ANÁLISE FOTOACÚSTICA DA CINÉTICA DE PENETRAÇÃO DO FARMACO CORDIA VERBENACEA DC. (ACHEFLAN) NA PELE HUMANA (MASSAGEM versus FONOFORESE) Sérgio Souza Carvalho, Jean Douglas Moura dos Santos, Paulo Roxo Barja UNIVAP/Laboratório de Fotoacústica Aplicada a Sistemas Biológicos (FASBio), Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D), Av: Shishima Hifumi, 2911, CEP:12.244-000, São José dos Campos, SP. [email protected] Resumo – A fonoforese é uma modalidade amplamente utilizada na fisioterapia como promotora da permeação cutânea e consiste na aplicação de ultra-som associados a agentes farmacológicos. Acheflan é um medicamento de uso tópico anti-inflamatótrio muito utilizado na medicina, tendo como princípios ativos o alfa-humuleno e trans-cariofileno. A técnica fotoacústica encontra aplicações promissoras no estudo de sistemas biológicos, por ser um método não destrutivo que fornece informações tanto qualitativas como quantitativas sobre o material analisado e baseia-se na absorção da luz incidente, podendo ser empregada na caracterização de materiais opacos e sistemas biológicos complexos. Está pesquisa teve como objetivo analisar através da técnica fotoacústica à cinética de penetração do fármaco Cordia Verbenacea DC. (Acheflan) na pele humana (massagem e fonoforese). Nos testes efetuados, constatou-se penetração significante para ambas as formas de aplicação, com tempo típico de penetração inferior a 15 minutos para o estrato córneo. Palavras-chave: Fisioterapia, Fonoforese, Fotoacústica, Cordia Verbenacea Área do Conhecimento: Ciências da Saúde Introdução Conforme Wood & Loomis (apud PARIZOTTO,2003), desde que o potencial terapêutico da energia ultra-sônica foi sugerido, os efeitos físicos e biológicos do ultra-som (US) vêm sendo intensamente investigados. Destaca-se a fonoforese ou sonoforese que consiste na aplicação de ultra-som associado a agentes farmacológicos, como corticosteróides, anestésicos locais e salicilatos (ANTICH; BOMMANNAN apud KLAIMAN,1998). A fonoforese apresenta vantagens sobre os outros métodos de administração de drogas, como a oral, a intramuscular e a endovenosa. Comparada à administração oral de medicamentos, a fonoforese evita a agressão ao trato gastrointestinal; comparada às injeções intramuscular e endovenosa, elimina o medo e a dor associados a esses métodos. Aliada ao fármaco, a energia do US abre caminhos para o transporte da substância, aumentando a efetividade do agente, sendo assim um dos recursos da fisioterapia para acelerar a difusão de medicamentos e a redução do processo inflamatório (BANTA,1994; BERTOLUCCI,1982) As patologias tratadas por fonoforese incluem tendinites, epicondilites, tenossinovites, bursites e osteoartrites, entre outras. Os mecanismos que podem intensificar a absorção de drogas através da pele são numerosos. Acredita-se que o principal mecanismo relacionado à deposição da droga resulta do efeito de cavitação. Este, por sua vez, possui a formação de microbolhas gasosas na camada externa da pele (estrato córneo) que podem se romper, permitindo a passagem da droga (FANG et.al., 1999; MILLER, 2000; UEDA et.al.1996). Isto é explicado assumindo-se que ocorra desorganização da região lipídica da camada córnea, aumentando sua permeabilidade (FANG et.al., 1999; UEDA et.al.1996; MITRAGOTRI et.al. 1995). A Cordia Verbenacea DC (óleo essencial 5,0mg) é uma planta perene pertencente à família Borraginácea, comumente encontrada em todo o litoral brasileiro. Trata-se de uma espécie heliófita que mede até 2,5 metros de altura, é ramosa e flexível, apresentando folhas tipicamente verrugosas e aromáticas, inflorescência espigosa com flores brancas e frutos vermelhos quando maduros (RITTO,2004). É amplamente utilizada na medicina popular como substância antiinflamatória, aintiulcerogênica, antiartrítica e XIII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e IX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba 1 tonificante sendo que seu princípio ativo e o alfahumuleno e trans-cariofileno. A técnica fotoacústica baseia-se na absorção de luz modulada por uma amostra, com a conseqüente modulação da temperatura no interior de uma célula fotoacústica. Este processo gera ondas acústicas que podem ser captadas por um microfone