BR102012009556A2 - Microparticles of BIOCOMPATIBLE, BIODEGRADABLE AND MUCOADESIV POLYMERS AND COPOLYMERS IN THE POLYMERIC MATRI CONTAINING PHYOSTEROLES. - Google Patents

Microparticles of BIOCOMPATIBLE, BIODEGRADABLE AND MUCOADESIV POLYMERS AND COPOLYMERS IN THE POLYMERIC MATRI CONTAINING PHYOSTEROLES. Download PDF

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BR102012009556A2
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microparticles
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chitosan
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BR102012009556A
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Inventor
Sandra Maria Warumby Zanin
Gislene Mari Fujiwara
Josiane De Fatima Gaspari Dias
Marilis Dallarmi Miguel
Obdulio Gomes Miguel
Camila Klocker Costa
Francisco De Assis Marques
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Univ Fed Do Parana
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Abstract

MICROPARTÍCULAS DE POLÍMEROS BIOCOMPATÍVEIS, BIODEGRADÁVEIS E MUCOADESIVOS E DE COPOLÍMEROS NA MATRIZ POLIMÉRICA CONTENDO FITOESTERÓIS. A presente invenção refere-se ao processo de obtenção de micropartículas de polímeros biocompatíveis, biodegradáveis e mucoadesivos e de copolímeros na matriz polimérica, contendo fitoesteróis solubilizados em óleo vegetal coméstivel. Esta invenção é particularmente útil nos sistemas de liberação controlada e sítioespecífica de fármacos . Refere-se também ao uso das propriedades medicinais , farmacêuticas , cosméticas, nutricionais , químicas , imunológica, anti-inflamatória, antinociceptiva, antioxidante,hipocolesterolêmica,antiateogênica, hipoglicemiante e antimutagênica no campo humano, veterinário e ambiental. A invenção está relacionada às formas farmacêuticas e nutracêuticas líquidas, semi-sólidas e sólidas tais como soluções, suspensões , ampolas, xaropes,pomadas , cremes, emulsões, aerossol, pós, cápsulas, tabletes, comprimidas e drágeas, todas as quais contendo micropartículas obtidas pelo processo descritvo.BIOCOMPATIBLE, BIODEGRADABLE AND MUCOADESIVE POLYMER MICROPARTMENTS AND COPOLYMERS IN THE POLYMERIC MATRI CONTAINING PHYOSTEROLES. The present invention relates to the process of obtaining biocompatible, biodegradable and mucoadhesive polymer microparticles and copolymers in the polymeric matrix containing phytosterols solubilized in edible vegetable oil. This invention is particularly useful in controlled and site-specific drug delivery systems. It also refers to the use of medicinal, pharmaceutical, cosmetic, nutritional, chemical, immunological, anti-inflammatory, antinociceptive, antioxidant, hypocholesterolemic, antiogenic, hypoglycemic and antimutagenic properties in the human, veterinary and environmental fields. The invention relates to liquid, semi-solid and solid pharmaceutical and nutraceutical forms such as solutions, suspensions, ampoules, syrups, ointments, creams, emulsions, aerosols, powders, capsules, tablets, tablets and dragees, all of which contain microparticles obtained. by the descriptive process.

Description

MICR0PART1CULAS DE POLÍMEROS BIOCOMPATIVEIS, BIODEGRADAVEIS E MUCOADESIVOS E DE COPOLIMEROS NA MATRIZ POLIMÉRICA CONTENDO FITOESTERÓIS.MICROPART1CELLS OF BIOCOMPATIBLE, BIODEGRADABLE AND MUCOADESIVE POLYMERS AND COPOLIMER IN THE POLYMERIC MATRIX CONTAINING PHYOSTEROIS.

Campo da InvençãoField of the Invention

A presente invenção refere-se ao processo de obtenção de micropartículas de polímeros biocompatíveis, biodegradáveis e mucoadesivos e de copolimeros na matriz polimérica atuando no sistema de liberação de fármacos encapsulados, contendo fitoesteróis 10 solubilizados em óleo vegetal comestível e do uso das propriedades medicinais, farmacêuticas, cosméticas, nutricionais, químicas, imunológica, anti-inflamatória, antinociceptiva, antioxidante, hipocolesterolêmica, antiaterogênica, hipoglicemiante e antimutagênica no campo humano, veterinário e ambiental.The present invention relates to the process of obtaining biocompatible, biodegradable and mucoadhesive polymer microparticles and copolymers in the polymeric matrix acting on the encapsulated drug delivery system containing edible vegetable oil-soluble phytosterols and the use of medicinal, pharmaceutical properties. , cosmetic, nutritional, chemical, immunological, anti-inflammatory, antinociceptive, antioxidant, hypocholesterolemic, anti-atherogenic, hypoglycemic and anti-mutagenic in the human, veterinary and environmental field.

A invenção está relacionada também às formas farmacêuticas eThe invention also relates to pharmaceutical forms and

nutracêuticas líquidas, semi-sólidas e sólidas tais como soluções, suspensões, ampolas, xaropes, pomadas, cremes, emulsões, aerossol, pós, cápsulas, tabletes, comprimidos e drágeas, todas as quais contendo micropartículas obtidas pelo processo descrito.liquid, semi-solid and solid nutraceuticals such as solutions, suspensions, ampoules, syrups, ointments, creams, emulsions, aerosols, powders, capsules, tablets, tablets and dragees, all of which contain microparticles obtained by the process described.

2020

Histórico da InvençãoInvention History

A presente invenção refere-se ao processo de obtenção de micropartículas de polímeros biocompatíveis, biodegradáveis e mucoadesivos e de copolimeros na matriz polimérica atuando no 25 sistema de liberação de fármacos encapsulados, contendo fitoesteróis solubilizados em óleo vegetal comestível, com propriedades medicinais, farmacêuticas, cosméticas, nutricionais, químicas, imunológica, anti- inflamatória, antinociceptiva, antioxidante, hipocolesterolêmica, antiaterogênica, hipoglicemiante e antimutagênica no campo humano, veterinário e ambiental.The present invention relates to the process of obtaining biocompatible, biodegradable and mucoadhesive polymer microparticles and copolymers in the polymeric matrix acting on the encapsulated drug delivery system containing edible vegetable oil-soluble phytosterols with medicinal, pharmaceutical, cosmetic properties , nutritional, chemical, immunological, anti-inflammatory, antinociceptive, antioxidant, hypocholesterolemic, anti-atherogenic, hypoglycemic and anti-mutagenic in the human, veterinary and environmental fields.

A tecnologia de obtenção das micropartículas consiste na formação de uma camada de um agente encapsulante, geralmente um ou mais polímeros que atuam como filme protetor de substâncias ativas encapsuladas (SUAVE et ai, 2006).The technology for obtaining microparticles consists of forming a layer of an encapsulating agent, usually one or more polymers that act as a protective film for encapsulated active substances (SUAVE et al, 2006).

A microencapsulação de substâncias ativas, tanto na forma sólida como líquida, apresenta inúmeras aplicações em vários setores, como no agroquímico, farmacêutico, cosmético, de alimentos, ambiental, nutracêutico entre outros (SANTOS; FERREIRA; GROSSO, 2000).Microencapsulation of active substances, both in solid and liquid form, has numerous applications in various sectors, such as agrochemical, pharmaceutical, cosmetic, food, environmental, nutraceutical among others (SANTOS; FERREIRA; GROSSO, 2000).

As micropartículas, microesferas e microcápsulas, são sistemas micrométricos que se diferenciam na morfologia e estrutura interna (JYOTHI, 2010; PEREIRA, 2006). As microesferas são sistemas matriciais e as microcápsulas são sistemas reservatórios, contendo um núcleo 15 interno recoberto por uma ou mais camadas poliméricas de espessura variável (PEREIRA, 2006).Microparticles, microspheres and microcapsules are micrometric systems that differ in morphology and internal structure (JYOTHI, 2010; PEREIRA, 2006). The microspheres are matrix systems and the microcapsules are reservoir systems, containing an inner core 15 covered by one or more polymeric layers of varying thickness (PEREIRA, 2006).

