1 análise comparativa da cinética de penetração in

ANÁLISE COMPARATIVA DA CINÉTICA DE PENETRAÇÃO IN VITRO DE GELOL®
NAS FORMAS SPRAY E POMADA ATRAVÉS DA TÉCNICA FOTOACÚSTICA
Sabrina Barbosa Pinto, Paulo Roxo Barja
FASBio – Laboratório de Fotoacústica Aplicada a Sistemas Biológicos
Instituto de Pesquisa & Desenvolvimento (IP&D), UNIVAP, São José dos Campos, SP, 12244-000
Resumo- A aplicação tópica de medicamentos tem sido utilizada para tratamento de diversos processos
patológicos. A eficácia do tratamento está associada à eficiência de penetração da droga nas camadas
internas da pele, chamada de via transdérmica, que visa promover efeitos sistêmicos. Para avaliar a cinética
de penetração de produtos topicamente aplicados, a técnica fotoacústica constitui uma opção experimental
que permite que se selecione a espessura de pele a ser estudada conforme a frequência de modulação
incidente. O presente trabalho teve por objetivo avaliar comparativamente a cinética de penetração de um
®
produto a base de saliciato de metila, essência de terebintina, cânfora e mentol (Gelol ), utilizando a técnica
fotoacústica como ferramenta de análise. Os resultados obtidos indicam diferença entre no tempo típico de
absorção para as duas formas do produto analisadas.
Palavras-chave: Fotoacústica, cinética de penetração, aplicação tópica.
Área do Conhecimento: Engenharia
Introdução
O efeito fotoacústico é obtido em uma célula
constituída por um recipiente fechado preenchido
por um gás (em geral o ar), na qual existe uma
janela de vidro que permite a entrada de luz. Um
feixe de luz modulada atravessa a janela, atinge a
amostra e por ela é absorvida. Por um processo
de desexcitação não radiativo, a radiação
absorvida é transformada em energia térmica.
Este efeito consiste na geração de ondas de
pressão em uma câmara fechada (célula
fotoacústica) devido à absorção de luz por uma
amostra e foi descoberto por Graham Bell em
1880 (ROSENCWAIG; GERSHO, 1976).
A espectroscopia fotoacústica possibilita a
obtenção de dados ópticos em tecidos biológicos
intactos, dispensando preparação prévia da
amostra (PUCCETI, LEBLANC, 1997). Além disso,
o espalhamento da luz e a opacidade de tecidos
biológicos não atrapalham a obtenção de sinal
fotoacústico, uma vez que este depende apenas
da radiação efetivamente absorvida pela amostra.
A aplicação tópica de medicamentos tem sido
utilizada para tratamento de diversos processos
patológicos. A eficácia do tratamento está
associada à eficiência de penetração da droga nas
camadas internas da pele, chamada de via
transdérmica,
que
visa
promover
efeitos
sistêmicos. Esta via oferece muitas vantagens se
comparada a outros meios de administração de
drogas, pois exclui a possibilidade de degradação
do fármaco pelo trato digestivo e a eliminação
hepática, podendo manter a droga por mais de
sete dias no organismo. Ela elimina a dor
associada ás injeções, por exemplo, diminuindo
tambem
a
possibilidade
de
infecções
(MITRAGOTRI, 2001; MACHET, BOUCAD, 2002).
Os medicamentos podem ser administrados em
inúmeras formas farmacêuticas e por várias vias
de administração. Os efeitos locais são obtidos
pela aplicação direta no local desejado de ação.
Os efeitos sistêmicos resultam de sua entrada no
sistema circulatório e do subseqüente transporte
para o local da ação. Um fármaco pode ser
manipulado em diversas formas farmacêuticas que
resultam em diferentes velocidades de absorção.
A técnica fotoacústica é uma opção
experimental adequada ao estudo da cinética de
penetração de produtos topicamente aplicados,
permitindo inclusive selecionar a espessura de
pele a ser estudada conforme a freqüência de
modulação incidente. Nos últimos anos, a técnica
tem sido bastante aplicada em diversas áreas da
ciência, particularmente no estudo de temas
biológicos e biomédicos (SEHN et al, 2003; MOTA
et al, 2007).
