formularea si evaluarea unor forme farmaceutice...
Post on 03-Sep-2019
9 Views
Preview:
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ”CAROL DAVILA” – BUCUREȘTI
FACULTATEA DE FARMACIE
TEZĂ DE DOCTORAT
FORMULAREA SI EVALUAREA UNOR FORME FARMACEUTICE SEMISOLIDE CARE CONȚIN
COMPLECȘI DE INCLUZIUNE A UNOR INGREDIENTE ACTIVE FOTOPROTECTOARE ÎN DIFERITE
CICLODEXTRINE
- REZUMAT -
Coordonator științific Prof.univ.dr.farm. DUMITRU LUPULIASA
Doctorand farm. RALUCA MARIA TABAN
-2016-
2
Teza de doctorat cuprinde 178 pagini din care:
- 22 pagini: PARTEA GENERALĂ
- 139 pagini: PARTEA EXPERIMENTALĂ (CONTRIBUłII PROPRII) care
include:
• 139 figuri
• 49 tabele
• 65 indici bibliografici
- 17 pagini: ANEXE
3
CUPRINS
LISTA ABREVIERILOR DE SPECIALITATE UTILIZATE ÎN CADRUL TEZEI DE
DOCTORAT.........................................................................................................................
5
INTRODUCERE ................................................................................................................. 7
I. OBłINEREA ŞI CARACTERIZAREA COMPLECŞILOR DE INCLUZIUNE AI
AVOBENZONEI ȘI 4 – METILBENZILIDEN CAMFORULUI CU Β –
CICLODEXTRINA, HIDROXIPROPIL – Β - CICLODEXTRINA ŞI HIDROXIPROPIL
- Α – CICLODEXTRINA ....................................................................................................
11
I.1. Prepararea complecşilor de incluziune ai avobenzonei și 4-metilbenziliden
camforului cu β-CD, HP-β-CD şi HP-α-CD.........................................................................
11
I.2. Caracterizarea complecşilor de incluziune prin microscopie electronică cu scanare
(SEM)....................................................................................................................................
12
I.3. Caracterizarea complecşilor de incluziune prin calorimetrie diferenŃială dinamică (cu
scanare sau baleiaj).........................................................................................................
19
I.4. Analiza prin spectroscopie IR (FT-IR)........................................................................ 24
II. FORMULAREA, PREPARAREA ȘI CARACTERIZAREA FARMACOTEHNICĂ
A CREMELOR CONȚINÂND COMPLECȘII DE INCLUZIUNE A AVOBENZONEI
ȘI 4-METILBENZILIDEN CAMFORULUI CU CICLODETRINE ...................................
28
II.1. Formularea și prepararea formelor farmaceutice semisolide........................................ 28
II.2. Controlul organoleptic.................................................................................................. 28
II.3. Determinarea pH-ului................................................................................................... 29
II.4. Determinarea capacității de întindere........................................................................... 29
III. ANALIZA CORELATĂ IN VITRO, STRUCTURALĂ ŞI DIFUZIONALĂ, A
FORMELOR FARMACEUTICE SEMISOLIDE TOPICE CONțINÂND COMPLECŞII
DE INCLUZIUNE A AVOBENZONEI ŞI 4-METIL-BENZILIDEN CAMFORULUI
(ENZACAMEN) ...................................................................................................................
32
4
III.1. Metode.......................................................................................................................... 32
III.1.1. Analiza proprietăților structurale............................................................................... 32
III.1.2. Studiul profilelor de cedare in vitro........................................................................... 32
III.1.3.Determinarea cantitativă a avobenzonei și enzacamenului în probele prelevate....... 33
III.1.4. Analiza profilelor de deformare și difuzionale.......................................................... 33
III.2. Rezultate....................................................................................................................... 34
III.3. Concluzii....................................................................................................................... 47
CONCLUZII GENERALE ................................................................................................... 48
BIBLIOGRAFIE ................................................................................................................... 52
5
LISTA ABREVIERILOR DE SPECIALITATE UTILIZATE
ÎN CADRUL TEZEI DE DOCTORAT
CD ═ ciclodextrină / ciclodextrine
α-Cd = alfa- ciclodextrină / alfa - ciclodextrine
β-CD ═ beta - ciclodextrină / beta – ciclodextrine
HP-β-CD ═ hidroxipropil - beta - ciclodextrină
Me-β-CD ═ metil - beta - ciclodextrină
AVB = avobenzona
4MBC = 4-metilbenzilidencamfor
CGT-aza ═ ciclodextrin – glucozil – transferază
Da ═ daltoni
DM ═ 2,6-di-O-metil
TM ═ 2,3,3-tri-O-metil
2-HE ═ 2-hidroxietil
2-HP ═ 2-hidroxipropil
3-HP ═ 3-hidroxipropil
2,3-DHP ═ 2,3-di-hidroxipropil
G1 ═ glucozil
G2 ═ maltozil
(G2)2 ═ di-maltozil
DE ═ 2,6-di-O-etil
TE ═ 2,3,6-tri-O-etil
CME ═ O-carboximetil-O-etil
DS ═ 2,6-di-O-sulfat
DIMEB ═ dimetil-ciclodextrine
TRIMEB ═ trimetil-ciclodextrine
UV ═ ultaviolet
IR ═ infraroşu
RMN ═ rezonanŃă magnetică nucleară
6
SM ═ spectroscopie de masă
CMC ═ carboximetilceluloză
MC ═ metilceluloză
UV-VIS ═ ultraviolet – vizibil
rpm ═ rotaŃii pe minut
SEM ═ microscopie electronică cu scanare
FT-IR ═ spectroscopie în infraroşu
DSC ═ calorimetrie diferenŃială dinamică
SEI ═ imagistica cu electroni secundari
BSE = electroni retroîmprăştiaŃi (back – scattered electrons)
SE = electroni secundari (secondary electrons)
ODF = distribuŃia orientării cristalelor
ATR = reflexie totală atenuată
ppm = părŃi per milion
FR = farmacopeea română
USP = farmacopeea Statelor Unite ale Americii
s.r. = substanŃă de referinŃă
ASC = aria de sub curbă
KV = kilovolŃi
7
INTRODUCERE
FotoprotecŃia este esenŃială pentru a preveni efectele nocive pe termen scurt şi
lung ale soarelui şi în prezent, în Ńările dezvoltate, este considerată a fi indispensabilă
atunci când pielea este expusă direct la radiaŃiile solare.
De-a lungul timpului au fost descoperite treptat o serie de substanŃe ce au diferite
calităŃi fotoprotectoare, culminând cu etapa revoluŃionară în care au fost introduse
moleculele ce acŃionează ca absorbanŃi ai radiaŃiilor UV, printre acestea numărându-se
avobenzona şi 4-metilbenziliden camforul, substanŃele selectate în prezentul studiu.
Deşi ele prezintă o pronunŃată acŃiune fotoprotectoare, au dezavantajul faptului că
prin expunere la lumină suferă un puternic proces de foto-degradare în urma căruia
rezultă compuşi inactivi şi chiar toxici. Acesta este motivul pentru care este foarte
important să utilizăm diferite metode eficiente de creştere a stabilităŃii acestora prin
prevenirea descompunerii lor, aceasta conducând în cele din urmă la mărirea acŃiunii
acestora.
SoluŃia aleasă în prezentul studiu a fost microîncapsularea fotoprotectoarelor în
cavitatea diverselor ciclodextrine.
Ciclodextrinele sunt substanŃe macromoleculare care au abilitatea de a forma complecşi
de incluziune cu numeroase substanŃe organice [1]. În urma complexării, o parte din
proprietăŃile fizico-chimice ale moleculelor “oaspete” se schimbă. Astfel, creşte
stabilitatea moleculelor complexate la acŃiunea luminii şi a oxigenului, scade presiunea
vaporilor şi creşte solubilitatea substanŃelor puŃin solubile în apă. Cercetările teoretice şi
experimentările practice efectuate în ultimii ani privind utilizarea ciclodextrinelor au
cunoscut o dezvoltare exponenŃială.
Obiectivul prezentului studiu a fost acela de a creşte foto-stabilitatea avobenzonei şi a 4-
metilbenziliden camforului prin complexarea acestora cu trei ciclodextrine: β-
ciclodextrina, hidroxipropil- β-ciclodextrina şi hidroxipropil- α-ciclodextrina.
