Antiinflamatoarele Nesteroidiene

INTRODUCERE

Antiinflamatoarele nesteroidiene sunt cele mai utilizate medicamente din lume, reprezentând prima alegere în cazul afecțiunilor inflamatorii degenerative. Acestea însă, pe lângă efectele antiinflamatoare, analgezice și antipiretice, prezintă și o mulțime de efecte adverse, la administrarea pe cale orală. (1)

Pentru evitarea acestor efecte adverse antiinflamatoarele pot fi administrate topic, prin intermediul pielii, prin încorporarea lor în diverse geluri, creme, unguente.

Gelurile sunt preparate semisolide obținute din polimeri care gelifică în soluții, peste anumite concentrații. În funcție de tipul de polimer și de vehicul, acestea pot fi hidrofile (hidrogeluri) sau lipofile (lipogeluri). (2)

Hidrogelurile sunt geluri apoase în care macromoleculele formează o rețea tridimensională, care cuprinde întreaga fază lichidă. Acestea prezintă următoarele avantaje : sunt fiziologic indiferente, sunt lavabile, se usucă după aplicare pe piele formând un film la locul de aplicare, sunt indicate pe pielea cu pilozitate , a mucoaselor, sau pe pielea traumatizată, ph-ul poate fi reglat prin tamponare. (3)

Tenoxicamul este un antiinflamator nesteroidian din grupa oxicamilor. .Acesta însă, la ora actuală, se gasește pe piață doar sub formă de comprimate, utilizarea topică a acestuia ramânând momentan doar la nivel de studii.

Lucrarea este structurată în două mari părți, o parte generală care cuprinde două capitole, în care sunt prezentate considerațiile generale ale procesului inflamator și ale hidrogelurilor și o parte experimentală, în care sunt prezentate metodele de preparare ale gelurilor și rezultatele obținute la evaluarea caracteristicilor acestora.

PARTEA GENERALĂ

Cap. 1. CONSIDERAȚII GENERALE ALE PROCESULUI INFLAMATOR

Organismul uman este un sistem complex, adaptat să facă față diverselor agresiuni. Acesta reacționează prin inflamație, un răspuns fiziologic local, nespecific, ce implică mai multe etape succesive.

Factorii de agresiune pot fi factori fizici (radiații ionizante, variația temperaturii, curentul electric, traumatisme), chimici (substanțe toxice), biologici ( bacterii, virusuri, paraziți) sau imunologici. Prin intermediul inflamației organismul localizează și izolează țesuturile afectate de cele sănătoase, neutralizează substanțele toxice și distruge microorganismele, dar uneori acest proces devine dăunător pentru organism producând pe lângă efectele benefice și durere intensă, sau putând chiar conduce la diferite defecte de vindecare.

Răspunsul inflamator depinde atât de factori ce țin de organism, precum starea generală a persoanei, gradul de nutriție al acesteia sau imunitatea, cât și factori ce țin de agentul cauzator, și anume durata de acțiune sau intensitatea sa.

În funcție de acești factori, se deosebesc două tipuri de inflamație – acută și cronică. Acestea diferă prin durată, dar și prin celulele implicate în generarea răspunsului inflamator. Inflamația acută, poate dura de la câteva ore până la câteva zile și indiferent de natura factorului agresor, răspunsul inflamator se desfășoară în două mari faze – faza vasculară și cea celulară. 
Faza vasculară cuprinde în primă fază vasoconstricția vasului lezat, urmată de vasodilatație, creșterea permeabilității vasculare, aflux de leucocite, fagocitoză și eliberarea unor substanțe specifice inflamației. Toate aceste etape duc la apariția celor 4 semne ale inflamației descrise de Celsus: rubor – roșeață locală datorată dilatării vaselor din zona afectată, calor – creșterea temperaturii, datorată tot dilatării vaselor , tumor – tumefiere locală, produsă de creșterea permeabilității locale, astfel se acumulează lichid în spațiul extravascular, dolor – durerea, este cel mai cunoscut semn al inflamației și se datorează lichidului acumulat în spațiul extravascular ce stimulează terminațiile nervoase. La aceste 4 semne a fost adăugat încă unul de către Virchow – functio laesa sau afectarea funcției țesutului lezat.

Altfel spus, la început are loc o scădere reflexă a diametrului vasului sangvin (vasoconstricție), urmată de vasodilatație ce determină creșterea volumului de sânge din vas, concomitent cu încetinirea vitezei de curgere, producându-se stază. Datorită stazei, elementele figurate din sânge (hematii, leucocite, plachete sangvine) vor fi redistribuite; dacă înainte de inflamație acestea circulau axial, de data aceasta se apropie de marginea vasului. Vasodilatația vasului este urmată de creșterea permeabilității acestuia când un lichid bogat în proteine va părăsi vasul. Producerea exudatului inflamator, prin creșterea permeabilității, este un proces complex ce implică creșterea presiunii în interiorul vasului, trecerea proteinelor în spațiul extracelular, acțiunea unor substanțe specifice inflamației asupra peretelui vasului de sânge. Formarea exudatului inflamator are rol important pentru că protejează organismul prin distrugerea agenților agresori; totodataă celulele ajunse la locul inflamației eliberează o serie de substanțe ce vor atrage alte celule. 