A associação de biopolímeros aniônicos - biopolímeros catiônicos na forma microparticulada tem sido utilizada no transporte de proteínas, fármacos e outras substâncias através da mucosa gastrintestinal ou 20 nasal, atuando como um sistema de liberação específico nestes locais (CRCAREVSKA; DODOV; GORACINOVA, 2008; SPIN-NETO et a/., 2008), transplantação celular, onde a membrana da micropartícula atua como uma barreira imunoprotetora, !mobilização de enzimas, sistemas de liberação de fármacos (GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999), 25 microencapsulação de óleos (CHANG; DOBASHI, 2003; PENiCHE et. a/., 2004) e microencapsulação de fármaco lipofílico dissolvido em óleo comestível, com possibilidade de aplicação em sistemas de liberação controlada para uso oral (RIBEIRO et ai, 1999). O material utilizado para encapsulação deve ser selecionado em função das propriedades físicas e químicas da substância ativa, da aplicação pretendida e do método ufilizado para formar as micropartículas (SUAVE ef a/., 2006).The association of anionic biopolymers - cationic biopolymers in microparticulate form has been used to transport proteins, drugs and other substances through the gastrointestinal or nasal mucosa, acting as a specific release system at these sites (CRCAREVSKA; DODOV; GORACINOVA, 2008; SPIN -NETO et al., 2008), cell transplantation, where the microparticle membrane acts as an immunoprotective barrier, enzyme mobilization, drug delivery systems (GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999), 25 oil microencapsulation. (CHANG; DOBASHI, 2003; PENiCHE et. A /., 2004) and microencapsulation of lipophilic drug dissolved in edible oil, with possibility of application in controlled release systems for oral use (RIBEIRO et al, 1999). The material used for encapsulation should be selected according to the physical and chemical properties of the active substance, the intended application and the method used to form the microparticles (SUAVE ef a /., 2006).

Preferencialmente, os polímeros biocompatíveis, biodegradáveis,Preferably, biocompatible, biodegradable polymers,

incluindo polímeros de ocorrência natural utilizados na formação de micropartículas são, sem limitação, colágeno, quitosana, alginato, fibrina, fibrinogênio, celuloses, amidos, dextrano, dextrina, ácido hialurônico, heparina, glicosaminoglicanos, polissacarídeos e elastina 10 (SANTOS; FERREIRA; GROSSO, 2000; SUAVE et. ai., 2006) preferencialmente nesta invenção, os polímeros naturais alginato, amido e quitosana, e o copolímero polioxietileno-propileno.including naturally occurring polymers used in microparticle formation are, without limitation, collagen, chitosan, alginate, fibrin, fibrinogen, cellulose, starch, dextran, dextrin, hyaluronic acid, heparin, glycosaminoglycans, polysaccharides and elastin 10 (SANTOS; FERREIRA; THICK , 2000; SUAVE et al., 2006) preferably in this invention, the natural alginate, starch and chitosan polymers, and the polyoxyethylene propylene copolymer.

A seleção do processo de microencapsulação deve basear-se no tipo de material a ser encapsulado (PEREIRA, 2006; CHAN, 2011), sua 15 aplicação (PEREIRA, 2006; CHAN, 2011), razões econômicas e de segurança (CHAN, 2011), mecanismo de liberação desejado, requisitos de manutenção de estabilidade da substância ativa durante o processo de microencapsulação e no produto final, rendimento de processo, taxa de encapsulação elevada, pó de fluxo livre (CHAN; UM; 20 HENG, 2000) sem agregação ou aderência (PEREIRA, 2006).The selection of the microencapsulation process should be based on the type of material to be encapsulated (PEREIRA, 2006; CHAN, 2011), its application (PEREIRA, 2006; CHAN, 2011), economic and safety reasons (CHAN, 2011). , desired release mechanism, maintenance requirements for active substance stability during the microencapsulation process and in the end product, process yield, high encapsulation rate, free flowing powder (CHAN; UM; 20 HENG, 2000) without aggregation or adherence (PEREIRA, 2006).

Como usado aqui, "biocompatível” refere-se a um polímero que tanto na sua forma intacta ou no seu estado decomposto, isto é, nos seus produtos de degradação, não é, ou ao menos é minimamente tóxico ao tecido vivo; não é, ou ao menos minimamente e 25 reparavelmente, prejudica ao tecido vivo; e/ou não é, ou ao menos minimamente e/ou controlavelmente, causa uma reação imunológica no tecido vivo.As used herein, "biocompatible" refers to a polymer that, either in its intact form or in its decomposed state, that is, in its degradation products, is not, or at least minimally toxic to living tissue; or at least minimally and repairably harms living tissue, and / or is not, or at least minimally and / or controllably, causes an immune reaction in living tissue.

Como usado aqui “biodegradável” é um polímero ou produto com capacidade de se degradar em segurança por meios biológicos. Como usado aqui “mucoadesão” é usado quando a adesão envolve especificamente a camada de muco.As used herein "biodegradable" is a polymer or product capable of safely degrading by biological means. As used herein "mucoadhesion" is used when adhesion specifically surrounds the mucus layer.

Os fitoesteróis são encontrados em diversas partes de espécies vegetais, incluindo sementes, frutos e óleos, apresentando o ciclopentanoperidrofenantreno como esqueleto básico (MOGHADASIAN, 2000; FERNANDES; CABRAL, 2007).Phytosterols are found in various parts of plant species, including seeds, fruits and oils, with cyclopentanoperhydrophenanthrene as the basic skeleton (MOGHADASIAN, 2000; FERNANDES; CABRAL, 2007).

Nas plantas são encontrados na sua forma livre, esterificada ou como ésteres de glicosídeos e variam em quantidade e distribuição entre os óleos vegetais (EUROPEAN COMMISSION HEALTH & CONSUMER PROTECTION, 2002; VERLEYEN et ai., 2002).In plants they are found in their free form, esterified or as glycoside esters and vary in amount and distribution among vegetable oils (European Commission Commission & Consumer Protection, 2002; Verley et al., 2002).

Os fitoesteróis mais abundantes são o sitosterol, estigmasterol, campesterol e A5-avenasterol, classificados como 4-desmetilesterol (VERLEYEN et ai. 2002; MOREAU; WHITAKER; HICKS, 2002; KRITCHEVSKY; CHEN, 2005).The most abundant phytosterols are sitosterol, stigmasterol, campesterol and Î ”5-avenasterol, classified as 4-demethylesterol (VERLEYEN et al. 2002; MOREAU; WHITAKER; HICKS, 2002; KRITCHEVSKY; CHEN, 2005).

O aumento da concentração de colesterol no sangue é um fatorIncreased blood cholesterol concentration is a factor

de risco para doenças do coração e também de outras relacionadas com aterosclerose (EUROPEAN COMMISSION HEALTH & CONSUMER PROTECTION, 2002).at risk for heart disease as well as atherosclerosis-related disease (EUROPEAN COMMISSION HEALTH & CONSUMER PROTECTION, 2002).

Desde a década de 1950 já foi reconhecido que os fitoesteróis reduzem a concentração de colesterol pela inibição da absorção do mesmo no intestino (EUROPEAN COMMISSION HEALTH & CONSUMER PROTECTION, 2002; DUCHATEAUA et a/., 2002).Since the 1950s, it has been recognized that phytosterols reduce cholesterol concentration by inhibiting its absorption in the gut (European Commission Commission & Consumer Protection, 2002; Duchateua et al., 2002).

Devido a sua comprovada ação hipocolesterolêmica e antiaterogênica, os fitoesteróis, como constituintes naturais dos óleos 25 comestíveis, tem se tornado ingredientes funcionais de alimentos, principalmente sitosterol, campesterol, estigmasterol e brassicasterol quando o objetivo é redução de colesterol no organismo (DUCHATEAUA et ai, 2002; SÃYNÃJOKI et ai, 2003; FOLEY etal., 2010). Outras atividades também foram atribuídas aos fitoesteróis, como a de proteção contra alguns tipos de câncer, incluindo os de cólon, mama e próstata, além de ações imuno-moduladoras e anti- inflamatórias (AWAD; FINK, 2000; QUÍLEZ; GARCÍA-LORDA; SALAS- SALVADO, 2003; BERGER; JONES; ABUMWEIS, 2004).Due to their proven hypocholesterolemic and anti-atherogenic action, phytosterols, as natural constituents of edible oils, have become functional food ingredients, especially sitosterol, campesterol, stigmasterol and brassicasterol when the goal is to lower cholesterol in the body (DUCHATEAUA et al. 2002; SÍNNJOKI et al, 2003; FOLEY etal., 2010). Other activities have also been attributed to phytosterols, such as protection against some cancers, including colon, breast and prostate cancer, as well as immunomodulatory and anti-inflammatory actions (AWAD; FINK, 2000; QUÍLEZ; GARCÍA-LORDA; SALAS- SALVADO, 2003; BERGER; JONES; ABUMWEIS, 2004).

