Desenvolvimento de novos carreadores para fármacos a base de zeólitas: estudo das zeólitas Faujasita, Beta e Mordenita como ferramentas para liberação modificada de isoniazida e olanzapina

Resumen

As zeólitas são aluminossilicatos formados pela união de unidades TO4 onde o átomo T geralmente é Si e Al. Estes sólidos apresentam como uma de suas principais características poros e cavidades de dimensões bem definidas, elevadas áreas específicas e capacidade de troca catiônica, conferindo habilidade de peneiramento e armazenamento de moléculas. Estas propriedades fazem que estes materiais sejam recentemente amplamente aplicados e estudados para diversas finalidades, dentre elas se destacam aplicações que visam o melhoramento de medicamentos, tratamentos e diagnóstico de doenças. Considerando essas premissas essa tese tem como objetivo central estudar a aplicação das zeólitas sintéticas Beta, Mordenita e Faujasita, já consolidadas industrialmente, como ferramentas na melhora tecnológica dos fármacos isoniazida e olanzapina. A ioniazida é um dos fármacos utilizados para o tratamento de turbeculose, doença infectocontagiosas que possui um alto índice de mortalidade mundial. A isoniazida é um bactericida que apresenta elevada solubilidade em água e baixa permeabilidade. Por outro lado, a olanzapina é um agente antipisicótico usado para o tratamento de esquizofrenia e doenças de desordem mental, apresentando baixa solubilidade e pouca biodisponibilidade oral. Na busca de um uso mais eficiente destes fármacos, esta tese estuda o desenvolvimento de novos carreadores a base de zeólitas para serem empregados na liberação modificada dos mesmos. Para tal, as zeólitas e fármacos foram previamente caracterizados e os parâmetros relacionados a adsorção e liberação avaliados. Para o estudo conduzido com a isoniazida foram realizadas cinéticas de adsorção a diferentes pH’s, resultados que foram ajustados aos modelos matemáticos de Langergren, a equação de pseudo-segunda ordem e a difusão intrapartículas do modelo de Weber e Morris. Tendo-se como base os resultados cinéticos, foram construídas isotermas de adsorção, considerando o pH mais favorável e o tempo em que o equilíbrio de adsorção é atingido, pH 3 e 4 horas para a Faujasita e pH 6 e 10 horas para a Beta, os resultados obtidos foram ajustados a modelos matemáticos de Langmuir e Freündlich. Materiais híbridos compostos por cada tipo de zeólita e a isoniazida foram formulados e caracterizados por diversas técnicas e os híbridos compostos com as zeólitas Faujasita e Beta estudados quanto a liberação da isoniazida em dois meios de liberação, meio ácido e tampão fosfato, com a finalidade de avaliar se esses híbridos conseguem proporcionar ou não um controle na liberação da isoniazida nesses meios. Esses resultados da cinética de liberação foram ajustados aos modelos matermáticos de Korsmeyer-Peppas e Higuchi. Em paralelo, como uma forma de melhor compreender as interações entre zeólita e isoniazida, foram realizados estudos de modelagem molecular, explorando a mecânica molecular clássica, aplicando campo de força baseado em potenciais interatômicos empíricos com melhor ajuste para o sistema zeólita fármaco, o COMPASS27. Estudos de adsorção também foram conduzidos com a olanzapina onde foi avaliado a influência do pH, do tempo de contato e da concentração inicial da solução de fármaco, assim como estudo de liberação. Os resultados mostraram que as zeólitas Beta e Faujasita foram as que apresentaram melhor capacidade de retenção, em que para a Faujasita só é observado uma adsorção considerável de olanzapina com mudança do pH do meio para 6. Para o estudo com a olanzapina também foi observado maior proteção frente a degradação térmica e liberação em meio ácido do fármaco retino da zeólita.