Incorporação e reatividade de ibuprofeno em (hidr)óxidos de ferro: Influência do pH e meio reacional

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

Cornélio, J.L. (UEG-CCET) ; Lemes, L.O. (UEG-CCET) ; Oliveira, I.N. (UEG-CCET) ; Rosseto, R. (UEG-CCET)

Resumo

Sólidos inorgânicos, tais como hidróxidos duplos lamelares, hidroxissais e (hidr)óxidos, são amplamente discutidos na literatura com potenciais aplicações tecnológicas, estudados principalmente como adsorventes ou carreadores de princípios ativos. O presente trabalho teve como objetivo preparar (hidr)óxidos de ferro funcionalizados com gluconato, e avaliar a reatividade destes sólidos com ibuprofeno em diferentes meios (água, tampão fosfato e etanol). Os resultados indicam que o gluconato influencia na dissolução e/ou dispersão da matriz inorgânica e, a depender do meio, auxilia na remoção do ibuprofeno por adssolubilização. Os dados obtidos abrem perspectivas na compreensão da reatividade entre fármacos (e outras espécies ativas) e matrizes inorgânicas funcionais à base de (hidr)óxidos.

Palavras chaves

anti-inflamatórios ; excipiente; adsorção

Introdução

As nanopartículas são amplamente difundidas em sistemas farmacológicos por poderem proporcionar um aumento na permeação e estabilidade físico-química de fármacos. Com ampla aplicabilidade em escala nanométrica, os hidróxidos duplos lamelares, hidroxissais e (hidr)óxidos destacam-se como potenciais carreadores e/ou adsorventes de princípios ativos no desenvolvimento de sistemas de liberação controlada (AHMED, GASSER, 2012; MAJEED et al., 2013). Inúmeros fármacos estão sendo estudados e incorporados a sólidos inorgânicos, e entre as diversas classes terapêuticas, destacam-se os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) que exibem baixas solubilidade, dispersibilidade e/ou permeabilidade. Os AINEs estão entre os fármacos mais consumidos no mundo, e neste trabalho, como molécula modelo, empregou-se o ibuprofeno (IBU) (ONISCHUK et al., 2016; GARCIA, 2014). Para aumentar a interação entre a matriz inorgânica e o fármaco por adssolubilização, aumentando a biodisponibilidade, e consecutivamente, acentuando a dispersibilidade e molhabilidade da superfície dos sólidos inorgânicos, existe a possibilidade da funcionalização do carreador com tensoativos, tais como gluconato, alginato, albumina entre outros. O gluconato (GLU) apresenta grande potencial como tensoativo, caracterizado como ácido orgânico, com função de conservante de alimentos, contem ampla aplicabilidade em tratamentos diversos (GHOTBI et al., 2009; MAJEED et al., 2013). Este trabalho teve como objetivo: i) sintetizar (hidr)óxidos de ferro funcionalizados com gluconato (HFe-GLU) em diferentes pH de síntese, ii) incorporar ibuprofeno (IBU) a estas matrizes, e iii) analisar a reatividade destes compostos em diferentes meios reacionais (água, tampão fosfato, etanol e misturas sólidas).

Material e métodos

Os (hidr)óxidos de ferro (HFe) funcionalizados com gluconato (GLU) foram sintetizados pela neutralização de uma solução de FeCl3/GLU com hidróxido de sódio em diferentes pH reacionais, conforme procedimento análogo descrito por KHAN et al. (2009). A uma solução contendo 0,02 mol de GLU e 0,02 mol de FeCl3.6H2O em 100 mL de água destilada, foi adicionada uma solução de hidróxido de sódio 0,025 mol L-1 até atingir o pH desejado (pH 7 e 9,5). A mistura foi deixada sob agitação a 75 °C por 18 h, e o sólido de coloração marrom (HFe-GLU) foi separado à pressão reduzida (ou centrifugado), lavado com água destilada (300 mL) e seco a 90 °C por 2 h. Todos os compostos obtidos foram caracterizados por espectroscopia vibracional no infravermelho por refletância atenuada (ATR). Os ensaios de adsorção entre o ibuprofeno (IBU) e as matrizes inorgânicas funcionalizadas foram realizados em solução tampão fosfato (pH 7,4) a partir de dispersões de 10 mg de HFe-GLU em 50 mL das soluções contendo IBU (1 mg mL-1), monitorando a evolução da banda em 275 nm referente ao IBU por espectroscopia eletrônica no UV-vis (espectrofotômetro Perkin Elmer Lambda 25). Os estudos da reatividade do IBU com os HFe e HFe-GLU (ambos preparados em pH 7) foram realizados em água, etanol e dispersões sólidas IBU/matriz inorgânica à temperatura ambiente e/ou a 60 °C por um intervalo de até 48 h.