posicionado no interior da célula fotoacústica (PAIVA, 2006). Esta técnica constituise uma opção experimental com diversas aplicações no estudo de propriedades ópticas (como absorção e transmissão de radiação) e térmicas (difusividade e efusividade térmica) de uma amostra. O método fotoacústico encontra aplicações promissoras no estudo de sistemas biológicos, cuja análise por outras técnicas nem sempre é viável. Podemos destacar as aplicações no campo da medicina, onde a técnica permite obter dados ópticos em amostras cujo estudo convencional não se torna possível por causa do excesso de luz espalhada (por exemplo, amostras de material liofilizado). Além disso, diversos materiais biológicos alvos de estudos como membranas, amostras ósseas ou estruturas de tecidos sofrem alterações significativas quando solubilizados, o que dificulta a obtenção de dados ópticos por técnicas convencionais. A técnica fotoacústica possibilita a análise destes tecidos biológicos intactos, constituindo assim uma importante ferramenta de pesquisa e diagnóstico nas áreas de biologia e medicina, como atestam diversos trabalhos (BALDERAS-LOPES,1995; MESQUITA et.al.,2006). O objetivo desta pesquisa foi avaliar a cinética de penetração do fármaco tópico Cordia Verbenacea DC. (Acheflan) na pele humana com e sem auxílio da fonoforese de baixa freqüência. Metodologia • microcomputador para aquisição dos dados Método: As medições e a análise dos dados foram realizadas no Laboratório de Fotoacústica Aplicada a Sistemas Biológicos, do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D II) da UNIVAP. A pesquisa foi feita em 5 voluntários estudantes da Univap, de ambos os sexos, com idade entre 18 e 30 anos. Inicialmente, os voluntários foram orientados quanto ao procedimento. O protocolo de higienização prévia às aplicações consistiu na limpeza da região com algodão embebido em álcool 70%. Em seguida, será demarcada a área de aplicação na região distal do antebraço direito e posteriormente foi aplicado Cordia Verbenacea DC (óleo essencial 5,0mg) por fricção, utilizando o cabeçote do aparelho de US terapêutico (UST), configurado 2 para modo contínuo e potência de 1,2W/cm , porém desligado, por cinco minutos. Este procedimento irá se repetir do lado esquerdo com 2 o UST ligado à uma intensidade de 1,2W/cm , no modo contínuo, por cinco minutos. Para as medições, os voluntários foram posicionado ao lado da montagem, com o antebraço vedando a célula fotoacústica aberta utilizada conforme proposto por Bernengo et al (1998). Para cada medição foram feitas 100 leituras espaçadas de 0,5 segundos, utilizando o programa “SISCOMF”. Os dados foram arquivados para posterior avaliação e comparação do nível de sinal fotoacústico em cada medição efetuada. As análises das medidas fotoacústicas foram feitas com o auxílio do programa Microcal Origin 7.5®, seguindo o protocolo de Barja (1996); a análise estatística dos resultados foi efetuada com o programa GraphPad Instat 3.0®. Materiais: • UST marca Medicir – M-45DX 1MHZ • Cordia Verbenacea DC (óleo essencial 5,0 mg) • álcool etílico 70% Montagem Fotoacústica: • lâmpada de tungstênio (ELC, 24V, 250W) com ventilador acoplado; • modulador mecânico (SRS, modelo 540); • amplificador síncrono (SRS, modelo 530); • conjunto óptico com lentes e espelho; • célula fotoacústica (construída na Oficina Mecânica da UNIVAP), com microfone de eletreto Resultados Para análise do tempo de penetração do medicamento aplicado, as sequências de medidas foram inicialmente avaliadas segundo dois tipos de ajuste: exponencial e através da curva logística de Boltzmann. No entanto, após análise inicial, observou-se que o ajuste ideal para os dados deveria empregar uma curva sigmoidal, do tipo “S” de Boltzmann, onde os parâmetros de ajuste são A1 (sinal inicial), A2 (sinal final), t0 (tempo de meiaabsorção, é o tempo após a aplicação correspondente a 50% de absorção) e ∆t (intervalo de tempo tal que 67% do processo de absorção ocorre entre t0-∆t e t0+∆t). Os resultados experimentais obtidos são sumarizados na Tabela 1 a seguir. XIII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e IX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba 2 ® TABELA 1 – Valores médios (± erro padrão) para A1, A2, t0 e dt (em