Dimensiunea moleculară a substanŃelor fotoprotectoare indică faptul că molecula
acestora poate fi cuprinsă în totalitate şi stabil numai în cavitatea α sau β-ciclodextrinelor,
8
γ-ciclodextrinele având o cavitate prea mare pentru a putea include aceste substanŃe, iar
complexul final nu este stabil.
Ciclodextrinele (CD) sunt oligozaharide ciclice obŃinute prin degradarea
enzimatică a amidonului sub influenŃa ciclodextrin–glucozil–transferazei (CGT-aza). Ele
au caracter hidrofil la suprafaŃa exterioară şi lipofil la nivelul cavităŃii interioare.
În soluŃie apoasă, cavitatea slab apolară a ciclodextrinelor este ocupată de
molecule de apă, ocupare nefavorabilă din punct de vedere energetic (interacŃie polar-
apolar), motiv pentru care acestea pot fi uşor înlocuite de molecule oaspete mai puŃin
polare decât apa.
Într-o primă etapă, am avut drept scop confirmarea formării complecşilor de
incluziune între avobenzonă şi a 4-metilbenziliden camfor şi beta-ciclodextrină,
hidroxipropil-beta-ciclodextrină şi hidroxipropil- α-ciclodextrină obŃinuŃi în stare solidă.
Complecşii de incluziune au fost preparaŃi prin coprecipitare, apoi au fost supuşi
caracterizărilor fizico-chimice prin comparaŃie cu simple amestecuri fizice preparate în
acelaşi raport molar de 1:2 (ingredient activ : ciclodextrină). Complecşii au fost evaluaŃi
prin microscopia electronică cu baleiaj (SEM), prin calorimetrie diferenŃială dinamică
(DSC) şi prin spectroscopie IR (FT-IR).
În cea de-a doua etapă, complecşii obŃinuŃi au fost încorporaŃi în forme
farmaceutice semisolide destinate administrării topice, matricile fiind amestecuri de
componente hidrofile şi lipofile, cu un conŃinut minim de alcooli, stabilizate în prezenŃa
unui formator hidrofil de reŃea şi a unui tensioactiv neionic.
Cremele obŃinute au fost supuse testărilor de calitate, urmărindu-le caracteristicile
organoleptice, pH-ul, capacitatea de întindere, profilul reologic şi cel mai important
dintre studii, determinarea cineticii de cedare.
Măsurătorile efectuate au permis o analiză comparativă a celor şase combinaŃii
posibile între două fotoprotectoare şi trei ciclodextrine. Deoarece toŃi complecşii
preparaŃi şi încoropraŃi în cremele studiate au fost obŃinuŃi printru-un raport molar de 1:2,
ingredient activ-ciclodextrină, s-a putut studia eficacitatea fiecărei ciclodextrine în parte
asupra comportării dinamice a cremelor.
Testele de cedare in vitro efectuate asupra celor şase complecşi de incluziune reprezintă
un instrument veridic de control al calităŃii în vederea asigurării uniformităŃii produselor
9
farmaceutice topice şi a detectării schimbărilor în procesul de fabricaŃie care influenŃează
procesul de cedare cutanată a celor două fotoprotectoare.
10
PARTEA GENERALĂ
Prima parte a tezei de doctorat, partea teoretică, prezintă stadiul actual al
cunoaşterii cuprins în cinci capitole, astfel:
CAPITOLUL I – în care sunt redate noŃiuni generale despre ciclodextrine şi utilizarea
acestora în industria farmaceutică;
CAPITOLUL II – reprezintă motivarea alegerii celor două substanțe fotoprotectoare şi a
hidroxipropil - α – ciclodextrinei, β – ciclodextrinei și hidroxipropil - β – ciclodextrinei la
formarea complecşilor de incluziune utilizaŃi ca ingrediente active în formularea unor
forme farmaceutice semisolide.
PARTEA EXPERIMENTALĂ
Cea de-a doua parte a tezei, partea experimentală, prezintă contribuŃiile ştiinŃifice
proprii cu privire la tema cercetării şi cuprinde cinci capitole, a căror obiective au fost:
- obŃinerea complecşilor de incluziune a avobenzonei și 4-metilbenziliden camforului
cu HP-α-CD, β-CD și HP-β-CD prin metoda liofilizării;
- caracterizarea complecşilor obŃinuŃi prin metodele convenŃionale specifice descrise
în normativele oficiale şi literatura de specialitate;
- încorporarea complecşilor obŃinuŃi în forme farmaceutice semisolide;
- controlul calitativ specific forme farmaceutice semisolide, efectuate conform
prevederilor descrise în farmacopei, în normativele oficiale şi literatura de
specialitate;
- studiul asupra cedării in vitro a ingredientelor active din formulările studiate.
11
I. OBłINEREA ŞI CARACTERIZAREA COMPLECŞILOR DE INCLUZIUNE A
AVOBENZONEI ȘI 4 – METILBENZILIDEN CAMFORULUI CU Β –
CICLODEXTRINA, HIDROXIPROPIL – Β - CICLODEXTRINA ŞI
HIDROXIPROPIL - Α – CICLODEXTRINA
Scopul prezentului studiu a fost acela de a confirma formarea complecşilor de
incluziune între cele două fotoprotectoare şi HP-α-CD, β-CD și HP-β-CD.
I.1. Prepararea complecşilor de incluziune a avobenzonei și 4-metilbenziliden
camforului cu β-CD, HP-β-CD şi HP-α-CD
Pentru obŃinerea complecşilor de incluziune a avobenzonei și 4-metilbenziliden
camforului cu β-CD, HP-β-CD şi HP-α-CD, ce urmează a fi caracterizaŃi, am ales metoda
de complexare în soluŃie, metoda liofilizării. Pentru compararea rezultatelor obŃinute la
testele de evidenŃiere a complecşilor de incluziune formaŃi am preparat simple amestecuri
fizice ale avobenzonei și 4-metilbenziliden camforului cu fiecare din cele trei
ciclodextrine, respectând acelaşi raport molar de 1:2 (ingredient activ: ciclodextrină).
Prepararea amestecurilor fizice dintre avobenzonă și 4-metilbenziliden camfor cu
β-CD, HP-β-CD şi HP-α-CD
SubstanŃele cântărite corespunzător raportului molar de 1:2 au fost amestecate,
timp de 15 minute, la temperatura camerei, într-un mojar, utilizând o cartelă de hârtie
cerată.
Prepararea complecşilor de incluziune a avobenzonei și 4-metilbenziliden
camforului cu β-CD, HP-β-CD şi HP-α-CD prin liofilizare
Pentru fiecare complex de incluziune au fost preparate două soluŃii, una apoasă şi
una în metanol.
La soluŃia apoasă se adaugă, treptat şi sub continuă agitare, soluŃia alcoolică, iar
agitarea se continuă cu agitatorul magnetic Heidolph MR 3001K, timp de 6 ore, la 750
rpm, la temperatura camerei.
12
Suspensiile hidroalcoolice obŃinute au fost congelate şi liofilizate la temperaturi
între -60°C şi -58°C, cu ajutorul liofilizatorului Christ ALPHA 1 – 2, B Braun Biotech
International, Germania..
Prin complexare s-au obŃinut pulberi amorfe, iar prin simpla amestecare fizică s-
au obŃinut pulberi cristaline.
În continuare, atât amestecurile fizice, cât şi complecşii de incluziune obŃinuŃi au
fost supuse controlului calitativ prin următoarele metode: microscopie electronică cu
scanare (SEM), spectroscopie IR (FT-IR) și microcalorimetrie diferenŃială (DSC).
I.2. Caracterizarea complecşilor de incluziune prin microscopie electronică cu
scanare (SEM)
Morfologia probelor a fost studiată utilizând microscopul electronic cu scanare
model VEGA II, producător TESCAN, Cehia. Imaginile microscopice au fost captate cu
o mărire între 500 şi 5000 de ori, astfel încât se poate urmări uniformitatea pe o cantitate
mai mare de pulbere, respectiv se pot vedea toate detaliile probelor.