O objetivo do presente projeto foi avaliar
comparativamente a cinética de penetração de um
produto a base de saliciato de metila, essência de
®
terebintina, cânfora e mentol (Gelol ) nas formas
de spray e pomada, utilizando a técnica
fotoacústica como ferramenta de análise.
XIII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e
IX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba
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Metodologia
O experimento foi realizado no laboratório de
Fotoacústica Aplicada a Sistemas Biológicos
(FASBio)
do
Instituto
de
Pesquisa
e
Desenvolvimento
(IP&D)
da
UNIVAP
e
compreendeu a realização de medidas in vitro (em
amostras de VitroSkin®, pele artificial).
No esquema experimental utilizado, a luz
emitida por uma lâmpada halógena de Tungstênio
(Xelux, 24V-250W) é modulada mecanicamente (a
17Hz) com o auxílio de um modulador modelo
SR540 (Stanford Research Systems) conectado,
juntamente com o microfone da célula
fotoacústica, a um amplificador síncrono (Stanford
Research Systems, modelo SR530), que recebe
as informações sobre a freqüência de referência e
o sinal fotoacústico. O amplificador síncrono faz a
coleta do sinal do microfone, conectado a um
microcomputador para aquisição dos dados.
Para a análise da cinética de penetração, foi
utilizada uma célula fotoacústica aberta (OPC) de
duas faces, confeccionada na UNIVAP, sendo
uma delas correspondente à janela de vidro por
onde passa a luz incidente; na face oposta, foi
®
posicionado a amostra de VitroSkin logo após a
aplicação do produto, sendo feita a vedação com o
auxílio de uma lâmina de vidro.
Para o experimento, foram utilizadas duas
formas de aplicação de um produto a base de
saliciato de metila, essência de terebintina,
®
cânfora e mentol (Gelol ), em spray e pomada.
Para avaliação da cinética de absorção do
produto, medidas fotoacústicas sucessivas foram
realizadas, dez medidas da aplicação com o spray
(produto borrifado a uma distância de 15 cm da
amostra) e dez medidas da aplicação com a
pomada (foi feita a aplicação de 0,1 mL do produto
®
na amostra de VitroSkin e em seguida efetuados
movimentos circulares de fricção por 20 segundos
na área de aplicação, para obtenção de melhor
espalhamento do produto) à freqüência de 17Hz,
em varreduras de 60 pontos com intervalo de três
minutos entre o inicio de cada serie de medidas,
até o tempo máximo de 30 minutos após aplicação
do spray ou pomada, totalizando dez medidas por
amostra.
Os dados foram armazenados no computador e
as curvas de ajuste geradas através do programa
®
Origin 7.5 (Microcal Software Inc.).
Para ajuste das curvas experimentais, utilizouse como formula de ajuste a função de Boltzmann
expressa por:
PA(t ) =
A1 − A2
+ A2
1 + e (t −t0 ) / dt
onde os parâmetros relevantes para o presente
estudo são to (tempo de penetração ou tempo de
meia-absorção; é o tempo após a aplicação
correspondente a 50% de absorção) e dt (intervalo
de tempo tal que 67% da absorção ocorre entre
(to-dt e to+dt) (VELOSO et al, 2007).
A análise estatística dos resultados empregou
o programa GraphPad Instat 3.0 ®.
Resultados
A Tabela 1 sumariza os resultados obtidos para
os parâmetros t0 e dt.
Tabela 1 – Tempo típico de permeação (t0) e
intervalo de tempo da absorção (dt), em minutos
(media ± erro padrão) para as medidas feitas após
aplicação de pomada (N=10) e spray (N=10)
Pomada
Spray
t0
3,4 ± 0,9
10 ± 2
dt
3,2 ± 0,4
2,0 ± 0,5
Foi efetuada a análise estatística dos
resultados obtidos. Inicialmente, utilizou-se o teste
t pareado para verificar se havia diferença entre os
valores de A1 e A2, para cada forma de
apresentação do produto. Tanto para pomada
(p~0,02) quando para spray (p~0,03), verificou-se
diferença entre o sinal inicial e o sinal final,
evidenciando a ocorrência de penetração efetiva
do produto aplicado.