minutos), para cada uma das formas de aplicação (N=10). Forma de Aplicação A1 (u.a.) A2 (u.a.) t0 (min) dt (min) Massagem 0,66 ± 0,04 0,70 ± 0,02 7±2 4±2 Fonoforese 0,65 ± 0,03 0,72 ± 0,04 5±1 1,3 ± 0,3 O teste estatístico inicialmente efetuado (teste t pareado) destinou-se a avaliar a ocorrência de diferença significante entre os níveis inicial e final do sinal fotoacústico para cada forma de aplicação empregada. Nos testes efetuados, constatou-se diferença estatisticamente significante entre A1 e A2 tanto para aplicação por massagem (p=0,066) como para aplicação por ultra-som (p=0,011). Para efeito de comparação entre as formas de aplicação, foram efetuados testes estatísticos para t0 e dt, não sendo no entanto encontradas diferenças significantes entre as formas de aplicação nos valores destas variáveis. Discussão Em trabalho similar utilizando o US contínuo de 3MHz para a fonoforese com diclofenaco dietilamônio, Rompe (2005) constatou uma redução significativa no tempo típico de penetração com a utilização da fonoforese (20 minutos, contra cerca de 60 minutos para massagem). Por outro lado, o estudo efetuado por Veloso (2006) utilizando fonoforese na aplicação de nimesulida constatou que o US não favorece de modo significativo a penetração deste fármaco. Bozza (2007) obteve resultado em seu estudo sugerindo que o US em modalidade contínua gerou maiores níveis de diclofenaco comparando com grupo placebo, sendo que neste trabalho não se avaliou o tempo de penetração do fármaco e sim a concentração sanguinea do medicamento. Rossi e colaboradores (2008) apresentam a utilização da técnica fotoacústica em medidas in vivo e in vitro para avaliar a cinética de penetração de duas diferentes formulações de hidratante: a) creme com uréia a 10% e b) gel com DMAE a 5%. Os resultados obtidos mostram que a técnica fotoacústica permite investigar a cinética de absorção de produtos topicamente aplicados (in vivo e in vitro), e indicam que o hidratante em gel penetra mais rapidamente do que o hidratante em creme. Em estudos comparativos da cinética de penetração de produto à base de cânfora e mentol (Gelol ), nas formas spray e pomada, no Laboratório de Fotoacústica Aplicada a Sistemas Biológicos, uma série inicial de cinco medidas para cada formulação foi insuficiente para que se constatasse diferença significante. No entanto, medidas adicionais permitiram refinar a estatística e verificar diferença entre as duas formas, no que se refere ao tempo típico de penetração (Pinto et al, 2009). Quanto aos tempos típicos de penetração obtidos no presente trabalho, quando se considera a soma (t0 + dt), que corresponderia ao tempo total efetivo de penetração para a camada epidérmica sob estudo, obtém-se (média±erro, N=10): para aplicação por massagem, 10(±2) minutos; para sonoforese, 7(±1) minutos. Observa-se, porém, que a diferença entre estes valores fica na margem de erro, não sendo significante (teste t pareado, p=0,015). No que se refere à efetividade da penetração do fármaco, o estudo permite observar que a penetração do produto durante o tempo de avaliação foi mais evidente para aplicação por sonoforese (diferença entre A1 e A2 com p=0,011, para sonoforese, contra p=0,066 para aplicação por massagem). Conclusão Os resultados obtidos indicam que o fármaco Cordia Verbenacea DC (Acheflan) possui penetração rápida na pele humana, e a penetração é mais evidente para aplicação por sonoforese. Um trabalho sistemático com maior número de medidas permitirá avaliar eventuais diferenças entre os dois tipos de aplicação do fármaco, variando-se também parâmetros do US como tempo de aplicação, freqüência e intensidade, com o objetivo de otimizar a terapêutica do US para aplicabilidade clínica. Referências ANTICH,T. J. Phonophoresis: the principles of the ultrasonic driving force and efficacy in treatment of common orthopedic diagnoses. In: KLAIMAN, Mark. D. et.al. Phonophoresis versus ultrasound in treatment of common musculoskeletal conditions. Clinical Investigations. p.1349-1355, 1998. BALDERAS-LOPEZ, J. A. et al, Photoacoustic measurements of transparent liquid samples: thermal effusivity, Meas. Sci. Technol., Vol. 6, 1995, pp. 1163-1168. BANTA, C. A. 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