În faza celulară începe migrarea celulelor specifice inflamației, care recunosc locul afectat tocmai datorită bacteriilor sau celulelor proprii organismului care vor elibera o serie de substanțe cu rolul de a le atrage prin chemotactism. În momentul în care are loc staza venoasă elementele figurate ale sângelui precum hematiile, leucocitele și plachetele sangvine sunt redistribuite către marginea vasului cu scopul de a trece prin vas prin diapedeză și de a-și continua drumul către focarul inflamator. Ajunse în focar, acestea distrug factorul agresor.

Celulele specifice inflamației acute sunt neutrofilele și macrofagele, neutrofilele fiind primele care ajung la nivelul focarului. Acestea eliberează substanțe chemotactice pentru a atrage și alte celule cu rol de apărare a organismului. De asemenea, neutrofilele eliberează granule intracelulare care conțin diferite tipuri de enzime (hidrolaze, preoteaze, peroxidaze) care produc distrugerea bacteriilor. Macrofagele se dezvoltă din monocitele care părăsesc vasul și au rolul de a fagocita bacteriile și resturile celulare, având o importanță deosebită în vindecarea și regenerarea țesutului respectiv.

Uneori, focarul inflamator poate evolua spre producerea unui abces cu puroi, care este benefic prin faptul că izolează agentul agresor. În timp, abcesul poate supura și elimină puroiul la exterior. Dacă agentul agresor nu poate fi eliminat, nsau închis într-un abces, inflamația acută se transformă în inflamație cronică – un proces inflamator de lungă durată, în care locul neutrofilelor este luat de limfocite, plasmocite și macrofage și care se caracterizează prin apariția granuloamelor. [1, 2]

1.1. Mecanismul de acțiune al antiinflamatoarelor nesteroidiene

Antiinflamatoarele nesteroidiene (prescurtate AINS) reprezintă o clasă de medicamente care prezintă efecte analgezice, antipiretice și antiinflamatoare. 

În organism, din fosfolipidele membranare, sub acțiunea fosfolipazei A2 se formează acidul arahidonic care mai departe este transformat pe 2 căi:

Calea ciclooxigenazei care produce prostaglandine (PG) responsabile de efectele asupra vaselor sanguine și terminațiilor nervoase. Ciclooxigenaza se prezintă sub 2 izoforme: COX 1 prin care se obțin prostaglandine cu acțiune homeostatică și de protectie a mucoasei gastrice și COX 2 prin care se obțin prostaglandine cu rol proinflamator.

Calea lipooxigenazei care duce la sinteza leucotrienelor (LT), cu un puternic efect chemotactic asupra neutrofilelor, eozinofilelor, producând bronhoconstricție.

Antiinflamatoarele nesteroidiene acționează prin inhibarea ciclooxigenazelor. Cele din generația I inhibă neselectiv cele două ciclooxigenaze, având ca principal efect secundar sângerare și ulcer la nivelul stomacului, datorită inhibării COX 1 cu rol protector gastric dar au și un avantaj și anume faptul că inhibă agregarea plachetară, protejând astfel de anumite probleme cardiace. Cele din generația a II-a pentru că inhibă doar COX 2, evită aceste neplăceri, însă nu mai apare nici efectul antiagregant plachetar. Acestea pot provoca dureri abdominale, greață, indigestie. [3, 4, 5, 23]

Tabel 1.1. Clasificarea aniinflamatoarelor nesteroidiene [5]

1.2. Aspecte farmacologice ale tenoxicamului

Tenoxicamul este un antiinflamator nesteroidian care face parte din grupa oxicamilor, fiind un inhibitor neselectiv al ciclooxigenazelor, ce împiedică sinteza prostaglandinelor proinflamatoare.

La administrare orală, tenoxicamul, se absoarbe complet, se metabolizează la nivelul primului pasaj hepatic, se leagă în procent de 99 % de proteinele plasmatice, având un timp de înjumătățire de 72 de ore, care permite administrarea unei singure doze orale zilnice de 20 mg. Datorită lipofiliei sale reduse și a gradului ridicat de ionizare în sânge, acesta este slab distribuit în țesuturile corpului. Concentrațiile maxime de tenoxicam în fluidul sinovial sunt mai puțin de o treime din cele din plasmă și apar cam după 20 de ore de la administrarea unei doze orale.

Cu toate acestea tenoxicamul este utilizat pentru a reduce inflamația, tumefierea, rigiditatea și durerea asociată cu artrita reumatoidă, osteoartrita, spondilita anchilozanta, tendinite, burșite și periartrita umerilor sau a șoldurilor.

Terapia orală cu antiinflamatoare nesteroidiene este de obicei limitată din cauza potențialelor efecte adverse ale acestora cum ar fi iritații, ulcerații ale mucoasei gastro-intestinale, sângerare, sau alte forme mai puțin frecvente, cum ar fi bronhospasm, sau insuficiență renală.