Imaginile de microscopie electronică cu scanare, cu o mărire de 4000 de ori,
pentru subsatnŃele ca atare (avobenzonă, 4-metilbenziliden camfor, β-CD, HP-β-CD și
HP-α-CD) sunt redate în figura nr. 1 (a, b, c, d şi e), cele pentru amestecurile fizice AVO-
β-CD, AVO-HP-β-CD, AVO-HP-α-CD şi 4-MBC-β-CD, 4-MBC-HP-β-CD, 4MBC-HP-
α-CD sunt prezentate în figura nr. 2 (a, b, c, d, e şi f) şi pentru complecşii preparaŃi prin
liofilizare în figura nr. 3 (a, b, c, d, e şi f).
13
Figura 1. Imaginea de microscopie electronică cu scanare, la o mărire de 4000 x,
avobenzonă (a), 4-metilbenziliden camfor (b), β-CD (c), HP-β-CD (d) și HP-α-CD (e)
a.
b.
14
c.
d.
e.
15
Figura 2. Imaginea de microscopie electronică cu scanare, la o mărire de 4000 x, pentru
amestecurile fizice AVO-β-CD (a), AVO-HP-β-CD (b), AVO-HP-α-CD (c) şi 4-MBC-β-
CD (d), 4-MBC-HP-β-CD (e), 4MBC-HP-α-CD (f)
a.
b.
c.
16
d.
e.
f.
17
Figura 3. Imaginea de microscopie electronică cu scanare, la o mărire de 4000 x, pentru
complecşii de incluziune AVO-β-CD (a), AVO-HP-β-CD (b), AVO-HP-α-CD (c) şi 4-
MBC-β-CD (d), 4-MBC-HP-β-CD (e), 4MBC-HP-α-CD (f)
a.
b.
c.
18
d.
e.
f.
19
În urma evaluării morfologiei complecşilor de incluziune a avobenzonei și 4-
metilbenziliden camforului cu β-CD, HP-β-CD, HP-α-CD obŃinuŃi în soluŃie prin metoda
liofilizării, prin comparaŃie cu substanŃele ca atare şi cu simplele lor amestecurile fizice,
s-a evidenŃiat o modificare semnificativă care duce la concluzia că fenomenul de
incluziune a ingredientului activ în cavitatea ciclodextrinelor a avut loc.
Se remarcă faptul că prin metoda liofilizării complexarea dintre componente a fost
totală.
I.3. Caracterizarea complecşilor de incluziune prin calorimetrie diferenŃială
dinamică (cu scanare sau baleiaj)
În prezentul studiu, curbele DSC au fost înregistrate cu un instrument SETARAM DSC
131EVO. Condițiile de înregistrare ale curbelor au fost:
- Domeniul de temperatură: 30 – 210°C;
- viteza de încălzire k = 10°C/min;
- Atmosferă inertă: N2; debit: 50 ml/min;
- creuzete de aluminiu sertizate (sealed aluminium pans);
- verificarea calibrării aparatului s-a făcut in energie şi temperatura cu standardul
de Indiu.
Termogramele DSC înregistrate în intervalul de temperatură cuprins între 20°C şi 200°C
au prezentat pentru avobenzonă un aspect caracterisic substanŃelor cristaline, cu un pic
caracteristic, corespunzător punctului său de topire, cu o intensitate maximă la 85,45°C şi
un efect energetic endoterm de 70,09 J/g, iar pentru 4-metilbenziliden camfor de
asemenea, un aspect caracterisic substanŃelor cristaline, cu un pic caracteristic,
corespunzător punctului său de topire, cu o intensitate maximă la 69,37°C şi un efect
energetic endoterm de 73,25 J/g. Cele trei ciclodextrine, au prezentat termograme DSC
caracteristice substanŃelor amorfe, cu efecte endotermice foarte largi, în domeniul de
temperatură 20 - 200°C, cu maxime la 133,95°C pentru β-CD, la 109,28°C pentru HP-β-
CD şi la 109,85°C pentru HP-α-CD şi cu efecte endoterme mari de 222,52 J/g pentru β-
20
CD, de 166,15 J/g pentru HP-β-CD şi de 175,01 J/g pentru HP-α-CD, aspecte tipice
substanțelor amorfe.
Termogramele DSC ale celor șase amestecuri fizice studiate au prezentat câte două picuri
endotermice, unul la valori mari ale temperaturilor caracteristic ciclodextrinelor şi un
altul la valori mici ale temperaturilor (până în 100°C) şi cu un efect endotermic mic,
caracteristic ingredientelor active din probă, dar de intensitate mai mică decât cel al
substanŃei ca atare, astfel demonstrând afinitatea dintre cele două substanŃe, dar fără
formarea complexului de incluziune.
Pentru complecşii de incluziune obŃinuŃi prin metoda liofilizării, se observă că pentru
complecşii cu β-CD şi HP-β-CD complexarea a fost totală pentru raportul molar
ingredient activ:ciclodextrină de 1:2, termogramele prezentând doar picuri endotermice
largi, la temperaturi crescute, picuri caracteristice ciclodextrinelor, remarcabilă fiind
dispariŃia totală a picului caracteristic ingredientului activ. În termogramele DSC ale
complecșilor cu HP-α-CD, se observă pe lângă picul de intensitate mare, cu efect
endotermic larg, la temperaturi crescute, un pic datorat ingredientului activ, dar
necaracteristic totuşi pentru acesta, la o temperatură mai scăzută, de o intensitate mică,
ceea ce indică faptul că în aceste cazuri incluziunea în cavitatea ciclodextrinei nu este
totală.
De asemenea, se remarcă faptul că toŃi complecşii de incluziune preparaŃi prin liofilizare
au un aspect al curbelor DSC tipic substanŃelor amorfe.
Rezultatele înregistrate în termogramele DSC ale complecşilor de incluziune a
ingrdeientelor active (avobenzonă şi 4-metilbenziliden camfor) cu ciclodextrinele
studiate (β-CD, HP-β-CD şi HP-α-CD) obŃinuŃi prin liofilizare indică formarea unor
compuşi amorfi printr-o puternică intercaŃie între ingredientul activ şi ciclodextrine la un
raport molar de 1:2, probabil prin încapsularea moleculară a acestuia în cavitatea
ciclodextrinelor.
21
Figura nr. 4. Termograma DSC a complexului de incluziune al avobenzonei cu β-CD
Figura nr. 5. Termograma DSC a complexului de incluziune al avobenzonei cu HP-β-CD
22
Figura nr. 6. Termograma DSC a complexului de incluziune al avobenzonei cu HP-α-CD
Figura nr. 7. Termograma DSC a complexului de incluziune al 4-metilbenziliden
camforului cu β-CD
23
Figura nr. 8. Termograma DSC a complexului de incluziune al 4-metilbenziliden
camforului cu HP-β-CD
Figura nr. 9. Termograma DSC a complexului de incluziune al 4-metilbenziliden
camforului cu HP-α-CD
24
I.4. Analiza prin spectroscopie IR (FT-IR)
Spectrele în înfraroşu (IR) ale complecşilor de incluziune sintetizaŃi s-au efectuat
în fază solidă folosind un spectrofotometru JASCO FT/IR-4200 prevăzut cu un accesoriu
ATR PRO450-S cu optică de diamant, lucrând în tehnica de reflexie totală atenuată
(ATR) în intervalul spectral de 400 ÷ 4000cm-1, la o rezoluŃie de 4cm-1.
Spectrele IR efectuate demonstrează includerea compuşilor fotoprotectori în interiorul
moleculelor de ciclodextrină. Se observă o mai bună includere, pentru ambii compuşi, în
cazul utilizării HP-α-CD sau HP-β-CD, comparativ cu β-CD.