Os alginatos são componentes estruturais das algas marinhas marrons, como a Laminaria hyperborea (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK- BRAEK, 1998 SiMPSON et ai, 2004) e como poiissacarídeos capsulares em aigumas bactérias do solo (SIMPSON et ai, 2004). Este biomaterial 10 polimérico natural (FLORCZYC et ai, 2011) âniônico é comumente usado para a produção de micropartículas (WITTAYA-AREEKUL; KRUENATE; PRAHSARN, 2006).Alginates are structural components of brown seaweed, such as Laminaria hyperborea (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK, 1998 SiMPSON et al., 2004) and as capsular polysaccharides in some soil bacteria (SIMPSON et al, 2004). This anionic natural polymeric biomaterial (FLORCZYC et al, 2011) is commonly used for the production of microparticles (WITTAYA-AREEKUL; KRUENATE; PRAHSARN, 2006).

Os alginatos são poiissacarídeos copoliméricos não ramificados compostos de blocos de resíduos ácidos em ligação 1,4 β-D- 15 manurônico (M) e a-L-gulurônico (G) (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK- BRAEK, 1998; CHAN; LEE; HENG, 2002). A composição estrutural, seqüência do arranjo e peso molecular do alginato são fatores determinantes de suas propriedades físicas (CHAN; LEE; HENG, 2002).Alginates are unbranched copolymeric polyisaccharides composed of 1,4-beta-D-15 manuronic (M) and α-L-guluronic (G) bonded acid residue blocks (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK, 1998; CHAN; LEE; HENG , 2002). The structural composition, sequence of the arrangement and molecular weight of the alginate are determinant factors of its physical properties (CHAN; LEE; HENG, 2002).

O alginato apresenta mucoadesividade (WITTAYA-AREEKUL; 20 KRUENATE; PRAHSARN, 2006; ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009), biocompatibilidade (FLORCZYK et ai., 2011), biodegradabilidade (LEE et a/., 2006), imunogenicidade, propriedade espessante e habilidade de formação de gel na presença de contraíons multivalentes como o Ca+2 e o Ba+2 (FLORCZYK et ai., 2011; SIMPSON et ai, 2004). O hidrogel é 25 formado porque blocos de resíduos gulurônicos ligam-se aos cátions resultando em rede tridimensional de filamentos de alginato mantidos juntos através de interações iônicas (SIMPSON et ai, 2004; LEE et ai, 2006; REIS et ai, 2006). Acima de uma certa massa molecular crítica as propriedades dos alginatos são principalmente governadas pela composição monomérica e estrutura do bloco. Em geral um aumento na quantidade de guluronato (G) fornece géis mecanicamente mais 5 resistentes com a estabilidade aumentada na presença de íons não gelificantes como Na+.Alginate has mucoadhesiveness (WITTAYA-AREEKUL; 20 KRUENATE; PRAHSARN, 2006; ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009), biocompatibility (FLORCZYK et al., 2011), biodegradability (LEE et al., 2006), immunogenicity, thickener property and ability to gel in the presence of multivalent counterions such as Ca + 2 and Ba + 2 (FLORCZYK et al., 2011; SIMPSON et al, 2004). The hydrogel is formed because guluronic residue blocks bind to cations resulting in a three-dimensional network of alginate filaments held together through ionic interactions (SIMPSON et al, 2004; LEE et al, 2006; REIS et al, 2006). Above a certain critical molecular mass alginate properties are mainly governed by the monomeric composition and structure of the block. In general an increase in the amount of guluronate (G) provides more mechanically resistant gels with increased stability in the presence of non-gelling ions such as Na +.

Géis com alto teor de guluronato exibem alta porosidade e baixa retração durante a formação do gel. Géis com alto teor de manuronato (M) tornam-se menos densos e mais elásticos e sofrem mais 10 retração durante a formação do gel com a concomitante redução da porosidade (REIS et ai, 2006; SIMPSON et ol., 2004; FUNDEANU et oi, 1999).High-guluronate gels exhibit high porosity and low shrinkage during gel formation. High manuronate (M) gels become less dense and more elastic and further shrink during gel formation with concomitant reduction in porosity (REIS et al, 2006; SIMPSON et ol., 2004; FUNDEANU et oi , 1999).

Micropartículas obtidas com alginato de alto G possuem tamanho de poro maior que restringe a capacidade do gel de alginato 15 de atuar como uma barreira intransponível para moléculas pequenas, tais como flavorizantes e vitaminas. Entretanto, um gel de alginato pode manter a liberação de moléculas com diferentes intensidades, dependendo das barreiras criadas dentro do gel. Se, por exemplo, o gel contém outra macromolécula, a porosidade efetiva diminuirá e a 20 liberação sustentada ocorrerá em menor velocidade. Por esta razão é algumas vezes vantajoso acrescentar um material de enchimento tal como o amido natural ou dióxido de silício na solução de alginato. Outros materiais de enchimento adequados incluem, sem limitação, poiissacarídeos tais como dextrinas, dextrano, goma locusta, goma 25 arábica, metilcelulose, etilcelulose, hidroxipropilceíulose, proteínas como a gelatina e outras substâncias formadoras de hidrogéis, como os copolimeros de óxido de etileno e propileno (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009). O amido é um polímero biodegradável com excelente biocompatibilidade, sem toxicidade e mucoadesivo (WANG et ai, 201 OJconstituído de amilose linear e amilopectina ramificada, dois poiissacarídeos baseados na a-(D)-glucose. Ambos os polímeros estão 5 organizados em uma estrutura semicristalina, e no grão de amido, a amilopectina forma a porção cristalina (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).Microparticles obtained with high G alginate have a larger pore size which restricts the ability of alginate gel 15 to act as an insurmountable barrier to small molecules such as flavorings and vitamins. However, an alginate gel can maintain the release of molecules of different intensities, depending on the barriers created within the gel. If, for example, the gel contains another macromolecule, the effective porosity will decrease and sustained release will occur at a slower rate. For this reason it is sometimes advantageous to add a filler such as natural starch or silicon dioxide to the alginate solution. Other suitable fillers include, but are not limited to, polysaccharides such as dextrins, dextran, gum locust, gum arabic, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxypropylceulose, proteins such as gelatin and other hydrogel-forming substances such as ethylene propylene oxide copolymers. (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009). Starch is a biodegradable polymer with excellent biocompatibility, no toxicity and mucoadhesive (WANG et al., 201 consisting of linear amylose and branched amylopectin, two polysaccharides based on α- (D) -glucose. Both polymers are arranged in a semicrystalline structure. , and in starch grain, amylopectin forms the crystalline portion (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).

O amido tem sido estudado como excipiente em novos sistemas de liberação de fármacos para uso nasal e outros sistemas de liberação sítio-específico. Os amidos modificados e pré-gelatinizados são 10 excipientes utilizados em sistemas de matrizes hidrofílicas para liberação controlada de fármacos. Pode ser utilizado isolado ou em associação a outros polímeros nos sistemas de liberação controlada (WANG et ai, 2010; CHAN, 2011).Starch has been studied as an excipient in new drug delivery systems for nasal use and other site-specific release systems. Modified pregelatinized starches are 10 excipients used in hydrophilic matrix systems for controlled drug release. It can be used alone or in combination with other polymers in controlled release systems (WANG et al, 2010; CHAN, 2011).