Administrarea tenoxicamului prin intermediul pielii oferă o serie de avantaje față de formele de dozare orale, îmbunătățind complianța pacientului în terapie pe termen lung, ocolind primul pasaj hepatic, susținând o administrare constantă și prelungită, evitând variațiile interindividuale. De asemenea se utilizează doze mai mici decât cele administrate pe cale orală, iar frecvența administrării acestora este mai scăzută și efectul apare local evitând reacțiile adverse. [5, 9, 10, 11, 12, 20, 24]

1.3. Proprietăți fizico-chimice ale tenoxicamului

Formulă chimică: C13H11N3O4S2

Din punct de vedere fizico-chimic tenoxicamul este o pulbere galbenă, cristalină, cu masa moleculară 337,4 g/mol, insolubilă în apă, foarte puțin solubilă în etanol. Se dizolvă în soluții de acizi și baze. Prezintă polimorfism. Se păstrează ferit de lumină, în recipiente bine închise. [9, 12]

Figura 1.1. Aspectul fizic al tenoxicamului

Figura 1.2. Structura chimică a tenoxicamului

Cap. 2. CONSIDERAȚII GENERALE ÎN FORMULAREA HIDROGELURILOR

2.1. Definiție. Clasificare.

Hidrogelurile sunt geluri formate din substanțe macromoleculare care pot fi solubile în apă, sau insolubile, dar care se umflă în aceasta.

Hidrogelurile se pot obține fie din polimeri a căror acțiune gelifiantă este sau nu dependentă de ph-ul mediului, fie din polimeri care formează geluri dependent de temperatură sau, prin întrepătrunderea moleculelor.

În cazul polimerilor care formează hidrogeluri, independent de pH-ul mediului, prin încălzire sau la rece (ex: derivații de celuloză) se stabilesc punți de hidrogen între moleculele de apă și grupările carboxil sau hidroxil ale acestora.

Formarea hidrogelului prin umflarea polimerului, are loc mai întâi prin difuzia moleculelor de apă în interiorul rețelei de polimer, apoi are loc relaxarea lanțurilor polimerice, prin hidratare și expansiunea rețelei polimerice cu creșterea în volum a gelului.

În cazul polimerilor care formează hidrogeluri dependent de pH-ul mediului (derivații acidului acrilic), aceștia formează în apă soluții acide cu aspect lăptos care prin neutralizare cu baze adecvate, mîresc vâscozitatea și reduc turbiditatea mediului dispers. Aceștia formează hidrogeluri astfel: la valori mici de pH are loc disocierea unei proporții mici de grupe carboxil, cu formarea unei spirale flexibile, iar adăugarea unei baze prin disocierea unei proporții mai mari de grupe carboxil, conduce la ionizarea moleculelor și astfel se creează o respingere electrostatică între regiunile încărcate cu sarcini electrice. Această respingere are ca rezultat o expansiune a moleculelor, până la atingerea unui echilibru între aceste regiuni, când sistemul dispers devine mai rigid și prin urmare se gelifică. Un exces de bază sau adăugarea de electroliți poate produce o scădere a vâscozității, prin neutralizarea grupelor carboxil, ceea ce are ca urmare dispariția sarcinilor electrostatice.

Hidrogeluri monofazice

Sunt geluri hidrofile, reversibile, formate dintr-o rețea de substanțe macromoleculare organice, dizolvate în apă. Macromoleculele polimerului sunt distribuite uniform în lichid fără a forma interfețe între acesta și apă.

Hidrogelurile pot avea rețeaua coloidală formată din:

homopolimeri liniari, simpli: derivați de metilceluloză, pectine, alginat de sodiu

homopolimeri reticulați: derivați ai acidului acrilic

copolimeri: doi sau trei polimeri care formează rețele interpenetrate

Geluri reversibile cu o singură fază sunt formate de către:

produsele naturale: amidon, tragacanta, pectine, alginat de sodiu, gelatina

produsele semisintetice: derivații de celuloză

produsele de sinteză: derivații acrilici, alcoolul polivinilic

Hidrogeluri bifazice

Sunt hidrogeluri minerale, ireversibile, liofobe, formate dintr-o rețea solidă laminară sau sferoidală, iar faza lichidă o constituie apa. Acestea au aspect tulbure sau opac datorită faptului că particulele anorganice nu se dizolvă, dar formează agregate care dispersează lumina. (13 pag 686-693)

2.2. Excipienți utilizați în formularea hidrogelurilor

Carbopol 940

Formula chimică: (C3H4O2)n

Figura 2.1. Structura chimică a carbopolilor [31]

Carbopolii sunt polimeri de sinteză ai acidului acrilic, de natură anionică, cu masă moleculară mare, numiți și polimeri de carboxivinil. Aceștia se prezintă sub formă de pulbere albă, pufoasă, higroscopică, parțial solubili în apă, solubili în soluții alcaline precum hidroxizi alcalini sau trietanolamină.

Soluția apoasă 1% prezintă un ph=3 și vâscozitate mică, însă prin neutralizarea la pH de aproximativ 6,5, se formează sarea respectivă, devenind foarte vâscos. De asemenea vâscozitatea scade și la un pH peste 12, în prezență de electoliți, la adaosul de alcool peste 35%, sub acțiunea razelor solare când are loc o degradare oxidativă sau la temperaturi înalte. Datorită caracterului anionic, trebuie să se evite contactul cu cationi pentru a nu precipita. Gelurile formate cu rezine de carbopol sunt stabile între ph=6-10 și se pot asocia atât cu alcool, cât și cu glicerol. S-a observat faptul că neutralizarea cu trietanolamină duce la obținerea unui gel mult mai vâscos decât cele preparate cu hidroxizi alcalini.