Figura nr. 10. Spectrul FT-IR al complexului de incluziune avobenzonă - β-CD
25
Figura nr. 11. Spectrul FT-IR al complexului de incluziune avobenzonă – HP-β-CD
Figura nr. 12. Spectrul FT-IR al complexului de incluziune avobenzonă – HP-α-CD
26
Figura nr. 13. – Spectrul FT-IR al complexului de incluziune 4-metilbenziliden camfor -
β-CD
Figura nr. 14. Spectrul FT-IR al complexului de incluziune 4-metilbenziliden camfor –
HP- β-CD
27
Figura nr. 15. Spectrul FT-IR al complexului de incluziune 4-metilbenziliden camfor –
HP-α-CD
28
II. FORMULAREA, PREPARAREA ȘI CARACTERIZAREA
FARMACOTEHNICĂ A CREMELOR CONȚINÂND COMPLECȘII DE
INCLUZIUNE A AVOBENZONEI ȘI 4-METILBENZILIDEN CAMFORULUI CU
CICLODETRINE
II.1. Formularea și prepararea formelor farmaceutice semisolide
Pentru formularea vehiculelor semisolide destinate administrării locale pe piele au
fost selectate compoziții simple, adaptate caracterului intens lipofil al celor două
substanțe. Astfel, sisteme hidro-alcoolice conținând etanol (10%), propilenglicol (2.5%)
și izopropanol (5%) au fost utilizate pentru dispersarea inițială a complecșilor sau
entităților active (2% AVO sau 3% 4MBC). În apă purificată au fost dizolvate în
prealabil la cald cantități adecvate de conservanți (para-hidroxi-benzoat de metil, 0.08%,
respectiv para-hidroxi-benzoat de propil, 0.02%), soluția obținută fiind utilizată pentru
hidratarea carbomerului 940. Componentele lipofile (vaselină și alcool cetilstearilic) au
fost omogenizate în prezența tensioactivului neionic tween 80 la aproximativ 50°C. Cele
două fracțiuni au fost reunite și amestecate în sisteme închise cu volumul util de 20 mL la
4000 rpm timp de 10 minute (echipament Unguator 2100, Gako GmbH, Germania), etapă
urmată de racire lentă, la temperatura camerei.
Formulările semisolide au fost analizate după un interval minim de 72 de ore de la
momentul preparării. S-au realizat serii de câte 4 formulări pentru fiecare dintre cele două
entități (codificarea fiind F1-F4 pentru AVO, respectiv F5-F8 pentru 4MBC, pentru
includerea complecșilor cu βCD, HPαCD și HPβCD). Compozițiile F4 și F8 au fost
preparate ca martor, conținând substanța activă necomplexată, în prezența HPβCD
dispersată în formularea finală.
II.2. Controlul organoleptic
S-au obŃinut opt creme cu aspect omogen, de culoare albă, cu miros caracteristic
componentelor.
29
Omogenitatea am efectuat-o conform FR X, prin întinderea cremelor în strat
subŃire pe o lamă de sticlă şi examinare cu lupa (4,5x), acestea prezentând un aspect
omogen, fără aglomerări de particule.
Aceste caracteristici au rămas nemodificate în timpul conservării, pe o perioadă de 90 de
zile.
II.3. Determinarea pH-ului
În prezentul studiu am determinat pH-ul cremelor studiate prin metoda
potenŃiometrică, cu ajutorul pH-metrului INOLAB level 1.
pH-ul cremelor imediat după preparare a fost cuprins între 5,20 (F6) și 6,08 (F2),
iar după 90 de zile de la preparare valorile s-au menținut constante, diferențele nefiind
semnificative.
Valorile de pH înregistrate pentru cremele studiate indică faptul că ele sunt uşor
tolerate la aplicarea pe piele, nefiind iritante.
II.4. Determinarea capacității de întindere
Acest parametru a fost determinat utilizând dispozitivul Ojeba – Arbussa.
Se remarcă faptul că toate cele opt creme preparate prezintă o plasticitate
corespunzătoare, acestea putând fi ușor de etalat pe piele. De asemenea, se observă faptul
că ingredientele active utilizate nu influențează foarte mult capacitatea de întindere a
bazei de cremă, valorile obținute fiind destul de apropiate.
30
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 100 200 300 400 500 600 700
Masa
Suprafata (mm2)
F1 F2 F3 F4
Figura nr. 16. Capacitatea de întindere a F1, F2, F3, F4 imediat după preparare
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 100 200 300 400 500 600 700
Masa
Suprafata (mm2)
F1 F2 F3 F4
Figura nr. 17. Capacitatea de întindere a F1, F2, F3, F4 la 90 de zile după reparare
31
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 100 200 300 400 500 600 700
Masa
Suprafata (mm2)
F5 F6 F7 F8
Figura nr. 18. Capacitatea de întindere a F5, F6, F7, F8 imediat după preparare
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 100 200 300 400 500 600 700
Masa
Suprafata (mm2)
F5 F6 F7 F8
Figura nr. 19. Capacitatea de întindere a F5, F6, F7, F8 la 90 de zile după
preparare
32
III. ANALIZA CORELATĂ IN VITRO, STRUCTURALĂ ŞI DIFUZIONALĂ, A
FORMELOR FARMACEUTICE SEMISOLIDE TOPICE CONțINÂND
COMPLECŞII DE INCLUZIUNE A AVOBENZONEI ŞI 4-METIL-BENZILIDEN
CAMFORULUI
III.1. Metode
III.1.1. Analiza proprietăților structurale
Pentru analiza caracteristicilor structurale a fost aplicat testul buclei de histeresis. S-a
utilizat un vascozimetru rotațional tip Thermo Haake Viscotester VT550 (Thermo
GmbH, Germania), dotat cu un ansamblu de cilindri rotaționali concentrici tip SV-DIN.
Volumul probei a fost de aproximativ 10 mL, iar testele s-au efectuat în triplicat la două
valori relevante ale temperaturii (25±0.5°C pentru condițiile de stocare, respectiv
32±0.5°C pentru aplicarea in vivo). Vitezele de rotație pentru traseul ascendent au fost
limitate la 25 sec-1. Între determinările consecutive s-a aplicat un interval de recuperare
structurală de 5 min.
III.1.2. Studiul profilelor de cedare in vitro
Evaluarea profilelor de cedare in vitro s-a realizat în cadrul unor celule verticale de
difuzie statice, corespunzătoare modelului A din capitol 1724 al Farmacopeei Americane
(United States Pharmacopoeia, USP). Unitățile individuale de testare (Hanson Microette,
Hanson Research Inc.) au fost prevăzute cu agitator magnetic și helix superficial (600
rpm). Sistemul receptor conțînând 50% etanol absolut în apă purificată a fost degazat prin
filtrare sub vid (800 mBar) la temperatura ambientală. După umplerea compartimentului
receptor. istemul a fost încălzit la 32±0.5°C cu ajutorul unui termostat cu recirculare
EcoLauda StarEdition. Probe de 0.5 mL au fost prelevate manual, timp de 240 de min
după aplicarea formulărilor experimentale semisolide pe membrane de nylon
(PhenomenexTM, diametru de 25 mm și pori de 0.45µm). Interfețele polimerice au fost
pre-condiționate prin îmbibare în mediu receptor timp de 30 de min. Studiul s-a
desfășurat în condiții ocluzive (discuri superficiale de sticlă, etanșeizate cu cleme), prin
33
aplicarea unei doze pseudo-infinite și transfer către un receptor care a asigurat condiții
sink.
III.1.3. Determinarea cantitativă a avobenzonei și enzacamenului în probele
prelevate
Analiza cantitativă a AVO și 4MBC s-a efectuat printr-o metodă spectrofotometrică
validată (λmax 361 nm, respectiv 305 nm). Probele de calibrare au fost generate pornind
de la o soluție stoc metanolică, având concentrația de 400 µg/mL. S-au efectuat diluții
succesive în mediul receptor (50% etanol absolut în apă purificată, v/v). A fost utilizat un
spectrofotometru Agilent 8453 (Agilent Instruments, Germania), dotat cu detector de tip
șir de diode și sistem de 8 celule de cuartz cu drum optic de 10 mm. Probele prelevate în
cadrul studiului de cedare in vitro au fost analizate după diluare cu amestec hidro-alcoolic
(factor de diluție: 4.75).
III.1.4. Analiza profilelor de deformare și difuzionale
Pentru analiza profilelor individuale de cedare in vitro a fost aplicat modelul compendial
(Higuchi). Cantitățile recuperate la nivelul compartimentului receptor al celulelor
verticale de difuzie au fost calculate pornind de la valorile concentrațiilor individuale,
determinate în probele prelevate. Volumul celulelor a fost determinat printr-o metodă
gravimetrică. Vitezele de cedare au fost calculate ca pantă a dreptei de regresie pentru
reprezentarea cantității recuperate, corectată cu prelevările anterioare, raportate la
unitatea de suprafață (1.767 cm2) în funcție de radical din timp. Pentru analiza profilelor
de deformare sub stres controlat (hysteresis loop test) s-a aplicat modelul Ostwald de
Waele (legea puterii), considerându-se un posibil comportament pseudoplastic generat de
formatorul de rețea hidrofil. Au fost estimate valorile indicilor de curgere și de
consistență.