Apresenta-se como um excelente biomaterial, pois a amilopectina possui estrutura química similar ao glicogênio humano, facilitando sua utilização in vivo. O amido é também facilmente degradado a oligossacarídeos, maltose e glicose pela amilase sérica (BJÕRSES et ai, 2011).It is an excellent biomaterial because amylopectin has a chemical structure similar to human glycogen, facilitating its use in vivo. Starch is also easily degraded to oligosaccharides, maltose and glucose by serum amylase (BJÖRSES et al, 2011).

Na indústria agroquímica, o amido tem sido utilizado na liberação controlada de pesticidas e herbicidas, pois é biodegradável em diversos meios agrícolas (GLENN et ai, 2010).In the agrochemical industry, starch has been used in the controlled release of pesticides and herbicides, as it is biodegradable in various agricultural environments (GLENN et al, 2010).

O amido possui boa compatibilidade molecular com o alginato pois ocorrem interações intermoleculares entre os polímeros. As associações são formas efetivas e convenientes de melhorar o desempenho dos materiais poliméricos (WANG et ai, 2010).Starch has good molecular compatibility with alginate as intermolecular interactions occur between polymers. Associations are effective and convenient ways to improve the performance of polymeric materials (WANG et al, 2010).

Os poloxâmeros consistem de séries de blocos copoliméricos sintéticos de poli(óxido de etileno-A-óxido de propileno-B-óxido de etileno-A) (PEO-PPO-PEO). Todos os poloxâmeros são quimicarmente semelhantes na composição, diferindo somente nas quantidades relativas de óxidos de propileno e etileno adicionados durante a manufatura e, portanto, possuem pesos moleculares variados. Eles consistem de tensoativos não iônicos possuindo excelentes propriedades molhantes e solubilizantes (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).Poloxamers consist of series of synthetic copolymeric blocks of poly (ethylene oxide-A-propylene oxide-B-ethylene oxide-A) (PEO-PPO-PEO). All poloxamers are chemically similar in composition, differing only in the relative amounts of propylene and ethylene oxides added during manufacture and therefore have varying molecular weights. They consist of nonionic surfactants having excellent wetting and solubilizing properties (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).

O poloxâmero 407 é um copolímero de três blocos tipo ABA quePoloxamer 407 is an ABA type three block copolymer which

consiste de unidades de poli(oxietileno) (A=70%) e unidades de poli(oxipropileno) (B=30%). Uma solução aquosa deste copolímero, na concentração > 20% (MOEBUS; SIEPMANN; BODMEIER, 2009) ou 15 - 50% (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009), forma um gel termorreversível que é 10 transformado a partir de uma solução de baixa viscosidade, em temperatura de 4°C, em um gel semi-sólido sob aquecimento até temperatura ambiente ou corporal.It consists of poly (oxyethylene) units (A = 70%) and poly (oxypropylene) units (B = 30%). An aqueous solution of this copolymer at a concentration> 20% (MOEBUS; SIEPMANN; BODMEIER, 2009) or 15 - 50% (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009) forms a heat-reversing gel that is transformed from a low solution. viscosity at 4 ° C in a semi-solid gel under heating to room or body temperature.

Esta gelificação térmica reversa e a baixa toxicidade são propriedades que fazem do poloxâmero 407 um material que pode ser 15 usado em sistemas de liberação de fármacos. Sua associação com o alginato permite o enchimento dos poros do gel de alginato e consequentemente atua como uma barreira de difusão para os materiais encapsulados tanto quanto para o meio de dissolução, assim diminuindo a troca dos íons cálcio, e consequentemente a degradação 20 do gel de alginato de cálcio (MOEBUS; SIEPMANN; BODMEIER, 2009).This reverse thermal gelation and low toxicity are properties that make poloxamer 407 a material that can be used in drug delivery systems. Its association with the alginate allows the pores to be filled with the alginate gel and consequently acts as a diffusion barrier for the encapsulated materials as well as for the dissolution medium, thus decreasing the calcium ion exchange and consequently the degradation of the gel. calcium alginate (MOEBUS; SIEPMANN; BODMEIER, 2009).

A estabilização do sistema polímeros / óleo pode ser realizada mecanicamente, utilizando alta rotação durante a dispersão, ou pelo aumento da concentração de um ou mais polímeros ou pela utilização de tensoativo.Stabilization of the polymer / oil system may be performed mechanically, using high rotation during dispersion, or by increasing the concentration of one or more polymers or by using surfactant.

O poloxâmero 407 apresenta equilíbrio hidrófilo-lipófilo (EHL) entrePoloxamer 407 exhibits hydrophilic-lipophilic balance (EHL) between

18 e 23, o que Ihe confere propriedade emulsificante de óleo na água (ZANIN et a/., 2002; CULPI et ai, 2010). No entanto, na concentração de 15%, além de atuar como material de enchimento estabiliza o sistema polímeros / óleo sem necessidade de agitação durante todo o processo de microencapsulação (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).18 and 23, which confers on it oil-in-water emulsifying property (ZANIN et al., 2002; CULPI et al, 2010). However, at a concentration of 15%, besides acting as a filler material, it stabilizes the polymers / oil system without agitation during the whole microencapsulation process (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).

Os fitoesteróis são lipofílicos, praticamente insolúveis em água, pouco absorvidos pelo organismo, fracamente solúveis em óleos comestíveis e solúveis em solventes orgânicos (BERGSTRÕM; WINTERSTEINERi 1942; ZAWISTOWSKl, 2001; BUDAVARIi 2001; SÃYNAJOK et al„ 2003).Phytosterols are lipophilic, practically insoluble in water, poorly absorbed by the body, poorly soluble in edible oils and soluble in organic solvents (BERGSTRÕM; WINTERSTEINERi 1942; ZAWISTOWSK1, 2001; BUDAVARIi 2001; SÃYNAJOK et al „2003).

A ação farmacológica dos fitoesteróis ocorre na forma solubilizada, tornando-se necessário solubilizá-los (ZAWISTOWSKl, 2001). A 10 solubilização de fitoesteróis em solventes orgânicos não é interessante para a finalidade pretendida, pois necessita a garantia da completa eliminação do solvente para aplicação em formulações de uso interno (PONCELET, 1992).The pharmacological action of phytosterols occurs in solubilized form, making it necessary to solubilize them (ZAWISTOWSKl, 2001). The solubilization of phytosterols in organic solvents is not interesting for its intended purpose, as it requires the guarantee of complete elimination of the solvent for application in internal formulations (PONCELET, 1992).

Como os fitoesteróis são facilmente oxidados quando expostos ao 15 meio aquoso, oxigênio, Iuz e temperatura, exigindo metodologias que minimizem estes problemas (BERGSTRÕM; WINTERSTEINER, 1942; SÃYNAJOK et al., 2003), a solubilização de fitoesteróis em óleo comestível com posterior encapsulação mostra-se promissora, pois desta forma tem sua oxidação reduzida e a ação farmacológica 20 otimizada (LAMPI ef al., 2002).Since phytosterols are easily oxidized when exposed to aqueous medium, oxygen, light and temperature, requiring methodologies that minimize these problems (BERGSTRÕM; WINTERSTEINER, 1942; SÃYNAJOK et al., 2003), the solubilization of phytosterols in edible oil with subsequent encapsulation. It is promising because it has reduced oxidation and optimized pharmacological action (LAMPI ef al., 2002).

Preferencialmente os óleos comestíveis utilizados para solubilização de fitoesteróis incluem, mas não limitam, óleo de soja, óleo de milho, óleo de coco, óleo de algodão, óleo de oliva, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de girassol, óleo de canola, mais 25 particularmente o óleo de canola como matriz lipídica para a produção de micropartículas com esteróis. O óleo de canola (Canadian Oil Low Acid) é resultado de um melhoramento genético da colza que permitiu a redução do teor de ácido erúcico, glucosinolatos, associados à toxicidade da colza e de gorduras saturadas. Contém alto teor de lipídios monoinsaturados e quantidade mediana de poliinsaturados, apresentando um ótimo equilíbrio entre os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 (ÁGUILA et al., 2002).Preferably the edible oils used for phytosterol solubilization include, but are not limited to, soybean oil, corn oil, coconut oil, cottonseed oil, olive oil, palm oil, peanut oil, sunflower oil, canola oil. more particularly canola oil as a lipid matrix for the production of sterol microparticles. Canola Oil (Canadian Oil Low Acid) is the result of a genetic improvement of rapeseed that has reduced erucic acid, glucosinolates, associated with rapeseed toxicity and saturated fat. It contains a high content of monounsaturated lipids and a median amount of polyunsaturated, presenting an excellent balance between omega-3 and omega-6 fatty acids (ÁGUILA et al., 2002).