Carbopolul 940 este foarte eficient la îngroșare, prezentând o vâscozitate mare. Se utilizează pentru obținerea unor geluri hidroalcoolice topice clare și transparente, fără gust și fără miros. [9,13 pag 206-208,14]

HPMC 15.000

Sinonime: hipromeloză

Formulă chimică: C56H108O30

Figura 2.2. Structura chimică a derivaților celulozici [33]

Hidroxipropilmetilceluloza (HPMC) este un polimer neionogen, stabil la valori de pH=3-10 a carui acțiune gelifiantă este dependentă de temperatură. Se găsește sub formă de granule sau pulbere albă, alb-gălbuie, higroscopică după uscare. Este practic insolubilă în apă fierbinte, acetonă, etanol anhidru. Se dizolvă în apă rece formând o soluție coloidală. [9, 13, 18, 33]

CMC-NA

Sinonime: croscarmeloză sodică, carmeloză sodică

Formulă chimică: C8H16O8

Figura 2.3. Structura chimică a carboximetilcelulozei sodice [34]

Carboximetilceluloza sodică (CMC-Na) este un compus macromolecular de semisinteză, cu catenă liniară, filiformă. Este stabilă la un pH între 3 și 9, fiind un polielectrolit anionic. Se găsește sub formă de pulbere albă, fibroasă sau granuloasă, higroscopică, cu gust mucilaginos, slab sărat, fără miros. Se disperesează în apă atât la rece cât și la cald, formând soluții limpezi sau opalescente. Fenomenul de umectare are loc mai rapid decât la metilceluloză, datorită prezenței în macromoleculă a grupărilor carboxil. FR X prevede dispersarea pulberii în apă rece, păstrarea dispersiei 24 de ore la rece pentru structurare și necesitatea adăugării de umectanți: 10% alcool, glicerol sau propilenglicol. Geluri translucide se obțin peste o concentrație de 2% CMC-Na. [9, 13, 17, 18, 19]

Alginatul de sodiu

Formulă chimică: C6H9NaO7

Figura 2.4. Structura chimică a acidului alginic [35]

Alginatul de sodiu un produs macromolecular de semisinteză obținut din acidul alginic, bicopolimer liniar a doi acizi uronici: glucuronic și manuronic, extras din algele marine brune. Este un polielectrolit anionic, stabil la pH cuprins între 4 și 10. Este o pulbere de culoare galben brună, ușor solubilă în apă, formând o soluție coloidală vâscoasă, practic insolubil în etanol. Are rolul de a stabiliza și de a mări vâscozitatea sistemului gelic. [9, 18]

Trietanolamina

Sinonime: 2, 2’,2’’- nitrilotrietanol, trolamină, TEA

Formula chimică: C6H15NO3

Figura 2.5. Structura chimică a trietanolaminei [36]

Trietanolamina este un lichid slab gălbui sau incolor, vâscos, miscibil cu apa și etanolul, higroscopic, cu masa moleculară 149,18 g/mol și are rolul de a crește solubilitatea substanței active, prin formarea unei sări solubile, a pH-ului pentru a stabiliza gelul și a vâscozității acestuia. [9, 21]

2.3. Stadiul actual al cunoașterii în formularea gelurilor pe bază de AINS

În studiile efectuate până în momentul de față s-a încercat descoperirea unor formulări de baze semisolide în care să poată fii încorporate substanțe active precum antiinflamatoarele nesteroidiene, datorită avantajelor pe care administrarea topică le prezintă, față de terapia orala.

În cazul meloxicamului, antiinflamator nesteroidian din grupa oxicamilor, Sevastre AS et al, în anul 2010, au studiat obținerea unui unguent hidrofilic din care acesta să poată fi cedat cu un profil farmacocinetic optim. Aceștia au preparat trei formulări cu conținut de 1% carbopol 990, 0,3% meloxicam cu Tween 80, trietanolamină, respectiv polietilenglicol 400 ca agenți de mărire a solubilității și le-au analizat din punct de vedere al cedării substanței active, prin intermediul unei membrane artificiale de metilceluloză, cu ajutorul celulelor de difuzie Franz.

Concentrația de substanță activă determinată s-a dovedit a fi asemănătoare cu cea din literatură, asigurându-se astfel efectul terapeutic. S-a demonstrat de asemenea că aceasta se menține la același nivel timp de cel puțin 6 ore și faptul că substanța activă poate fi detectată în plasmă timp de 24 de ore. În concluzie, toate trei formulările s-au dovedit a fi optime pentru administrarea topică a meloxicamului. [6]

Într-un alt studiu, Loveleenpreet et al, în anul 2014, au inclus meloxicamul în baze de gel formate din carbopol 940 și hidroxipropilmetilceluloză (HPMC) de diferite concentrații, în care au fost adăugați anumiți potențiatori de permeabilitate precum propilen glicol, acid oleic, tween 80.