34
III.2. Rezultate
Evaluarea profilelor de cedare in vitro
Formulări: F1, F2
a. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de timp (min) – profile individuale
Formularea F1 Fomularea F2
b. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de suprafață (cm2) / unitatea de timp (min1/2)
profile individuale
Formularea F1 Fomularea F2
Figura nr. 20. Profilul de cedare al AVO din formulările F1 și F2
-membrană: nylon (PhenomenexTM), pori de 0.45µm, diametru 25mm;
-mediu receptor: 50% etanol absolut în apă, dezaerat prin filtrare, la temperatura
ambientală;
35
a. Regresiile corespunzătoare profilelor individuale
Formularea F1 Fomularea F2
b. Regresia corespunzătoare profilelor medii
Formularea F1 Fomularea F2
Figura nr. 21. Cantitatea cedată (µg)/unitatea de suprafață (cm2)/unitatea de timp (min1/2)
36
Formulări: F3, F4
a. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de timp (min) – profile individuale
Formularea F3 Fomularea F4
b. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de suprafață (cm2) / unitatea de timp (min1/2)
profile individuale
Formularea F3 Fomularea F4
Figura nr. 22. Profilul de cedare al AVO din formulările F3 și F4
-membrană: nylon (PhenomenexTM), pori de 0.45µm, diametru 25mm;
-mediu receptor: 50% etanol absolut în apă, dezaerat prin filtrare, la temperatura
ambientală;
37
a. Regresiile corespunzătoare profilelor individuale
Formularea F3 Fomularea F4
b. Regresia corespunzătoare profilelor medii
Formularea F3 Fomularea F4
Figura nr. 23. Cantitatea cedată (µg)/unitatea de suprafață (cm2)/unitatea de timp (min1/2)
38
Formulări: F5, F6
a. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de timp (min) – profile individuale
Formularea F5 Fomularea F6
b. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de suprafață (cm2) / unitatea de timp (min1/2)
profile individuale
Formularea F5 Fomularea F6
Figura nr. 24. Profilul de cedare al 4MBC din formulările F5 și F6
-membrană: nylon (PhenomenexTM), pori de 0.45µm, diametru 25mm;
-mediu receptor: 50% etanol absolut în apă, dezaerat prin filtrare, la temperatura
ambientală;
39
a. Regresiile corespunzătoare profilelor individuale
Formularea F5 Fomularea F6
b. Regresia corespunzătoare profilelor medii
Formularea F5 Fomularea F6
Figura nr. 25. Cantitatea cedată (µg)/unitatea de suprafață (cm2)/unitatea de timp (min1/2)
40
Formulări: F7, F8
a. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de timp (min) – profile individuale
Formularea F7 Fomularea F8
b. Cantitatea cedată (µg) / unitatea de suprafață (cm2) / unitatea de timp (min1/2)
profile individuale
Formularea F7 Fomularea F8
Figura nr. 26. Profilul de cedare al 4MBC din formulările F7 și F8
-membrană: nylon (PhenomenexTM), pori de 0.45µm, diametru 25mm;
-mediu receptor: 50% etanol absolut în apă, dezaerat prin filtrare, la temperatura
ambientală;
41
a. Regresiile corespunzătoare profilelor individuale
Formularea F7 Fomularea F8
b. Regresia corespunzătoare profilelor medii
Formularea F7 Fomularea F8
Figura nr. 27. Cantitatea cedată (µg)/unitatea de suprafață (cm2)/unitatea de timp (min1/2)
42
Formularea suplimentară a unei compoziții martor, conținând cele două substanțe
și HPβCD dispersate individual (nu sub formă de complex de incluziune), a urmărit
evidențierea simultană a două procese care au loc la nivelul barierei biologice.
Ciclodextrina trebuie să elibereze entitatea activă, dar își manifestă în continuare
influența asupra microstructurii.
Intervalul de timp de minim 72 de ore între momentul preparării și cel al evaluării a
permis echilibrarea internă a sistemelor, reducând variabilitatea datelor experimentale
obținute în cadrul studiilor in vitro. Profilele medii de cedare au fost caracterizate de o
linearitate remarcabilă, prin aplicarea modelului Higuchi, însă debutul procesului a fost
invariabil lent. Intervalul de timp care caracterizează stabilirea echilibrului de transfer
prin membrana artificială a fost mai mare de 10% din durata totală a evaluărilor în cazul
formulărilor F3 și F8 (18.06, respectiv 21.87 de min). Considerând similaritatea
compoziției calitative și cantitative (cu excepția complexului și a entității active), se poate
estima că cedarea in vitro a avut două limitante majore. În primul rând, solubilitatea în
mediul receptor hidro-alcoolic a fost redusă, dar creșterea concentrației de etanol absolut
peste nivelul de 50% (v/v) ar fi antrenat retro-difuzia, cu modificări majore ale
compartimentului donor și reducerea sensibilității metodolgiei. În al doilea rând,
disocierea complexului a fost lentă, favorizând distribuirea la interfață a AVO sau 4MBC
și astfel, atingerea obiectivului formulării farmaceutice.
Deși fenomenul difuzional a prezentat latențe considerabile, din punct de vedere
cinetic nu au fost observate modificări pe durata de testare. Cedarea a fost constantă, fără
limitări induse de atingerea pragului de solubilitate sau de epuizarea donorului. Viteza
maximă a fost atinsă în cazul 4MBC, pe fondul concentrației superioare (figura nr. 28).
43
Figura nr. 28. Profilele medii de cedare ale AVO și 4MBC din formele farmaceutice
semisolide topice (n=3)
Diferențele de cedare in vitro induse de includerea în cele două ciclodextrine
modificate chimic au fost reduse, ceea ce confirmă că natura duală a vehicului asigură o
solubilitate adecvată pentru a atenua stabilitatea distinctă a complecșilor de incluziune.
Analiza comparativă a formulărilor conținând AVO sau 4MBC necomplexate a sugerat
că mobilitatea acestora este crescută. În cazul complecșilor realizați de HPβCD, viteza de
difuzie a fost cu 59 - 65% mai mare. În același timp, solubilitatea apoasă mai mică a
βCD, precum și particularitățile procesului de complexare și relația acestuia cu caracterul
lipofil al celor două substanțe active, a generat un comportament atipic. Dacă în cazul
AVO (având o valoare a coeficientului de partitie cu 0.56 unități mai mică), s-a obținut
viteza de cedare in vitro maximă (4.7 µg/cm2/min0.5), pentru 4MBC impactul complexării
a fost redus (16.51, respectiv 14.79 µg/cm2/min0.5, pentru formulările F1 și F4, valori
minim la nivelul grupului).
Interacțiunile specifice incluziunii, alături de stabilitatea complecșilor obținuți și
utilizați în formularea produselor semisolide topice, reprezintă două dintre limitantele
procesului difuzional. Mărimea moleculară a ciclodextrinelor induce alterări structurale,
aranjamente specifice care influențează performanțele in vivo. Toate compozițiile au
prezentat un comportament pseudoplastic tipic, faraă evidențierea unor arii evidente de
histeresis. Aplicabilitatea modelul Ostwald de Waele a permis calculul indicilor de
curgere și de consistență, acesta din urmă având valori subunitare (tabelul nr. 1).