Os lipídios monoinsaturados e poliinsaturados mostram-se efetivos 5 na redução dos níveis séricos de colesterol, atuam na prevenção de depressão e distúrbios de comportamento, proteção das doenças cardiovasculares, redução do risco de artrite reumatóide e redução da pressão arterial sistêmica (ÁGUILA; APFEL; MANDARIM-DE-LACERDA, 1997; ÁGUILA ef a/., 2002).Monounsaturated and polyunsaturated lipids are effective in reducing serum cholesterol levels, acting in the prevention of depression and behavioral disorders, protection of cardiovascular diseases, reduction of risk of rheumatoid arthritis and reduction of systemic blood pressure (ÁGUILA; APFEL; MANDARIM-DE-LACERDA, 1997; ÁGUILA et al., 2002).

O óleo de canola apresenta de 0,7 a 1,0% de fitoesteróis em suaCanola oil has from 0.7 to 1.0% of phytosterols in its

composição, sendo estes encontrados na matéria insaponificável do óleo.composition, which are found in the unsaponifiable matter of the oil.

Portanto, devido às propriedades nutricionais decorrentes da presença de ácidos graxos monoinsaturados, poliinsaturados e quantidades significativas de esteróis, o óleo de canola mostra-se apropriado para utilização como solubilizante de fitoesteróis no processo de microencapsulação.Therefore, due to the nutritional properties resulting from the presence of monounsaturated, polyunsaturated fatty acids and significant amounts of sterols, canola oil is suitable for use as a phytosterol solubilizer in the microencapsulation process.

O alginato, preferencialmente alginato de sódio, gelifica na presença de cátions divalenfes. A gelificação está na dependência da 20 ligação iônica (Mg+2< Ca+2< Zn+2< Sr+2< Ba+2) e no controle da adição do cátion, para a obtenção de géis homogêneos ou não homogêneos. Embora íons zinco posssam ser usados na produção de micropartículas de alginato, o cálcio é o principal cátion usado porque ele é considerado clinicamente seguro, facilmente acessível e de baixo custo 25 (REIS et al., 2006). A concentração utilizada de cloreto de cálcio varia de 0,5 a 3%, preferencialmente 2%, para a quantidade utilizada de alginato e as características pretendidas para as micropartículas.The alginate, preferably sodium alginate, gels in the presence of divalent cations. Gelation is dependent on ionic bonding (Mg + 2 <Ca + 2 <Zn + 2 <Sr + 2 <Ba + 2) and in the control of cation addition to obtain homogeneous or inhomogeneous gels. Although zinc ions can be used in the production of alginate microparticles, calcium is the main cation used because it is considered clinically safe, easily accessible and inexpensive 25 (REIS et al., 2006). The concentration of calcium chloride used ranges from 0.5 to 3%, preferably 2%, for the amount of alginate used and the desired characteristics for the microparticles.

Os géis podem ser feitos tanto com uma concentração de alginato constante ou com gradiente de concentração através da secção transversal da micropartícula gelificada, chamado de gota homogênea e não homogênea, respectivamente (GASEROD; SMISDROD; SKJAK-BRAEK, 1998). Os hidrogéis de maneira geral não são homogêneos devido a existência de agrupamentos ionicamente associados que originam regiões não homogêneas (RIBEIRO et ai, 2005).Gels can be made with either a constant alginate concentration or a concentration gradient across the cross section of the gelled microparticle, called a homogeneous and nonhomogeneous droplet respectively (GASEROD; SMISDROD; SKJAK-BRAEK, 1998). Hydrogels in general are not homogeneous due to the existence of ionically associated clusters that originate inhomogeneous regions (RIBEIRO et al, 2005).

O grau de homogeneidade pode facilmente ser controlado ajustando a concentração e o índice de cátions gelificantes (Ca2+) e não gelificantes (Na+) na solução do gel (GASEROD; SMISDROD; SKJAK- BRAEK, 1998; FUJIWARA ef al., 2010). A presença de íons Na+, que não 10 formam ligação cruzada, originam gotas gelificadas mais homogêneas (SIMPSON et ai, 2004).The degree of homogeneity can easily be controlled by adjusting the concentration and index of gelling (Ca2 +) and non-gelling (Na +) cations in the gel solution (GASEROD; SMISDROD; SKJAK-BRAEK, 1998; FUJIWARA ef al., 2010). The presence of non-crosslinking Na + ions results in more homogeneous gelled drops (SIMPSON et al, 2004).

Além do material de enchimento para controle de liberação do material encapsulado é necessário revestir a micropartícula com polímeros catiônicos, como a poli-lisina ou a quitosana.In addition to the filler material for encapsulated material release control, it is necessary to coat the microparticle with cationic polymers such as poly-lysine or chitosan.

A quitosana é uma poliamina catiônica proveniente daChitosan is a cationic polyamine derived from

desacetilação parcial da quitina (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009), que ocorre no exoesqueleto de crustáceos (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK- BRAEK, 1998). Consiste de um polieletrólito linear com grupos reativos hidroxila e amino, apresentando compatibilidade e capacidade de 20 ligação com o poliânion alginato (RIBEIRO et ai, 2005). É biocompatível, biodegradável, não tóxica, não irritante, antioxidante e mucoadesiva (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).partial deacetylation of chitin (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009), which occurs in crustacean exoskeleton (GASEROD; SMIDSROD; SKJAKBRAEK, 1998). It consists of a linear polyelectrolyte with hydroxyl and amino reactive groups, showing compatibility and binding capacity with the alginate polyion (RIBEIRO et al, 2005). It is biocompatible, biodegradable, non-toxic, non-irritating, antioxidant and mucoadhesive (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).

A composição da quitosana consiste em quantidades variáveis de resíduos ligados de β-(1—»4) N-acetil-2 amino-2-deoxi-D-glucose (resíduos A) e 2-amino-2-deoxí-D-glucose (resíduos D)(ARANAZ, 2009).The chitosan composition consists of varying amounts of bound residues of β- (1-4) N-acetyl-2-amino-2-deoxy-D-glucose (residues A) and 2-amino-2-deoxy-D-glucose (waste D) (ARANAZ, 2009).

A quitosana varia no peso molecular, entre 10 000 - 1000 000, no grau de desacetilação e na viscosidade. O grau de desacetilação para obter um produto solúvel deve ser maior que 80-85% (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009). As quitosanas de peso molecular menor (20 000 Da) são uniformemente distribuídas por toda micropartícula, ocorrendo uma significativa diminuição da interação entre os polímeros com o aumento de grupos acetila. As quitosanas de peso molecular maior estão 5 principalmente acumuladas na superfície, pois são grandes demais para entrar pelos poros do gel. Neste caso, a quantidade de grupos acetila interfere minimamente nas interações alginato-quitosana.Chitosan ranges in molecular weight, between 10,000 - 1,000,000, the degree of deacetylation and viscosity. The degree of deacetylation to obtain a soluble product must be greater than 80-85% (ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009). Chitosans of lower molecular weight (20,000 Da) are evenly distributed throughout the microparticle, with a significant decrease in the interaction between polymers with increasing acetyl groups. Chitosans of higher molecular weight are mainly accumulated on the surface because they are too large to enter the pores of the gel. In this case, the amount of acetyl groups minimally interferes with alginate-chitosan interactions.

A quitosana se liga mais rápido e em maior extensão em concentrações mais elevadas de cloreto de cálcio presente na solução 10 de quitosana, pois a reação de gelificação do alginato compete com a reação de precipitação do policátion, conduzindo a formação de um gel mais poroso e aberto, que permite maior difusão e assim mais ligações das moléculas de quitosana na rede gel (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK, 1998). Assim, um conteúdo alto de ligações 15 alginato-quitosana ocorre quanto mais poroso for o gel de alginato e menor o peso molecular médio da quitosana utilizada [GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999).Chitosan binds faster and to a greater extent at higher concentrations of calcium chloride present in the chitosan solution 10, because the alginate gelation reaction competes with the polycation precipitation reaction, leading to the formation of a more porous gel. which allows for greater diffusion and thus more binding of chitosan molecules in the gel network (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK, 1998). Thus, a high content of alginate-chitosan bonds occurs the more porous the alginate gel and the lower the average molecular weight of chitosan used [GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999).