Au fost analizați toți parametrii calitativi și cantitativi care au iesit corespunzător pentru ambele tipuri de baze de gel preparate, însă studiile in-vitro au demonstrat că gelurile pe bază de HPMC au prezentat o cedare mai mare a substanței active în comparație cu cele pe bază de carbopol 940, în mare parte datorită agenților de creștere a permeabilității utilizați. [7]

Despre tenoxicam Gupta GD et al, în anul 2005, au studiat formularea unor baze de geluri folosind carbopol 940 și polietilenglicol (PEG-200, PEG-6000), în care acesta să poată fi încorporat. Au urmărit influența unor factori precum conținutul de gelifiant, concentrația substanței active, prezența alcoolului, a surfactantului și temperatura. Au utilizat aparatul de difuzie USP cu membrană și în mediu de tampon fosfat cu pH de 7,2, iar rezultatele au fost comparate cu formulările convenționale din aceeași categorie. Gupta GD et al au observat faptul că rata de difuzie a tenoxicamului a crescut în prezența etanolului, a surfactantului și a temperaturii, datorită scăderii vâscozității și a creșterii solubilității substanței active. [15]

De asemenea, în alt studiu Gupta GD et al, în anul 2006, au preparat două tipuri de geluri, cu 1% carbopol 940 și 1% PEG-4000, ambele conținând 1% tenoxicam pentru a evalua acțiunea antiinflamatoare asupra unor edeme induse de carageenan la șoareci. Gelul din carbopol 940 cu 1% tenoxicam s-a dovedit a reduce edemul într-o proporție mai mare decât gelul cu PEG-4000. [16]

Dintre gelurile cu antiinflamatoare, altele decât cele din grupa oxicamilor, foarte studiat este gelul cu diclofenac.

Într-unul din articole, Gupta A et al, în anul 2010, au preparat trei tipuri de geluri cu diclofenac, prin utilizarea de diferite concentrații de HPMC, alginat de sodiu, carbopol 934P, cu scopul de a crește transparența și capacitatea de întindere.

Au fost analizați parametrii cantitativi și calitativi ai acestora și s-a concluzionat faptul că gelul din HPMC, prezintă o capacitate de întindere și o consistență mult mai bună în comparație cu gelurile din carbopol 934P și din alginat sodic. De asemenea gelul din HPMC este omogen, nu irită pielea, prezintă o bună stabilitate și permeabilitate in vitro și deci are toate calitățile pentru a putea fi aplicat pe cale topică. [8]

PARTEA EXPERIMENTALĂ

Cap. 3. FORMULAREA HIDROGELURILOR CU EFECT ANTIINFLAMATOR

3.1. Justificarea selecționării tenoxicamului în formularea hidrogelurilor

Pielea este una dintre cele mai accesibile căi din organismul uman pentru administrarea topică a unui medicament. Printre principalele avantaje ale administrării unui medicament prin intermediul pielii este evitarea efectelor adverse.

Întrucât pe piața din România nu există deocamdată niciun produs care să conțină tenoxicam într-o formă semisolidă, am ales ca în acest studiu să formulez și să analizez câteva baze de gel în care ar putea fi incorporată această substanță activă.

Astfel, am preparat nouă geluri (B1-B9) având la bază trei polimeri diferiți, carbopol 940, hidroxipropilmetilceluloză (HPMC), carboximetilceluloză sodică (CMC-Na) în trei concentrații diferite toate conținând ca substanță activă tenoxicamul în concentrație de 1%. Am analizat apoi pH-ul, capacitatea de adeziune, capacitatea de etalare și de penetrare a bazelor de gel, proprietățile reologice ale acestora, iar apoi am încorporat substanța activă și am reluat aceste analize. Am ales din fiecare tip de gel pe acela cu concentrația cea mai mare de polimer și le-am studiat capacitatea de cedare a substanței active in vitro.

Tabel 3.1. Compozițiile și concentrațiile formulărilor luate în studiu

3.2. Tehnologia de preparare a hidrogelurilor cu tenoxicam

3.2.1. Materiale și metode

3.2.2. Formulări propuse în studiu

Prepararea gelului cu carbopol 940

Se cântărește apa distilată într-o capsulă de porțelan și se presară la suprafață cantitatea de carbopol-940 cântărită în prealabil la balanța analitică. Se lasă în repaus pentru hidratare cel puțin o jumătate de oră, după care se adaugă cantitatea de trietanolamină pentru a aduce gelul la pH neutru și se omogenizează cu o baghetă de sticlă. Într-o altă capsulă de porțelan se dizolvă tenoxicamul în cantitatea prevăzută de alcool, iar soluția obținută se adaugă treptat peste baza de gel și se omogenizează.

Prepararea gelului cu HPMC 15.000

Se cântărește apa distilată încălzită, într-o capsulă de porțelan și se presară la suprafață cantitatea de hidroxipropilmetilceluloză cântărită în prealabil la balanța analitică. Se lasă în repaus pentru hidratare aproximativ 24 de ore. Tenoxicamul se dizolvă la cald în cantitatea de glicerol prevăzută, iar după răcire se adaugă treptat peste baza de gel și se omogenizează.

Prepararea gelului cu CMC-Na

Se cântărește apa distilată încălzită, într-o capsulă de porțelan și se presară la suprafață cantitatea de carboximetilceluloză sodică și de alginat sodic cântărite în prealabil la balanța analitică. Se lasă în repaus pentru hidratare aproximativ 24 de ore. Tenoxicamul se dizolvă în cantitatea de alcool prevăzută, se adaugă treptat peste baza de gel și se omogenizează.

Figura 3.1. Aspectul celor trei tipuri de geluri cu tenoxicam

3.2.3. Evaluarea hidrogelurilor cu tenoxicam

3.2.3.1. Determinarea pH-ului

Modul de lucru: pH-ul a fost determinat cu ajutorul hârtiei indicatoare de pH, care a fost introdusă direct în masele de gel.