44
Tabelul nr. 1. Parametrii medii ai modelului Ostwald de Waele (n=3)
Temperatură 25±0.5°C 32±0.5°C
Formulare K (Pa) SD n SD K
(Pa) SD n SD
F1 25.20 0.26 0.2063 0.0040 61.59 0.74 0.2628 0.0022
F2 13.49 0.53 0.2366 0.0127 48.73 0.72 0.2407 0.0022
F3 60.75 0.22 0.2794 0.0123 42.53 2.25 0.2979 0.0017
F4 60.11 0.71 0.2393 0.0097 51.48 1.68 0.2834 0.0133
Temperatură 25±0.5°C 32±0.5°C
Formulare K (Pa) SD n SD K
(Pa) SD n SD
F5 14.38 2.90 0.1932 0.0206 44.94 1.00 0.2518 0.0134
F6 14.60 0.29 0.2535 0.0091 37.70 0.17 0.2528 0.0054
F7 86.70 1.77 0.2815 0.0063 48.63 1.39 0.3155 0.0118
F8 59.46 0.59 0.2453 0.0051 50.67 0.97 0.2914 0.0083
Existența unei fracții libere din entitățile active a determinat exprimarea directă a
caracteristicilor fizico-chimice, cu impact variabil în funție de natura matricei semisolide.
Prezența HPβCD a imprimat o consistență maximă în cazul formulărilor conținând
4MBC (figura 62.b). În același timp influența temperaturii a fost diferită. La 32°C, s-a
constatat o nivelare a diferențelor structurale, cu un comportament reologic intermediar
cremelor și gelurilor hidrofile. Deformările induse de stresul mecanic controlat au fost
sensibil similare. Se poate estima că, deși orientarea macromoleculelor formator de rețea
este alterată semnificativ de prezența ciclodextrinelor, dispunerea prin forfecare, în
special la viteze crescute și prin încălzire, este comparabilă. Non-similaritatea constatată
între formulările identice în cazul celor doi compuși poate fi atribuită atât modificărilor
conformaționale induse de complexare, dar și de exprimarea caracteristicilor acido-bazice
sau altor interacțiuni generate de fracția liberă.
45
a) temperatura de stocare (25±0.5°C)
b) temperatura barierei biologice (32±0.5°C)
Figura nr. 29. Profilele medii de deformare (n=3, medie ± deviație standard)
46
Non-corelarea directă între viteza de cedare in vitro și parametrii care
caracterizează profilul de deformare (cei doi indici determinați prin aplicarea modelului
Ostwald de Waele) demonstrează faptul că rezistența difuzională nu este determinanta
procesului difuzional. Diferențele sunt generate în special de migrarea complecșilor și
disocierea acestora. În același timp, fracția liberă sau eliberată a celor două substanțe
active poate fi implicată într-un proces complex de distribuție internă, urmată de
distribuția către interfața membranară. Aceasta din urmă a jucat rolul uzual de suport
mecanic inert. Latența sesizată este generată probabil pe fondul disocierii lente a
complecșilor, gradientul de concentrație existent inițial între cele două compartimente
fiind extrem de redus.
Această ultimă ipoteză susține utilizarea agenților de tipul AVO sau 4MBC în
formulări topice destinate protecției solare sub formă de complecși. Penetrarea și
distribuția în straturile profunde ale pielii, inclusiv la nivel sistemic, sunt prospectiv
reduse, fiind posibilă dispunerea la nivelul stratului cornos. Soluția tehnică propusă,
bazată pe vehicule cu natură duală, este destul de simplă, putând asigura ușor consistența
interșarjă (reproductibilitatea profilului țintă de calitate). Nu în ultimul rând, este necesar
studiul adecvat al stabilității complexului, în special în domenii de temperatură superioare
intervalului fiziologic, simulând contextul real de administrare.
47
III.3. Concluzii
Formulările experimentale au fost suspuse unor teste corelate de evaluare a
profilului de cedare in vitro și de analiză structurală. Profilele medii de difuzie,
determinate în condiții dezvoltate în conformitate cu ghidurile și normele compendiale în
vigoare, au prezentat latențe variabile, dependente de stabilitatea complecșilor de
incluziune.
Ciclodextrinele au influențat în mod diferit aranjamentul structural, non-
similaritatea profilelor de deformare fiind evidentă la temperaturi care simulează
condițiile de stocare. În același timp, stresul termic și mecanic au atenuat diferențele
structurale.
Se poate estima că eliberarea lentă a entității active din complecșii de incluziune
favorizează dispunerea superficială, fără pătrundere în straturile mai profunde ale pielii.
Fenomenul susține fezabilitatea utilizării în compoziția formulărilor destinate protecției
solare, însă solicită studii de stabilitate în condiții de stres termic avansat.
48
CONCLUZII GENERALE
În prezenta lucrare de doctorat am urmărit formularea unor complecşi de
incluziune cu β-ciclodextrina, hidroxipropil-α-ciclodextrina şi hidroxipropil-β-
ciclodextrina, în scopul îmbunătăŃirii fotostabilității avobenzonei și 4-metilbenziliden
camforului.
Teza este structurată în două părŃi:
1. partea generală
2. contribuŃii proprii.
Prima parte a tezei de doctorat, partea teoretică, prezintă stadiul actual al
cunoaşterii cuprins în trei capitole, în care sunt redate noŃiuni generale despre
ciclodextrine şi utilizarea acestora în industria farmaceutică şi motivarea alegerii celor
două fotoprotectoare (avobenzonă și 4-metilbenziliden camfor) şi β – ciclodextrinei,
hidroxipropil - α – ciclodextrinei şi hidroxipropil - β – ciclodextrinei la formarea
complecşilor de incluziune utilizaŃi ca ingrediente active în formularea unor creme.
În cea de-a doua parte a tezei, partea experimentală cercetarea efectuată a fost
focalizată pe trei direcții de studii comparative: investigații morfologice - în vederea
evaluării formării complecșilor de incluziune în raport molar de 1:2, investigații asupra
cineticii de cedare a substanțelor active înglobate în creme și investigații asupra
profilurilor de curgere ale formulărilor semisolide pentru aplicații topice, prezentând
contribuŃiile ştiinŃifice proprii cu privire la influenŃa ciclodextrinelor asupra cedării
avobenzonei și 4-metilbenziliden camforului din creme şi cuprinde trei capitole din care
se pot formula următoarele concluzii:
→ O primă direcŃie de cercetare a constituit-o prepararea, confirmarea formării şi
caracterizarea complecşilor de incluziune dintre avobenzonă și 4-metilbenziliden camfor
49
şi β-CD, HP-α-CD şi HP-β-CD, în raport molar de 1:2, în stare solidă. Complecşii de
incluziune au fost preparaŃi prin liofilizare, apoi au fost supuşi caracterizărilor fizico-
chimice prin comparaŃie cu simplele amestecuri fizice preparate în acelaşi raport molar de
1:2. Complecşii au fost evaluaŃi prin microscopie electronică cu baleiaj (SEM),
calorimetrie diferenŃială dinamică (DSC) şi prin spectroscopie IR (FT-IR).
În urma evaluării morfologiei complecşilor de incluziune prin comparaŃie cu
substanŃele ca atare şi cu simplele lor amestecurile fizice, prin SEM, s-a evidenŃiat o
modificare semnificativă în forma, dimensiunea şi structura sistemelor binare, fapt care
duce la concluzia că fenomenul de incluziune a ingredientelor active în cavitatea
ciclodextrinelor a avut loc. S-a evidenŃiat faptul că avobenzona, 4-metilbenziliden
camforul şi β-CD sunt caracterizate prin prezenŃa particulelor cristaline, HP-β-CD şi HP-
α-CD sunt pulberi amorfe, în cazul amestecurilor fizice fotoprotectoarele aderă la
suprafaŃa ciclodextrinelor, aceasta confirmând afinitatea dintre substraturi, în timp ce prin
liofilizare s-au format noi faze solide cu structuri amorfe.
Termogramele DSC înregistrate în intervalul de temperatură cuprins între 30°C şi
210°C au prezentat pentru avobenzonă și 4-metilbenziliden camfor un aspect caracterisic
substanŃelor cristaline, picuri regăsit în amestecurile fizice, dar de intensitate mai mică
decât cele ale substanŃelor ca atare, astfel demonstrând afinitatea dintre cele două
substanŃe, dar fără formarea complexului de incluziune. Pentru complecşii de incluziune
obŃinuŃi prin metoda liofilizării, se observă că pentru complecşii cu β-CD şi HP-β-CD
complexarea a fost totală pentru raportul molar ingredient activ:ciclodextrină de 1:2,
termogramele prezentând doar picuri endotermice largi, la temperaturi crescute, picuri
caracteristice ciclodextrinelor, remarcabilă fiind dispariŃia totală a picului caracteristic
ingredientului activ. În termogramele DSC ale complecșilor cu HP-α-CD, se observă pe
lângă picul de intensitate mare, cu efect endotermic larg, la temperaturi crescute, un pic
datorat ingredientului activ, dar necaracteristic totuşi pentru acesta, la o temperatură mai
scăzută, de o intensitate mică, ceea ce indică faptul că în aceste cazuri incluziunea în
cavitatea ciclodextrinei nu este totală.