As micropartículas produzidas pelo processo de um estágio, onde o cátion gelificante e a quitosana encontram-se na mesma solução, 20 favorecem a ligação da quitosana com o alginato, preferencialmente na superfície da micropartícula e, caracteriza membrana onde os poros pequenos não permitem difusão posterior do policátion internamente à micropartícula, restringindo tanto as ligações como a difusão na matriz.Microparticles produced by the one-stage process, where the gelling cation and chitosan are in the same solution, 20 favor the binding of chitosan to the alginate, preferably on the surface of the microparticle, and characterize a membrane where small pores do not allow posterior diffusion. polycation internally to the microparticle, restricting both bonding and diffusion in the matrix.

Esta membrana é menos permeável do que a obtida pelo processo de dois estágios, onde o alginato é primariamente gelificado com o cátion, formando a micropartícula, que é posteriormente recoberta com a quitosana (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK, 1998; GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999). Em micropartículas não homogêneas ocorre um reforço na formação do complexo polieletrólito superficial, permitindo maior número de ligações superficiais com a quitosana, aumentando assim, a resistência da membrana (RIBEIRO et al., 1999; CALIJA et al., 2011).This membrane is less permeable than that obtained by the two-stage process, where the alginate is primarily gelled with the cation, forming the microparticle, which is later coated with chitosan (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK, 1998; GASEROD; SANNES SKJAK-BRAEK, 1999). In non-homogeneous microparticles there is a reinforcement in the formation of the superficial polyelectrolyte complex, allowing a greater number of superficial bonds with chitosan, thus increasing the membrane resistance (RIBEIRO et al., 1999; CALIJA et al., 2011).

As micropartículas de alginato de cálcio sem revestimento sãoUncoated calcium alginate microparticles are

desestabilizadas por quelantes como fosfato, Iactato e citrato ou na presença de cátions não gelificantes como íons sódio ou magnésio. Estes íons permutam com os íons cálcio não cooperativamente ligados, conduzindo a um inchamento do gel. Em tais meios, como o corpo 10 humano, por exemplo, há necessidade de um agente estabilizante como uma membrana policatiônica ligada ao gel de alginato. Uma vez que as micropartículas são formadas, a exposição a soluções com concentrações maiores de íons competitivos como hidrogênio ou sódio tem menor influência na estabilidade do complexo poliânion-policátíon 15 (GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999).destabilized by chelators such as phosphate, lactate and citrate or in the presence of non-gelling cations such as sodium or magnesium ions. These ions exchange with non-cooperatively bound calcium ions, leading to a swelling of the gel. In such media, such as the human body, for example, there is a need for a stabilizing agent such as a polycationic membrane bound to the alginate gel. Once microparticles are formed, exposure to solutions with higher concentrations of competitive ions such as hydrogen or sodium has less influence on the stability of the polyanion-polycation 15 complex (GASEROD; SANNES; SKJAK-BRAEK, 1999).

O tempo de reação entre alginato e quitosana pode variar desde 10 minutos até 24 horas (FUNDUEANU et al., 1999; RIBEIRO et ai, 2005; COOK et al., 2011). Estas diferenças de tempo são explicadas pelo tipo de quitosana utilizada durante o processo. Polímeros com peso 20 molecular menor penetram lentamente na matriz, necessitando um período de incubação de no mínimol8 horas para formação de uma membrana significativamente mais espessa. Utilizando polímeros de maior peso molecular este tempo se reduz para 1-4 horas de reação e favorece as ligações iônicas na superfície das micropartículas.The reaction time between alginate and chitosan can range from 10 minutes to 24 hours (FUNDUEANU et al., 1999; RIBEIRO et al., 2005; COOK et al., 2011). These time differences are explained by the type of chitosan used during the process. Smaller molecular weight polymers slowly penetrate the matrix, requiring an incubation period of at least 8 hours to form a significantly thicker membrane. Using higher molecular weight polymers this time is reduced to 1-4 hours of reaction and favors ionic bonds on the surface of the microparticles.

A quitosana pura precipita em valores de pH maiores do que 6,0 -Pure chitosan precipitates at pH values greater than 6.0 -

6,5 enquanto o alginato precipita em valores de pH menores do que 3,6. (SIMSEK-EGE; BOND; STRINGER, 2003). Assim, o pH tem uma forte influência no grau de ionização dos grupos funcionais dos polieletrólitos para a formação da membrana complexa, pois o número de ligações iônicas alginato-quitosana está diretamente relacionado ao rendimento e permeabilidade destas membranas (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK- BRAEK, 1998).6.5 while alginate precipitates at pH values below 3.6. (SIMSEK-EGE; BOND; STRINGER, 2003). Thus, pH has a strong influence on the degree of ionization of polyelectrolyte functional groups for complex membrane formation, because the number of alginate-chitosan ionic bonds is directly related to the yield and permeability of these membranes (GASEROD; SMIDSROD; SKJAK-BRAEK , 1998).

Um pH entre 5,0 e 5,3 promove uma complexação mais completa 5 dos policátions, pois as moléculas tanto do alginato quanto da quitosana apresentam uma conformação estendida (SIMSEK-EGE; BOND; STRINGER, 2003; FLORCZYC et ai, 2011). Neste pH as cadeias de alginato manteriam a maior parte de seus grupos carboxílicos ionizados disponíveis.A pH between 5.0 and 5.3 promotes a more complete complexation of polycations, as both alginate and chitosan molecules have an extended conformation (SIMSEK-EGE; BOND; STRINGER, 2003; FLORCZYC et al, 2011). At this pH the alginate chains would keep most of their available ionized carboxylic groups.

Em trabalho de Fundueanu e colaboradores (1999) em queIn work by Fundueanu and collaborators (1999) in which

micropartículas de alginato foram colocadas em uma solução acídica com pH 3 ocorreu substituição parcial dos íons cálcio com os prótons. Neste pH, o conteúdo de cálcio diminuiu o grau de substituição em 20%. A presença residual de íons Ca+2 na micropartícula foi atribuída aos íons 15 Ca+2 localizados junto à estrutura em "caixa de ovo", pois de fato 20% representam a frequência de blocos ácidos gulurônicos. Em outras palavras, após tratamento em pH baixo, os íons cálcio permanecem somente dentro das cavidades eletronegativas dos blocos-G que fornecem um complexo mais estável. Tratando as mícropartíulas com 20 uma solução em pH mais baixo (pH 2 e 1), o cálcio foi totalmente deslocado da rede polimérica, não contribuindo mais para a estabilização das micropartículas que mantiveram, contudo, sua estrutura macroscópica com propriedades mecânicas semelhantes àquelas das micropartículas ionicamente ligadas.Alginate microparticles were placed in an acidic solution at pH 3 and partial replacement of calcium ions with protons occurred. At this pH, calcium content decreased the degree of substitution by 20%. The residual presence of Ca + 2 ions in the microparticle was attributed to 15 Ca + 2 ions located next to the "egg box" structure, since in fact 20% represent the frequency of guluronic acid blocks. In other words, after treatment at low pH, calcium ions remain only within the electronegative cavities of the G-blocks that provide a more stable complex. By treating the microparticles with a lower pH solution (pH 2 and 1), calcium was completely displaced from the polymeric network, no longer contributing to the stabilization of the microparticles which, however, maintained their macroscopic structure with mechanical properties similar to those of the microparticles. ionically bonded.

Este comportamento foi explicado considerando a formação deThis behavior was explained considering the formation of

ligações de hidrogênio que fornecem uma estrutura estável. Aumentando novamente o pH para 3,25 e 3,75 e tratando as micropartículas com quantidades progressivas de solução 0,1 N de NaOH, conduziu a um sucessivo aumento da porosidade da micropartícula. Finalmente, se um excesso de NaOH é acrescentado às micropartículas ocorre sua completa dissociação e solubilização.hydrogen bonds that provide a stable structure. Raising the pH again to 3.25 and 3.75 and treating the microparticles with progressive amounts of 0.1 N NaOH solution led to a successive increase in microparticle porosity. Finally, if an excess of NaOH is added to the microparticles, complete dissociation and solubilization occurs.