Interpretare: Culorile obținute pe hartiile indicatoare de pH, după introducerea în geluri, se compară cu etaloanele specifice determinîndu-se pH-ul, care trebuie să corespundă cu valorile menționate în FR X.

3.2.3.2. Determinarea adezivității

Principul metodei: Se determină forța necesară pentru a dezlipi două suprafețe între care este interpusă o cantitate cunoscută de gel, prin măsurarea rezistenței acestuia la întindere.

Ustensile și aparatură: greutăți marcate; balanță Chirana cu talere plate din material plastic; o placă cu un spațiu în formă cilindrică de o adâncime cunoscută.

Modul de lucru: Se cântărește 1,00 g de gel, se pune în spațiul cilindric de pe placa inferioară și se așează talerul balanței pe suprafața acestuia. Se adaugă o greutate de 50,0 g pe taler astfel încât acesta să adere de probă, iar pe celălalt taler se așează o greutate egală pentru a echilibra balanța. Se așteaptă 1 minut, după care pe talerul liber se adaugă succesiv greutăți etalonate de câte 2 g, din minut în minut.

Interpretarea rezultatelor: Se calculează forța de apăsare F pe baza relației F=m x g (N), unde m este greutatea care produce detașarea (kg), g este accelerația gravitațională. Se obține apoi tensiunea A=F/s (N/cm2), prin împărțirea forței de apăsare F la suprafața de întindere s.

3.2.3.3. Determinarea capacității de etalare

Principiul metodei: Se determină forța care trebuie aplicată pentru întinderea gelului, care depinde de consistența și de vâscozitatea acestuia.

Ustensile și aparatură: greutăți marcate; extensiometrul Del Poso Ojeda, alcătuit din două plăci rotunde de sticlă. Pe partea externă a plăcii inferioare este lipită o hârtie milimetrică pe care sunt desenate cercuri concentrice care au razele cu câte 1 cm mai mare și care sunt divizate în milimetri.

Modul de lucru: În centrul plăcii inferioare se pune 1g din proba de analizat și se citește diametrul cercului ocupat de către acesta. Se așează apoi placa superioară, cântărită în prealabil peste probă și se citește din nou diametrul cercului ocupat de gel în urma presiunii exercitate de greutatea plăcii prin apăsare. După intervale de câte 1 minut, se așează pe placa superioară greutăți în ordine crescătoare de 50, 100, 150, 200, 300, 500g. După fiecare greutate aplicată se citesc diametrele cercurilor ocupate prin întinderea gelului.

Interpretare rezultate: Se calculează suprafața de întindere S prin relația S= π x r2 (mm2) și se reprezintă grafic în funcție de greutatea aplicată m (g), obținându-se curba extensiometrică.

3.2.3.4. Determinarea capacității de penetrare

Pentru determinarea consistenței gelurilor am folosit metoda penetrometrică, prin intermediul căreia se observă proprietatea gelurilor de a se opune deformărilor provocate de forțele exterioare.

Principiul metodei: constă în măsurarea adâncimii penetrării unui con metalic cu dimensiuni exact determinate, prin cădere liberă în masa gelului, în funcție de timp sau sub acțiunea unor greutăți.

Ustensile și aparatură: o cutie din plastic în care se introduce proba de analizat; greutăți marcate; penetrometru manual de tip Labor cu vârf metalic etalonat.

Modul de lucru: pe măsuța suport a penetrometrului se așează cutia cu proba de analizat, astfel încât axul vertical al dispozitivului mobil să fie perpendicular pe suprafața probei. Se ajustează înălțimea dispozitivului mobil pentru ca vârful conului să atingă suprafața probei, iar după adăugarea primei greutăți, se eliberează dispozitivul mobil și se citește adâncimea penetrării. Se adaugă în continuare, succesiv, greutăți de câte 2 g ( până la 10 g), de fiecare dată citind de pe scala aparatului adâncimea pătrunderii exprimată în zecimi de milimetru (0,1 mm).

Interpretarea rezultatelor: Se trasează curba penetrometrică, reprezentând grafic adâncimea penetrării în milimetri (P), în funcție de greutatea aplicată în conul aparatului în grame (m).

3.2.3.5. Evaluarea parametrilor reologici

Principiul metodei: constă în măsurarea cuplului de forțe necesar, pentru a învinge rezistența la rotirea unui cilindru în interiorul probei de analizat.

Ustensile și aparatură: aparatul Rheotest RV, cu 12 trepte de viteză și 2 domenii de sensibilitate și perechea de cilindri H/H.

Modul de lucru: Proba de analizat se introduce în cilindrul exterior care este fix, iar în acesta se scufundă cilindrul interior care este mobil. Viteza de rotație e cilindrului interior se reglează treptat parcurgând cele 12 trepte de viteză, timp în care se produce destructurarea gelului, iar apoi se revine treptat la treapta inițială când are loc restructurarea gelului. La fiecare treaptă de viteză, se citește valoarea forței de rezistență (α), opusă de probă în timpul forfecării, de pe cadranul aparatului la sensibilitatea SI. Dacă acul indicator iese din scala cadranului, citirea valorii se va face la sensibilitatea SII.