Em seguida, foi efetuada a análise estatística
comparativa dos parâmetros t0 e dt. O teste t nãopareado mostrou diferença significante entre os
valores de t0 para as duas formas de apresentação
do produto (p~0,02), indicando tempo mais curto
para a penetração da pomada. O parâmetro dt não
mostrou diferença significante entre pomada e
spray.
Discussão
No que se refere à diferença encontrada entre
a pomada e o spray, vários pontos devem ser
considerados. No caso da pomada, a própria
forma de aplicação estimula a penetração,
facilitando a absorção do produto pela amostra.
Por outro lado, no caso do spray, a ocorrência de
evaporação significativa (pela alta volatilidade dos
componentes) explica inclusive o fato de que esta
formulação emprega concentrações maiores para
os princípios ativos.
Além disso, deve-se observar que a
evaporação também altera a atmosfera no interior
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da câmara, e pode ser favorecida pela incidência
direta de luz, dado o aumento da temperatura
gerado desta forma. Assim, o próprio processo de
medição pode ter feito com que a evaporação se
tornasse a "via preferencial" para o produto na
forma spray. Nesse sentido, além do tempo de
penetração ser maior, a forma spray pode ter
apresentado menor carreamento dos produtos à
pele. Contudo, a análise dos resultados obtidos
permite levantar a hipótese de que, junto com o
tempo maior de permeação, a forma spray
apresente ação prolongada em comparação com a
forma pomada.
Por último, é importante levar em conta que os
valores encontrados para os tempos tipicos de
absorção em experimentos realizados in vitro não
podem ser extrapolados diretamente para a pele
(medidas in vivo), dada a influência de fatores
como, por exemplo, a microcirculação local como
facilitador no transporte transdérmico in vivo
(ROSSI et al, 2008).
Conclusão
Os resultados obtidos no presente estudo
indicam penetração mais rápida para a forma
pomada; por outro lado, a forma spray pode
apresentar ação prolongada. No entanto, deve-se
enfatizar que medidas in vivo (ou mesmo in vitro,
mudando-se o substrato) podem apresentar
resultados substancialmente diferentes. Assim,
trabalhos futuros deverão investigar a penetração
dos produtos tanto em outros substratos como
também a partir de medidas in vivo.
- PUCCETTI, G; LAHJOMRI, F; LEBLANC, RM.
Pulsed photoacoustic spectroscopy applied to the
diffusion of sunscreen chomophores in human
skin:
the
wekly
absorbente
regime.
J.
Photochemistry and Photobiology B: Biology,
v.39, p.110-120, 1997
- ROSENCWAIG, P; GERSHO, A. Theory of
the photoacoustic effect with solids. J. Applied
Physics, v.47, p.64-69, 1976.
- ROSSI, R.C.P. et al. Photoacoustic study of
percutaneous absorption of Carbopol and
transdermic gels for topic use in skin. The
European Physical Journal. v. 153, p. 479–482,
2008.
- SENH, E. et al. Photoacostic spectroscopy to
evaluate the penetration of sunscreens into human
skin in vivo: A statistic treatment. Rev. Sci. Instr.,
v.74, n.1, p.758-760, 2003.
- VELOSO, D. J. D. V.; Barja, P. R.; Costa, C.
R. L. M. Estudo Fotoacústico Da Nimesulida
Aplicada À Pele In Vivo. Safety, Health and
Environmental World Congress, 2007.
Agradecimentos
Os autores agradecem a Sergio Oliveira
®
(Johnson & Johnson ), pelo auxilio na obtenção de
amostras (substrato) para o presente estudo, e à
Fapesp, pelo suporte (Projeto JP 04/02193-1).
Referências
- MITRAGOTRI, S. Effect of therapeutic
ultrasound on partition and diffusion coefficients in
human stratum corneum. J. Controlled Release,
v. 71, p.23-29, 2001.
- MOTA, J. P.; Barja, P. R. Classificação
fotoacústica in vivo do nível de pigmentação da
pele. In: XI Congresso Latino-Americano de
Iniciação Científica e VII Encontro de PósGraduação - O Paradigma do Desenvolvimento
Sustentável, 2007, São José dos Campos. Anais
de Trabalhos Completos. São José dos Campos:
UNIVAP, 2007. v. CD. p.852-855.
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