Em desenvolvimento de formas farmacêuticas de liberação controlada, a instabilidade das micropartículas de alginato em pH 5 maior do que 5 torna-se um fator limitante. Já o complexo alginato- quitosana sofre erosão vagarosamente em tampão fosfato com pH acima de 6,8 e esta propriedade conduz à supressão da liberação inicial do produto encapsulado que ocorre em micropartículas não revestidas. Este fato deve-se a que a membrana de quitosana 10 permanece como uma estrutura, ao menos parcialmente durante a liberação (RIBEIRO et ai, 2005).In the development of controlled release dosage forms, the instability of alginate microparticles at pH 5 greater than 5 becomes a limiting factor. The alginate-chitosan complex slowly erodes in phosphate buffer with pH above 6.8 and this property leads to the suppression of the initial release of the encapsulated product that occurs in uncoated microparticles. This is due to the fact that the chitosan membrane 10 remains a structure, at least partially during release (Ribeiro et al, 2005).

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Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention

A presente invenção refere-se ao processo de obtenção de micropartículas de polímeros biocompatíveis, biodegradáveis e mucoadesivos, e de copolimeros na matriz polimérica atuando no sistema de liberação de fármacos encapsulados, contendo fitoesteróis solubilizados em óleo vegetal comestível.The present invention relates to the process of obtaining biocompatible, biodegradable and mucoadhesive polymer microparticles and copolymers in the polymeric matrix acting on the encapsulated drug delivery system containing edible vegetable oil soluble phytosterols.

Foi preparado um sistema contendo 1,0 % (p/p) de alginato de sódio e 0,3 % (p/p) de amido de milho dispersos em água, e aquecido em banho-maria a 50 ± I0C até formação de gel translúcido (Fase A) e uma dispersão de poloxâmero 407 a 15,0% (p/p) disperso em água e aquecido em banho-maria a 37 ± I0C até gelificação (Fase B).A system containing 1.0% (w / w) sodium alginate and 0.3% (w / w) cornstarch dispersed in water was prepared and heated in a water bath at 50 ± 10 ° C until gel formation. (Phase A) and a 15.0% (w / w) 407 poloxamer dispersion dispersed in water and heated in a water bath at 37 ± 10 ° C until gelation (Phase B).

O estigmasterol foi dissolvido a 1% (p/p) em óleo de canola e levado para aquecimento em banho-maria a 37 ± I0C, formando o sistema (Fase C).Stigmasterol was dissolved 1% (w / w) in canola oil and taken to heating in a water bath at 37 ± 10 ° C, forming the system (Phase C).

A (Fase A) contendo alginato de sódio e amido de milho gelificados foi adicionada ao poloxâmero 407 gelificado (Fase B), ambos na temperatura de 37 ± I0C, na proporção de 50% cada (p/p), formando a mistura polimérica (Fase D) mantida em banho-maria a 37 ± I0C sob agitação manual para homogenização.A (Phase A) containing gelled sodium alginate and cornstarch was added to the gelled poloxamer 407 (Phase B), both at 37 ± 10 ° C at a rate of 50% each (w / w), forming the polymeric mixture ( Phase D) kept in a water bath at 37 ± 10 ° C under manual agitation for homogenization.

Óleo de canola contendo o estigmasterol solubilizado (Fase C) em temperatura de 37 ± I0C foi acrescentado à mistura polimérica gelificada (Fase D) na proporção 20:80 (p/p) sob agitação manual e mantida em banho-maria a 37°C ± I0C até dispersão completa do óleo, formando o sistema (Fase E).Canola oil containing the solubilized stigmasterol (Phase C) at a temperature of 37 ± 10 ° C was added to the gelled polymeric mixture (Phase D) at a ratio of 20:80 (w / w) under manual stirring and kept in a water bath at 37 ° C. ± 10 ° C until complete oil dispersion forming the system (Phase E).

O sistema disperso polímeros / óleo (Fase E) foi gotejado em uma 5 solução de CaCb a 2% (p/p) contendo 0,5% de quitosana (p/p) previamente solubilizada em solução de ácido acético 1% (p/p) (Fase F) para a formação do hidrogel insolúvel (micropartículas) através da ligação cruzada dos íons cálcio com os grupos carboxílícos dos resíduos de ácido gulurônico do alginato de sódio pela técnica de gelificação 10 iônica externa em processo de um estágio.The polymer / oil dispersed system (Phase E) was dripped into a 2% (w / w) CaCb solution containing 0.5% chitosan (w / w) previously solubilized in a 1% (w / w) acetic acid solution. p) (Phase F) for the formation of insoluble hydrogel (microparticles) by cross-linking calcium ions with the carboxylic groups of sodium alginate guluronic acid residues by the one-stage external ion gelation technique.

As micropartículas formadas permaneceram em contato com a solução gelificante (Fase F) por 60 minutos, lavadas 2 vezes com solução de CaCb 0,05 M contendo 1% de Tween® 80 (p/p)(Fase G), filtradas a vácuo e secas em coluna de ar a 50 ± 5°C até peso constante.The formed microparticles remained in contact with the gelling solution (Phase F) for 60 minutes, washed twice with 0.05 M CaCb solution containing 1% Tween® 80 (w / w) (Phase G), vacuum filtered and air column dried at 50 ± 5 ° C to constant weight.

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Claims (24)

