eur (1995);24(suppl. 3):272;
29. http://www.rxlist.com/mobic-drug.htm;
30. Peter Luger, Klaus Daneck, Wolfhard Engel, Günter Trummlitz, and Klaus Wagner,
Structure and physicochemical properties of Meloxicam, a new NSAID, European Journal of
Pharmaceutical Sciences 1996, Vol, 4, 3, 175-187;
31. Ki HM, Choi HK., The effect of Meloxicam/ethanolamine salt formation on percutaneous
absorption of Meloxicam, Arch Pharm Res. (2007) Feb;30(2):215-21;
32. Nagia A. El-Megrab, Hanan M. El-Nahas and Gehan F.Balata Saudi,Formulation and
evaluation of meloxicam gels for topical administration, Pharmaceutical Journal (2006), Vol. 14, Nos.
3-4;
33. Deepika Jain and Kamla Pathak, Design, Characterization, and Evaluation of Meloxicam
Gel Prepared by Suspension and Solution Polymerization Using Solubility Parameter as the Basis for
Development, AAPS PharmSciTech (2010), Vol. 11, No. 1;
51
34. http://www.anm.ro/anm/anm_list.asp;
35. Lenuţa - Maria Miclea, Lavinia Vlaia, V. Vlaia, C. Mircioiu, Formulation and quality
evaluation of some hydrogels containing piroxicam 1% or Meloxicam 0,5%, Journal of
Agroalimentary Processes and Technologies (2010), 16 (1), 7-12;
36. Magdalena Mititelu, L. Hincu, Prepararea şi caracterizarea unor unguente cu rol protector,
Craiova Medicală (2007) Vol 9, Nr2;
37. Shashikant D. Barhate, Mrugendra B. Potdar, Prashant Nerker, Development of meloxicam
sodium transdermal gel, International Journal of Pharma Research and Development, 2010, vol-2,
ISSUE-5, 11
38. R. Jantharaprapap, G. Stagni, Effects of penetration enhancers on in vitro permeability of
Meloxicam gels, International Journal of Pharmaceutics 343 (2007) 26–33;
39. http:// www.rpsgb.org;
40. Yener, G.; Gönüllü, Ü.; Üner, M.; Deim, T.; Araman, A., Effect of vehicles and penetration
enhancers on the in vitro percutaneous absorption of celecoxib through human skin. Pharmazie,
(2003), 58, 330-333;
41. Babatunde Akinlade, Amal A. Elkordy, Ebtessam A. Essa, Sahar Elhagar, Liquisolid Systems
to Improve the Dissolution of Furosemide, Sci Pharm.(2010); 78: 325–344
42. B. Mukherjee., S. Mahapatra., S. Das., G. Roy., S. Dey, HPLC detection of plasma
concentrations of diclofenac in human volunteers administered with povidone-ethylcellulose based
experimental transdermal matrix-type patches, .Methods and Findings Methods Find Exp Clin
Pharmacol, Prous Science, 2006, ISSN 0379-0355, 28(5): 301;
43. Magnette JL, Kienzler JL, Sallin D, Ménart C, Nollevaux F, Knops A., Diclofenac systemic
exposure is not increased when topical diclofenac is applied to ultraviolet-induced erythema, Eur J
Clin Pharmacol., (2004);60(8):591-4;
44. Ani-Simona Sevastre, Florica Popescu, Anca Berbecaru, O. Croitoru, Mihaela Baniceru,
Pharmacokinetic
Evaluation
after
Percutaneous
Administration
of
Some
Non-Steroidal
AntiinflamatoryDrug Preparations Using Animal Experiments, Therapeutics, Pharmacology and
Clinical Toxicology, Vol XIII, Number 2, (2009), 161-166;
45. Ani-Simona Sevastre, R. Cazacincu, D. Lupuleasa, Ionela Belu, Florica Popescu, Influence
Of Some Dissolution Enhancing Agents On The Pharmacokinetic Profile Of Meloxicam Delivered
From Hydrophilic Ointments, Current Health Sciences Journal Vol. 36, No. 3, (2010), 151-157.
52

REZUMAT TEZĂ DOCTORAT CERCETĂRI ASUPRA VARIAŢIILOR

Transcription

Similar documents

Agentia pentru Proteclia Mediului Buziu

M.Gligor_Apulum_XLV_ Termoluminiscenta

Jurnal de Jimbolia, nr. 13, septembrie 2014

Nr.112

partea i - Clubul inorogilor

Răsplată pentru copiii merituoși

FINAL Autoreferat si Bucium [Compatibility Mode]

Nr.21

WWW.PROSPORT.RO

Nr.13