Interpretarea rezultatelor: Se reprezintă grafic cele două curbe, de curgere (gradientul de viteză în funcție de tensiunea tangențială) și de vâscozitate ( vâscozitatea în funcție de gradientul de viteză) după calcularea următorilor parametri: T = Z x α, unde t- tensiunea tangențială (dyne/cm2), α- valoarea citită pe cadranul aparatului, Z- constanta cilindrului și η = t / D, unde η- vâscozitatea dinamică (mPa x s), D- gradientul de viteză (s-1). Prin comparare cu reogramele din literatura de specialitate, se pot determina comportamentele reologice pentru probele analizate.

3.2.3.6. Evaluarea profilului de cedare al tenoxicamului din formulările luate în studiu

Principiul metodei: determinarea cantității de substanță activă eliberată de către geluri pe unitatea de timp.

Ustensile și aparatură: dispozitiv de tip Mullemann modificat, care constă dintr-un tub de sticlă închis la un capăt cu o membrană de celofan, pahar Berzelius, baie de apă termostatată, spectrofotometru UV/VIS.

Modul de lucru: 1 g de gel se cântărește și se întinde pe membrana de celofan (faza donor). Cu ajutorul unui inel de cauciuc se fixează celofanul în partea inferioară a tubului de sticlă. Tubul de sticlă se introduce apoi într-un pahar Berzelius în care se adaugă tampon fosfat 7,4 (faza acceptor), încălzit la 37oC, până ce acesta atinge suprafața membranei de celofan. După fiecare prelevare a probei se adaugă aceeași cantitate de tampon fosfat cu pH 7,4. Acest dispozitiv, se introduce în baia de apă termostatată, menținută la 37oC pe toată durata determinărilor. Prelevările fazei acceptor au fost făcute după 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10h, iar subsanța activă din acestea s-a determinat cantitativ la spectrofotometrul UV/VIS, la o lungime de undă de 368 nm. Pentru calcularea cantității de tenoxicam din probe se folosește o curbă etalon, determinată la o soluție cu concentrație cunoscută de tenoxicam. Concentrația substanței active din probe se calculează pe baza ecuației dreptei etalon.

Scara etalon: 10 mg tenoxicam se dizolvă în 5 ml etanol și se completează cu tampon fosfat cu pH 7,4, preparat în prealabil conform FR X, până la 100 ml. La 10 ml din această soluție se adaugă până la 50 ml tampon fosfat 7,4 pentru a obține soluția stoc cu o diluție de 1: 5 și cu o concentrație de 20 μg/ml.

Diluția Concentrația (μg/ml) Absorbanța la 368 nm

2:10 4 0,191

4:10 8 0,330

6:10 12 0,500

8:10 16 0,651

9:10 18 0,742

10:10 20 0,815

Figura 3.2. Curba etalon în soluție tampon fosfat pH 7,4

Interpretarea rezultatelor: Se obține curba de cedare/difuzie, prin reprezentarea grafică a cantității eliberate de tenoxicam (mg) în funcție de unitatea de timp (min).

3.3. Rezultate și discuții:

Tabel 3.2. Valorile ph-urilor obținute pentru bazele de gel, respectiv pentru gelurile cu substanța activă încorporată

Figura 3.3. Valorile ph-urilor obținute pentru bazele de gel, respectiv pentru gelurile cu substanța activă încorporată

Tabel 3.3. Rezultatele obținute la testul de adezivitate

Figura 3.4. Capacitatea de adeziune a bazelor de gel și a gelurilor cu substanța activă încorporată

Din analiza bazelor de gel și a gelurilor cu substanța activă încorporată, se poate observa faptul că adăugarea substanței active influențează capacitatea de adeziune a bazelor de gel în sensul creșterii acesteia.

De asemenea se poate remarca o adezivitate crescută în cazul formulărilor pe baza de carbopol 940, în comparație cu cele pe bază de HPMC, respectiv CMC-Na.

Tabel 3.4. Rezultatele obținute la analiza capacității de penetrare

Din reprezentările grafice a capacității de penetrare a bazelor de gel, respectiv a gelurilor cu substanța activă încorporată, se poate remarca o diferență mare între consistența formulărilor pe bază de carbopol 940 și celelalte două formulări. Conul metalic penetrează gelurile cu carbopol 940 până pe la aproximativ 10 milimetri, în timp ce, în formulările pe bază de HPMC și CMC-Na acesta se oprește pe la aproximativ 20 de milimetri.

Se observă de asemenea, faptul că penetrarea conului metalic a fost influențată de concentrația de polimer a gelurilor, formulările B3, B6 și B9 prezentând cea mai mică capacitate de penetrare din seria fiecăruia ceea ce denotă o consistență marită.

Baza de gel B4 nu a putut fi analizată datorită unei consistențe mult prea mici.

În ceea ce constă adăugarea substanței active în bazele de gel, aceasta a influențat capacitatea de penetrare în cazul formulărilor pe bază de CMC-Na, prin scaderea consistenței acestora.