1. MICROPARTÍCULAS DE POLÍMEROS BIOCOMPATÍVEIS, BIODEGRADÁVEIS E MUCOADESIVOS E DE COPOLIMEROS NA MATRIZ POLIMÉRICA CONTENDO FITOESTERÓIS Processo caracterizado pela obtenção de micropartículas de polímeros biocompatíveis, biodegradáveis e mucoadesivos e de copolimeros na matriz polimérica atuando no sistema de liberação de fármacos encapsulados, contendo fitoesteróis solubilizados em óleo vegetal comestível.1. Microparticles of BIOCOMPATIBLE, BIODEGRADABLE AND MUCOADESIVE POLYMERS AND COPOLIMER IN THE POLYMERIC MATRIX CONTAINING PHYOSTEROLS A process characterized by the obtaining of biocompatible, biodegradable and mucoadhesive polymer-containing polymers in the polymeric matrix containing soluble polymer-containing soluble polymer. edible vegetable oil. 2. O processo de obtenção conforme reivindicação 1 compreende as etapas: a) Preparação de um sistema contendo hidrogéis (Fase A). b) Preparação de um sistema de copolimeros disperso em água (Fase B). c) Solubilização de esteróis em óleo comestível formando o sistema (Fase C). d) Adição da (Fase A) à (Fase B) formando a (Fase D) e) Adição da (Fase C) à (Fase D) sob agitação formando o sistema (Fase E). f) Gotejamento do sistema (Fase E) sobre a (Fase F) para a gelificação das micropartículas. g) Lavagem das micropartículas (Fase G). h) Secagem das micropartículasThe process of obtaining according to claim 1 comprises the steps: a) Preparation of a hydrogel containing system (Phase A). b) Preparation of a water dispersed copolymer system (Phase B). c) Solubilization of sterols in edible oil forming system (Phase C). d) Adding (Phase A) to (Phase B) forming (Phase D) e) Adding (Phase C) to (Phase D) under agitation forming the system (Phase E). f) Dripping the system (Phase E) over the (Phase F) for gelling the microparticles. g) Washing the microparticles (Phase G). h) Microparticle drying 3. Processo conforme reivindicações 1 e 2 em que os fármacos são um ou mais fitoesteróis, a fase lipídica é composta por um ou mais óleos vegetais comestíveis, os poiissacarídeos naturais são alginatos, amido e quitosana, o copolímero sintético não iônico é o polióxidoetileno- polióxidopropileno, os ions metálicos gelificantes são os de cálcio.A process according to claims 1 and 2 wherein the drugs are one or more phytosterols, the lipid phase is composed of one or more edible vegetable oils, the natural polysaccharides are alginates, starch and chitosan, the nonionic synthetic copolymer is polyoxyethylene- polyoxydopropylene, the gelling metal ions are calcium ions. 4. Os fitoesteróis conforme reinvindicações 1 a 3 são usados de 0,1 a 3,0 %, preferível de 0,5 a 1,5 % e mais preferível 0,5 a 1,0 % solubilizados em óleo comestível.Phytosterols according to claims 1 to 3 are used from 0.1 to 3.0%, preferably from 0.5 to 1.5% and most preferably from 0.5 to 1.0% solubilized in edible oil. 5. O grupo de fármacos fitoesteróis conforme reivindicações de 1 a 3 são todos os de origem natural, incluso seus derivados.The group of phytosterols according to claims 1 to 3 are all of natural origin, including derivatives thereof. 6. A fase lipidica, conforme reinvindicações de 1 a 3 é usada de 1,0 a 50,0 7o, preferível de 1,0 a 30,0 % e mais preferível 1,0 a 20,0 %.The lipid phase according to claims 1 to 3 is used from 1.0 to 50.0%, preferably from 1.0 to 30.0% and most preferably 1.0 to 20.0%. 7. O polímero alginato, mais preferível alginato de sódio, conforme reinvindicações de 1 a 3 é usado de 1,0 a 10,0 %, preferível de 1,0 a 5,0 % e mais preferível de 1,0 a 3,0 % solubiiizado em água.The alginate polymer, most preferably sodium alginate according to claims 1 to 3, is used from 1.0 to 10.0%, preferably from 1.0 to 5.0% and most preferably from 1.0 to 3, 0% solubilized in water. 8. O polissacarídeo natural alginato de sódio conforme reivindicações de 1 a 3 compreende os de baixa e média viscosidade e teor de resíduos gulurônicos entre 65 e 75 %, mais preferível de 65 - 70 %.The natural sodium alginate polysaccharide according to claims 1 to 3 comprises those of low and medium viscosity and guluronic residue content between 65 and 75%, more preferably 65 - 70%. 9. O polímero amido, mais preferível amido natural, conforme reinvindicações dei a 3 é usado de 0,1 a 5,0 %, preferível de 0,1 a 3,0 % e mais preferível de 0,1 a 1,0 %.The polymer starch, most preferably natural starch according to claims 3 to 3, is used from 0.1 to 5.0%, preferably from 0.1 to 3.0% and more preferably from 0.1 to 1.0%. . 10. O polissacarídeo natural amido conforme reivindicações 1, a 3 compreende os amidos naturais de arroz, batata, mandioca e trigo, mais preferível o amido de milho.The natural polysaccharide starch according to claims 1 to 3 comprises natural rice, potato, cassava and wheat starches, most preferably corn starch. 11.0 polímero quitosana conforme reinvindicações dei a 3 é usada de 0,1 a 3,0 %, preferível de 0,1 a 1,0 % e mais preferível de 0,5 a 1,0 % solubilizada em ácido acético a 1,0 %.The chitosan polymer according to claims 3 to 3 is used from 0.1 to 3.0%, preferably from 0.1 to 1.0% and most preferably from 0.5 to 1.0% solubilized in 1.0 acetic acid. %. 12, O polissacarídeo natural quitosana conforme reivindicações 1 a 3 são os de viscosidade entre 20 e 500 cps, grau de desacetilação maior que 80 %, mais preferível 85 - 98 % e massa molecular viscosimétrica entre 20 000 - 500 000 Da, mais preferível entre 45 000 e 60 000 Da.The natural chitosan polysaccharide according to claims 1 to 3 are those with a viscosity between 20 and 500 cps, a deacetylation degree greater than 80%, more preferably 85 - 98% and a viscosity molecular mass between 20,000 - 500,000 Da, more preferably between 45,000 and 60,000 Da. 13. O copolímero polióxidoetileno-polióxidopropileno, mais preferível poloxâmero 407, conforme reinvindicações 1 a 3 é usado de 15 a 50 %, preferível de 15 α 30 % e mais preferível de 15 a 20 % solubilízado em água.The polyoxylene-polyoxydopropylene copolymer, most preferably poloxamer 407 as claimed in claims 1 to 3, is used from 15 to 50%, preferably from 15 to 30% and most preferably from 15 to 20% solubilized in water. 14. Os íons metálicos gelificantes de cálcio conforme 1 e 2 são usados de 1,0 a 5,0 %, preferível de 1,0 a 3,0 % e mais preferível de 1,0 a 2,0 % em solução aquosa.14. Calcium gelling metal ions according to 1 and 2 are used from 1.0 to 5.0%, preferably from 1.0 to 3.0% and more preferably from 1.0 to 2.0% in aqueous solution. 15. O processo de gotejamento da dispersão sobre a solução gelificante conforme reivindicação 2 é conduzido com a solução gelificante em pH entre 3.6 e 6.3, mais preferível em pH 5,0 a 5,5.The process of dripping the dispersion onto the gelling solution according to claim 2 is conducted with the gelling solution at pH 3.6 to 6.3, more preferably at pH 5.0 to 5.5. 16. Processo conforme reivindicações 1 e 2 em que as micropartículas são recuperadas por filtração ou centrifugação.A process according to claims 1 and 2 wherein the microparticles are recovered by filtration or centrifugation. 17. Processo conforme reivindicação 16 em que as micropartículas são secas em estufa ou secador de leito fluidizado ou liofilização.A process as claimed in claim 16 wherein the microparticles are oven dried or fluid bed dried or lyophilized. 18. Micropartículas conforme reivindicação 17 em que o tamanho das micropartículas secas estão entre 1 - 2000 μm, preferencial de 100-1500 μm, mais preferencial de 400 - 1200 μm.Microparticles according to claim 17 wherein the size of the dried microparticles is between 1 - 2000 μm, preferably 100-1500 μm, more preferably 400 - 1200 μm. 19. Micropartículas conforme reivindicações 16 a 18 são caracterizadas como microesferas ou microcápsulas.Microparticles according to claims 16 to 18 are characterized as microspheres or microcapsules. 20. Processo conforme reivindicação 1 em que os veículos usados são orgânicos, inorgânicos e aquosos.A process according to claim 1 wherein the vehicles used are organic, inorganic and aqueous. 21. O método conforme reivindicações 1 e 2 de obtenção de micropartículas é o de gelificação iônica externa em um estágio.The method according to claims 1 and 2 for obtaining microparticles is one-stage external ion gelation. 22. Processo de obtenção das micropartículas conforme reivindicação 1 em que os poiissacarídeos são biocompatíveis, biodegradáveis e mucoadesivos, sendo o alginato de sódio e a quitosana também antioxidantes.A process for obtaining the microparticles according to claim 1 wherein the polysaccharides are biocompatible, biodegradable and mucoadhesive, with sodium alginate and chitosan also being antioxidants. 23. Uso das propriedades medicinais, farmacêuticas, cosméticas, nutricionais, químicas, imunológica, anti-inflamatória, antinociceptiva, antioxidante, hipocolesterolêmica, antiaterogênica, hipoglicemiante e antimutagênica no campo humano, veterinário e ambiental das micropartículas obtidas na reivindicação 1.Use of the medicinal, pharmaceutical, cosmetic, nutritional, chemical, immunological, anti-inflammatory, antinociceptive, antioxidant, hypocholesterolemic, anti-atherogenic, hypoglycemic and antimutagenic properties in the human, veterinary and environmental field of the microparticles obtained in claim 1. 24. Uso das formas farmacêuticas e nutracêuticas e dosagens galênicas líquidas, semi-sólidas e sólidas tais como soluções, suspensões, ampolas, xaropes, pomadas, cremes, emulsões, aerossol, pós, cápsulas, tabletes, comprimidos e drágeas, todas as quais contendo micropartículas conforme reivindicações 1 e 2.24. Use of pharmaceutical, nutraceutical and solid, semi-solid and solid dosage forms such as solutions, suspensions, ampoules, syrups, ointments, creams, emulsions, aerosols, powders, capsules, tablets, tablets and dragees, all of which contain microparticles according to claims 1 and 2.
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