Analizele spectrale FT-IR efectuate au demonstrat prin comparaŃie cu
amestecurile fizice şi substanŃele ca atare, includerea compuşilor fotoprotectori în
interiorul moleculelor de ciclodextrină. Se observă o mai bună includere, pentru ambii
50
compuşi, în cazul utilizării HP-α-CD sau HP-β-CD, comparativ cu β-CD. Aceste aspecte
sunt demonstrate prin valori ale lungimilor de undă mai scăzute pentru cele două grupări
carbonil şi pentru vibraŃiile de întindere O-H.
Prin toate aceste studii, s-a evidenŃiat faptul că atât avobenzona cât și 4-
metilbenziliden camforul formează complecşi de incluziune stabili cu toate cele trei
ciclodextrine, β–CD, HP–β–CD şi HP–α–CD, în raport molar de 1:2.
→ Cea de-a doua direcŃie a cercetărilor a constat în formularea, prepararea și
caracterizarea farmacotehnică a unor preparate semisolide de tipul cremelor, utilizând ca
ingrediente active cei șase complecși de incluziune preparați și caracterizați anterior.
Matricile producelor semisolide au fost amestecuri de componente hidrofile și
lipofile, cu un conținut minim de alcooli, stabilizate în prezența unui formator hidrofil de
rețea și a unui tensioactiv neionic.
pH-ul celor opt creme se încadrează în limitele prevăzute în FR X, fiind apropiat
de neutralitate, preparatele fiind bine tolerate și neiritante la aplicarea pe piele.
Din punct de vedere a capacității de întindere se remarcă faptul că toate cremele
preparate au o plasticitate corespunzătoare, acestea putând fi ușor etalate pe piele.
→ Studiile din cea de-a treia direcŃie de cercetare au avut ca obiectiv studiul in
vitro al unor sistemelor semisolide preparate anterior și destinate administrării locale a
avobenzonei și 4-metil-benziliden camforului sub formă de complecși cu diferite sorturi
de ciclodextrine. Formulările experimentale au fost dezvoltate prin analiza datelor
experimentale generate anterior și prin evaluarea unor descriptori moleculari relevanți
pentru profilul biofarmaceutic al celor două entități active. Au fost selectate metodologii
corelate de determinare a parametrilor structurali și de cedare in vitro pentru estimarea
interacțiunilor specifice existente în interiorul matricelor semisolide, precum și pentru
prospectarea performanțelor formelor farmaceutice.
Profilurile de cedare s-au obținut prin medierea rezultatelor studiilor in vitro
efectuate cu ajutorul unui sistem de celule Franz cu evaluare sincronă.
S-au efectuat studii comparative ale profilurilor reologice, deoarece curgerea
afectează în mod semnificativ cantitatea de substanță transferată zonei țintă din corpul
51
uman. Cremele care înglobează complecșii de incluziune trebuie să fie suficient de fluide
pentru a curge ușor, dar suficient de consistente pentru a nu picura și a rămâne pe locul
aplicării în prezența unui stres mecanic, inevitabil și caractersitic aplicării unui produs
semisolid topic.
Profilele medii de difuzie, determinate în condiții dezvoltate în conformitate cu
ghidurile și normele compendiale în vigoare, au prezentat latențe variabile, dependente de
stabilitatea complecșilor de incluziune.
Ciclodextrinele au influențat în mod diferit aranjamentul structural, non-
similaritatea profilelor de deformare fiind evidentă la temperaturi care simulează
condițiile de stocare. În același timp, stresul termic și mecanic au atenuat diferențele
structurale.
Se poate estima că eliberarea lentă a entității active din complecșii de incluziune
favorizează dispunerea superficială, fără pătrundere în straturile mai profunde ale pielii.
Fenomenul susține fezabilitatea utilizării în compoziția formulărilor destinate protecției
solare, însă solicită studii de stabilitate în condiții de stres termic avansat.
52
BIBLIOGRAFIE
1. Al-Marzouqi A., Shehatta I., Jobe B., Dowaidar A., Phase solubility and inclusion
complex of itraconazole with beta-cyclodextrin, J. Pharm. Sci, 95, 292-304, 2006;
2. Anthony J. H., Kuriyan K., Understanding critical material properties for solid dosage
fron design, J. P. I., 12-17, 2006;
3. Avnir D., The fractal approach to heterogeneous chemistry, John Willey & Son,
Chichester, 1989;
4. Baghaei Rad L., Economic approximate models for backscattered electrons, J. Vac.
Sci. Technol., 25, (2007);
5. Barnes P. R. F., Mulvaney R., Wolff E. W., Robinson K. A., A technique for the
examination of polar ice using the scanning electron microscope, J. of Microscopy, 205,
(2), 118–124, (2002);
6. Bhupendra G. , et al., Beefing up bioavailability, Pharm. Formulation and Quality, 9,
(1), 42-46, (2007);
7. Challa R., et al., Cyclodextrins in drug delivery: An updated review, AAPS Pharm. Sci.
Tech., 6, 2, 329-357, 2005;
8. Challa R., et al., Cyclodextrins in drug delivery: An updated review, AAPS Pharm. Sci.
Tech., 6, (2), 329-357, (2005);
9. CreŃu E., Lupuleasa D., Hîrjău M., Balaci T., Şaramet G., Avantajele terapeutice ale
includerii unor substanŃe active în cavitatea ciclodextrinelor, ConferinŃa InternaŃională
EducaŃie şi Creativitate pentru o Societate bazată pe cunoaştere, Comunicări ştiinŃifice,
ed. Univ. Titu Maiorescu Bucureşti, 87 – 96, (2007);
10. Danilatos G. D., Foundations of environmental scanning electron microscopy,
Advances in Electronics and Electron Physics, 71, 109–250, (1988)
11. Dean J. A., The analytical chemistry handbook, New York: McGraw Hill, Inc.,15.1–
15.5., (1995);
12. Dodziuk H., Applications other than in pharmaceutical industry. Introductory
remarks, Cyclodextrins and Their Complexes. Chemistry, Analytical Methods,
Applications, Ed. H. Dodziuk, Wiley-VCH, Weinheim, 2006;