Resultado e discussão

Os espectros na região do infravermelho médio dos HFe, independente do pH de precipitação, mostraram bandas características na região de 3400 cm-1 (estiramentos OH), 1600 cm-1 (bending água) e 1420 a 1430 cm-1 (presença de COO). Para os HFe-GLU, constataram-se estiramentos próximos à 1680 cm-1 atribuídos à carbonila do GLU. Ensaios de adsorção mostraram que HFe-GLU preparado a pH neutro adsorveu até 25% de IBU quando realizado em tampão fosfato 7,4, observando também uma alta dispersão da matriz inorgânica neste meio tamponado. Os sólidos HFe (preparados em pH 7 e 9,5) e HFe-GLU (preparado em pH 9,5) não foram efetivos na adsorção do IBU, entretanto observou-se alta dispersibilidade do HFe-GLU (pH 9,5), indicando que o GLU tem papel fundamental na dispersão das amostras. HFe-GLU (preparado a pH 7) reage indefinidamente com IBU quando disperso em água e/ou etanol à temperatura ambiente ou a 60 °C, sugerindo a formação de complexos IBU-ferro. Entretanto, a reação entre HFe e IBU foi constatada apenas em meio aquoso a 60 °C, não se observando reações em etanol. Também em dispersões sólidas, apenas na mistura HFe-GLU/IBU a 60 °C foi detectado variações espectroscópicas no infravermelho médio.

Conclusões

A presença de GLU na matriz inorgânica exibe fator crucial no direcionamento das reações, provavelmente por possibilitar uma maior interação com o solvente reacional, estabilizando intermediários reacionais. O trabalho abre perspectivas importantes na compreensão da reatividade de IBU e outras espécies análogas na presença de matrizes inorgânicas funcionalizadas.

Agradecimentos

Os autores agradecem à PrP/UEG e CCET/UEG pelo fomento e suporte às pesquisas.

Referências

AHMED, I. M.; GASSER, M. S. Adsorption study of anionic reactive dye frim aqueous solution to Mg-Fe-CO3 layered double hydroxide (LDH). Applied Surface Science. nº 259, p. 650-656, 2012.
GARCIA, F. M. Nanomedicina e terapia de doenças pulmonares. Rev. Einstein. v. 12, nº 4, p. 531-533, 2014.
GHOTBI, M. Y., HUSSEIN, M. Z. B., YAHAYA, A. H., RAHMAN, M. Z. A., LDH-intercalated D-gluconate: Generations of a new additive-inorganic nanohybrid compound. Journal of physics and chemistry of solids. nº 70, p. 948-954, 2009.
KHAN, A.; RAGAVAN, A.; FONG, B.; MARKLAND, C.; O´BRIEN, M.; DUNBAR, T.G.; WILLIAMS, G.R.; O’HARE, D. Recent Developments in the Use of Layered Double Hydroxides as Host Materials for the Storage and Triggered Release of Functional Anions. Ind. Eng. Chem. Res. nº 48, p. 10196–10205, 2009.
MAJEED, M. I., LU, Q., LU, Q. YAN, W., LI, Z. HUSSAIN, I, TAHIR, M. N., TREMEL, W., TAN, B. Highly water-soluble magnetic iron oxide (Fe3O4) nanoparticles for drug delivery: enhanced in vitro therapeutic efficacy of doxorubicin and mion conjugates. Journal of materials chemistry B. v. 1, nº 22, p. 2874, 2013.
ONISCHUK, A. A.; TOLSTIKOVA, T. G.; AN’KOV, S. V.; BAKLANOV, A. M.; VALIULIN, S. V.; KHVOSTOV, M. V.; ZHUKOVA, N. A. Ibuprofen, indomethacin and diclofenac sodium nanoaerosol: Generation, inhalation delivery and biological effects in mice and rats. Journal of Aerosol Science. nº 100, p. 164-177, 2016