Figura 3.5. Capacitatea de penetrare a bazelor de gel și a gelurilor cu substanța activă încorporată

Tabel 3.5. Rezultate obținute la analiza capacității de întindere a bazelor de gel și a gelurilor cu substanța activă încorporată

Figura 3.6. Capacitatea de întindere a bazelor de gel și a gelurilor cu substanța activă încorporată

Tabel 3.6. Rezultatele analizelor reologice ale bazelor de gel (B1, B2, B3)

Tabel 3.7. Rezultate obținute la analiza reologică a gelurilor cu substanța activă încorporată (B1, B2, B3)

Figura X

Tabel 3.8. Rezultatele analizelor reologice ale bazelor de gel (B4, B5, B6)

Tabel 3.9. Rezultate obținute la analiza reologică a gelurilor cu substanța activă încorporată (B4, B5, B6)

Figura

Tabel 3.10. Rezultatele analizelor reologice ale bazelor de gel ( B7, B8, B9)

Tabel 3. 11. Rezultate obținute la analiza reologică a gelurilor cu substanța activă încorporată (B7, B8, B9)

Tabel 3.12. Rezultatele obținute la cedarea in vitro a tenoxicamului din

hidrogelurile luate în studiu

Figura

După cum se poate observa, tenoxicamul a fost cedat din hidrogelul de carbopol 940 foarte repede, un procent de 58% chiar după prima oră, pe când din hidrogelurile din HPMC și CMC-Na s-a cedat 10%, respectiv 13%.

După 10 ore, din formularea cu carbopol 940 s-au cedat 9,74 mg de tenoxicam care reprezintă 97% din cantitatea totală de substanță activa existentă intr-un gram de gel analizat. Din formularea cu CMC-Na, s-au cedat după 10 ore, 7,47 mg de tenoxicam, reprezentând 74% din totalul substanței active existente inițial în proba analizată, iar din formularea cu HPMC, s-a cedat, după cele 10 ore, cea mai mică cantitate de tenoxicam, 5,63 mg, reprezentând 56%.

3.4. Concluzii

Bibliografie:

http://pathophysiology.umft.ro/data/media/ro/program/dentara/7-8fiziopatologia-inflamatiei-si-a-imunitatii.pdf

http://scientia.ro/biologie/corpul-omenesc/3682-inflamatia-pe-intelesul-tuturor.html

https://ro.wikipedia.org/wiki/Antiinflamator_nesteroidian

http://orthoinfo.aaos.org/topic.cfm?topic=a00284

Cristea AN, Negreș S, Marineci C et al – Tratat de Farmacologie, Ed. Medicală, București, 2006, 618-619, 631.

Sevastre AS, Cazacincu R, Lupuleasa D et al – Influence of some dissolution enhancing agents on the pharmacokinetic profile of meloxicam delivered from hydrophilic ointments, Curr Health Sci J, 2010, 36: 151-157.

Loveleenpreet K, Prabhjot K – Formulation and evaluation of topical gel of meloxicam, International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry, 2014, 4: 619-623.

Gupta A, Mishra AK, Singh AK et al – Formulation and evaluation of topical gel of diclofenac sodium using different polymers, Drug Invention Today, 2010, 2: 250-253

European Pharmacopoeia 7.0, 2: 3043-3044 !

10. Nilsen OG – Clinical pharmacokinetics of tenoxicam, Clin Pharmacokinet, 1994, 26: 16-43

11. Hennawy MG, Abdel SA, Badawy A et al – Preparation, characterization and evaluation of tenoxicam gels and microemulsion gels for topical drug delivery, Inventi Journals, 2013, 4: 257-267

12. https://en.wikipedia.org/wiki/Tenoxicam

13. Popovici I, Lupuleasa D – Tehnologie farmaceutică, Ed Polirom, Iași, 2008, 2:

14. Todoran N, Antonoaea P, Ciurba A et al – Ghidul activităților practice de tehnologie farmaceutică, Ed University Press, Tîrgu-Mureș, 2014, 3: 28-29

15. Gupta GD, Gaud RS – Release rate of tenoxicam from acrypol gells, The Indian pharmacist, 2005, 4: 69-76

16. Gupta GD, Gaud RS – Antiinflammatory activity of tenoxicam gel on Carrageenan-induced paw oedema in rats, Indian journal of pharmaceutical sciences 2006, 68: 356-359

17. FR X

18. Gafițanu E, Popovici I, Braha S et al – Tehnologie Farmaceutică-lucrări practice, Iași, 1996, 3: 23-30.

19 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pccompound

20 https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/54677971#section=Related-Records

21. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/7618#section=Top

22. Vicaș L. G.- Tehnologie farmaceutică, Ed. Universității, Oradea, 2011, 349-350

23. Rusu E. -EFECTUL ANTIMICROBIAN AL UNOR MEDICAMENTE ANTIINFLAMATOARE NESTEROIDIENE, REVISTA ROMÂNÅ DE BOLI INFECºIOASE – VOLUMUL XIV, NR. 2, AN 2011 89-94

24. Todd PA, Clissold SP – Tenoxicam – An Update of its Pharmacology and Therapeutic Efficacy in Rheumatic Diseases, Drugs, 1991,  41: 625-646

Structura carbopol

31. https://en.wikipedia.org/wiki/Polyacrylic_acid

Struct trietanolamina

32. www.medicinescomplete.com

33. http://www.litechem.com/pro_detail/id/16.html

Poza CMC na

34. http://www.nipponpapergroup.com/english/products/chemical/sunrose/

35. http://www.esanatos.com/ghid-medical/stomatologie/Materiale-de-amprenta-utilizat45283.php

36. https://en.wikipedia.org/wiki/Triethanolamine