53
13. Dodziuk H., Molecular and chiral recogition by cyclodextrins. A minireview, Biol. J.
Armen., 53, 282, (2001);
14. Dodziuk H., Molecules with holes. Cyclodextrins, Cyclodextrins and Their
Complexes. Chemisrty,Analytical Methods, Applications, Ed. H. Dodziuk, Wiley-VCH,
Weinheim, (2006);
15. Dodziuk H., Nowiński K., Structure of cyclodextrins and their complexes. Part 2. Do
cyclodextrins have a rigid truncated-cone structure?, J. Mol. Struct. (THEOCHEM), 110,
61, (1994);
16. Dodziuk H., Other physicochemical methods. Introductory remarks, Cyclodextrins
and Their Complexes. Chemistry, Analytical Methods, Applications, Ed. H. Dodziuk,
Wiley-VCH, Weinheim, (2006);
17. Dubin C.H., Formulation strategies for poorly soluble drugs, Drug Delivery
Technol., 6, (6), 34-38, (2006);
18. Emmet S., Watson R., Michael J., US Patent 3,263,484 Differential
Microcalorimeter, West Redding, Conn., Filed, Ser. No. 185, 499, (1962);
19. Everhart T. E., Thornley R. F. M., Wide-band detector for micro-microampere low-
energy electron currents, Journal of Scientific Instruments, 37, 246–248, (1960);
20. Gavriloaia M. R., CreŃu E. A., Lupuleasa D., Infrared studies on the thermal efect of
topical glucocorticoids/cyclodextrins complexes, ACTA MEDICA MARISIENSIS, 56,
(2), The XIVth National Congress of Pharmacy from Romania, Tîrgu-Mureş, October
13th-16th,Official publication of the University of Medicine and Pharmacy of Târgu
Mureş, 100, (2010);
21. Gorbunov V., Fuchigami N., Stone M., Grace M., Tsukruk V. V., Biological thermal
detection: Micromechanical and microthermal properties of biological infrared
receptors, Biomacromolecules, 3, (1), 106–115, (2002);
22. Hanson B. L., Harp J. M., Bunick G. J., The well-tempered protein crystal: annealing
macromolecular crystals, Methods in enzymology, 368, 217–35, (2003);
23. Harp J. M., Hanson B. L., Timm D. E., Bunick G. J., Macromolecular crystal
annealing: evaluation of techniques and variables, Acta crystallographica, Section D,
Biological crystallography, 55, (7), 1329–34, (1999);
54
24. Harvey R. A., Champe P. C., Pharmacology, Lippincott’s Illustrated Reviews, 3rd
Edn., 245-255, (2006);
25. Harwood L. M., Moody C. J., Experimental organic chemistry: Principles and
practice, (Illustrated ed.) Wiley-Blackwell, 292, (1989);
26. Hincu L., Lupuliasa D., Andries A. – Formulation and characterization of topical
liposome gel bearing piroxicam, Farmacia, LV 4, 404-415, 2007;
27. Hindmarsh J. P., Russell A. B., Chen X. D., Fundamentals of the spray freezing of
foods - microstructure of frozen droplets, J. of Food Engineering, 78, (1), 136–150,
(2007);
28. Jones S.P., şi colab., Cyclodextrin in the pharmaceutical sciences Part. II, Acta
Pharm. Technologica, 30, 263-277, (1984);
29. Jun S. W., Kim M. – S., Kim J. – S., Park H. J., Lee S., Woo J. – S., Hwang S. – J.,
Preparation and characterization of simvastatin/hydroxypropyl-b-cyclodextrin inclusion
complex using supercritical antisolvent (SAS) process, Eur. J. of Pharm. and Biopharm.,
66, 413–421, (2007);
30. Kassbender K., Simons M., Bergmann C., et al., Simvastatin strongly reduces levels
of Alzheimer’s disease beta-amyloid peptides Ab42 and Ab40 in vitro and in vivo, Proc.
Nat. Acad. Sci., 98, 5856-5861, (2001);
31. Kryscio D, Sathe P, Lionberger R, Yu L, Bell M, Jay M, et al. Spreadability
measurements to assess structural equivalence (Q3) of topical formulations - A technical
note. AAPS PharmSciTech. 2008;9(1):84-86;
32. Loftsson T., Brewster M. E., Pharmaceutical applications of cyclodextrins. 1. Drug
solubilization and stabilization, J. Pharm. Sci., Easton, 85, 1017-1025, (1996);
33. Loftsson T., Increasing the cyclodextrin complexation of drugs and drug
bioavailability through addition of water-soluble polymers, Pharmazie, 53, 733-740,
1998;
34. Loftsson, T.; Brewster, E. M. Pharmaceutical apliccations of cyclodextrins. Drug
solubilization and stabilization. Journal Pharmac. Sciences, v. 85, p. 1017- 1025, 1996;
35. Loftsson. T., Brewster M.E., Pharmaceutical applications of cyclodextrins 1. Drug
solubilization and stabilization, J. of Pharm. Sci., 85 (10), 1017-1025, (1996);
55
36. Loftsson. T., et al., Methods to enhance the complexation efficiency of cyclodextrins,
S.T.P. Pharma. Sci., 9, 237-242, (1999);
37. Loftsson. T., et al., Self-association and cyclodextrin solubilization of drugs, J.
Pharm. Sci., 91, 2307-2316, (2002);
38. Loftsson. T., et al., Self-association and cyclodextrin solubilization of drugs, J.
Pharm. Sci., 91, 2307-2316, 2002;
39. Lundstrom K., Structural genomics for membrane proteins, Cell. Mol. Life Sci., 63,
(22), 2597, (2006);
40. Matei I., Soare L., Tablet C., Hillebrand M., Characterization of simvastatin and its
cyclodextrin inclusion complexes by absorption and circular dichroism spectroscopies
and molecular mechanics calculations, Rev. Roum. de Chi., 54, (2), 133 – 141, (2009);
41. O'Neill M. J., The analysis of a temperature-controlled scanning calorimeter, Anal.
Chem., 36, 1238–1245, (1964);
42. Pungor E., A practical guide to instrumental analysis, Florida: Boca Raton, 181–191,
(1995);
43. Rajesh Agrawal, Vishal Gupta; Cyclodextrins - A review on Pharmaceutical
Application for Drug Delivery; International Journal of Pharmaceutical Frontier
Research; 2012; 2(1):95-112;
44. Rajewski, R. A.; Stella, V. J. Pharmaceutical application of cyclodextrins. In vivo
drug delivery. Journal Pharmac. Sciences, v. 90, p. 976-986, 2001;
45. Reusch W., Infrared Spectroscopy, Michigan State University, 27, (10), 197, (1999);
46. Scapin G., Structural biology and drug discovery, Curr. Pharm. Des., 12, (17), 2087,
(2006);
47. Schatten H., Pawley J. B., Biological low-voltage scanning electron microscopy,
Springer, 61–63, (2007);
48. Seligman A. M., Wasserkrug H. L., Hanker J. S., A new staining method for
enhancing contrast of lipid-containing membranes and droplets in osmium tetroxide-
fixed tissue with osmiophilic thiocarbohydrazide (TCH), J. of Cell Biology, 30, (2), 424–
432, (1966);
56
49. Shah VP, Elkins J, Shaw S, Hanson R: In vitro release: comparative evaluation of
vertical diffusion cell system and automated procedure. Pharm Dev Technol
2003;8(1):97-102;
50. Shah VP: IV-IVC for topically applied preparations-a critical evaluation. Eur J Pharm
Biopharm 2005;60(2):309-314;
51. Sham S., Bhaskar C., Prjakta S., Cyclodextrin application in different route of
administration, Acta Pharm. Technologica, 55, 139-156, (2005);
52. Sham S., Bhaskar C., Prjakta S., Cyclodextrin application in different route of
administration, Acta Pharm. Technologica, 55, 139-156, (2005);
53. Skoog D. A., Holler J. F., Nieman T., Principles of instrumental analysis (5 ed.), New
York, 805–808, (1998);
54. SUPAC-SS, 1997. U.S. Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation
and Research – Guidance for Industry: Nonsterile Semisolid Dosage Forms. Scale-Up
and Postapproval Changes: Chemistry, Manufacturing, and Controls; In Vitro Release
Testing and In Vivo Bioequivalence Documentation, 1997;
55. Suzuki E., High-resolution scanning electron microscopy of immunogold-labelled
cells by the use of thin plasma coating of osmium, J. of Microscopy, 208, (3), 153–157,
(2002);
56. Szejtli J., Cyclodextrin and their inclusion complexes, Academiai Kiado, Budapest,
(1982);
57. Szejtli J., Cyclodextrin Technology, vol. I, Ed. J. Szejtli, Kluwer Academic
Publishers, (1988);
58. Szejtli J., Cyclodextrin Technology, vol. I, Ed. J. Szejtli, Kluwer Academic
Publishers, (1988);
59. Szejtli J., Past, present, and future of cyclodextrin research, Pure Appl. Chem., 76
(10), 1825-1845, (2004);
60. Szejtli J., Past, present, and future of cyclodextrin research, Pure Appl. Chem., 76
(10), 1825-1845, (2004);
61. Ueda CT, Shah VP, Derdzinski K, et al. Topical and Transdermal Drug Products.
Dissolut Technol. 2010;17(4):12-25;
57
62. USP 39/NF34. United States Pharmacopoeia 39 - National Formulary 34, 2016.
Chapter <912> Viscosity - Rotational Methods, United States Pharmacopeial
Convention, Rockville, MD 20852;
63. Wunderlich B., Thermal analysis, New York: Academic Press, 137–140, (1990);
64. Yacobi A, Shah VP, Bashaw ED, et al. Current challenges in bioequivalence, quality,
and novel assessment technologies for topical products. Pharm Res. 2014;31(4):837-846;
65. Zheng-Yu Jin; Cyclodextrin Chemistry: Preparation and Application; China; World
Scientific Publishing Company; Octombrie, 2013.
top related