Polímeros: Ciência e Tecnologia
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Polímeros: Ciência e Tecnologia
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Polímeros Sintéticos Biodegradáveis: Matérias-primas e Métodos de Produção de Micropartículas para uso em Drug Delivery e Liberação Controlada

Biodegradable Synthetic Polymers: Raw-Materials and Production Methods of Microparticles for Drug Delivery and Controlled Release

Severino, Patrícia; Santana, Maria Helena A.; Pinho, Samantha C.; Souto, Eliana B.

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Resumo

Micropartículas produzidas a partir de polímeros sintéticos têm sido amplamente utilizadas na área farmacêutica para encapsulação de princípios ativos. Essas micropartículas apresentam as vantagens de proteção do princípio ativo, mucoadesão e gastrorresistência, melhor biodisponibilidade e maior adesão do paciente ao tratamento. Além disso, utiliza menores quantidade de princípio ativo para obtenção do efeito terapêutico proporcionando diminuição dos efeitos adversos locais, sistêmicos e menor toxidade. Os polímeros sintéticos empregados na produção das micropartículas são classificados biodegradáveis ou não biodegradáveis, sendo os biodegradáveis mais utilizados por não necessitam ser removidos cirurgicamente após o término de sua ação. A produção das micropartículas poliméricas sintéticas para encapsulação tanto de ativos hidrofílicos quanto hidrofóbicos pode ser emulsificação por extração e/ou evaporação do solvente; coacervação; métodos mecânicos e estão revisados neste artigo evidenciando as vantagens, desvantagens e viabilidade de cada metodologia. A escolha da metodologia e do polímero sintético a serem empregados na produção desse sistema dependem da aplicação terapêutica requerida, bem como a simplicidade, reprodutibilidade e factibilidade do aumento de escala da produção.

Palavras-chave

Polímeros, micropartículas, liberação controlada, métodos de produção

Abstract

Microparticles produced from synthetic polymers have been widely used in the pharmaceutical field for encapsulation of drugs. These microparticles show several advantages such as drug protection, mucoadhesion, gastro-resistance, improved bioavailability and increased patient’s compliance. In addition, it is possible to use lower amount of drug to achieve therapeutic efficiency with reduced local/ systemic adverse side effects and low toxicity. Synthetic polymers used for the production of microparticles are classified as biodegradable or non-biodegradable, being the former more popular since these do not need to be removed after drug release. Production of polymeric microparticles can be used for encapsulation of hydrophilic and hydrophobic drugs, by emulsification following solvent extraction/ evaporation, coacervation, methods that are revised in this paper, including advantages, disadvantages and viability of each methodology. Selection of methodology and synthetic polymer depends of the therapeutic purpose, as well as simplicity, reproducibility and possibility to scale up.

Keywords

Polymers, microparticles, controlled release, production processes

References

1. Odonnell, P. B.; & McGinity J. W. - Adv. Drug Deliv. Rev., 28, p.25 (1997).

2. Brannonpeppas, L. - Int. J. of Pharm., 116, p.1 (1995).

3. Yoo, J. W.; Lee, J. S. & Lee, C. H. - J Biomed Mater Res A, 92A, p.1233 (2010).

4. Patil, S. B. & Sawant, K.K.- Cur. Drug Deliv., 5, p.312 (2008). http:// dx.doi.org/10.2174/156720108785914970

5. Delie, F. & Blanco-Prieto, M. J. - Molecules, 10, p.65 (2005). http:// dx.doi.org/10.3390/10010065

6. Freiberg, S. & Zhu, X.- Int. J. Pharm., 282, p.1 (2004). http://dx.doi. org/10.1016/j.ijpharm.2004.04.013

7. Shahani, K.; Swaminathan, S. K.; Freeman, D.; Blum, A.; Ma, L. A. & Panyam J. - Cancer Res., 70, p.4443 (2010). http://dx.doi. org/10.1158/0008-5472.CAN-09-4362

8. Lopez-Donaire, M. L.; Fernandez-Gutierrez, M.; Parra-Caceres, J.; Vázquez-Lasa, B.;García-Alvarez, I.; Fernández-Mayoralas, A. & Román, J. S. - Acta Biomater., 6, p.1360 (2010).

9. Cruz, L.; Assumpção, E. & Andrade, S. F. - Eur J Pharm Sci, 40, p. 441 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.ejps.2010.05.001

10. Jain, R. A. - Biomaterials, 21, p.2475 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/ S0142-9612(00)00115-0

11. Jain, R. A.; Rhodes, C. T.; Railkar, A. M.; Malick, A. W.; Shah, N. H. - Eur J Pharm Biopharm., 50, p.257 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/ S0939-6411(00)00062-X

12. Pillai, O. & Panchagnula, R. -. Curr. Opin. Chem. Biol., 5, p.447 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S1367-5931(00)00227-1

13. Qiu, L. Y. & Bae, Y. H. - Pharm. Res., 23, p.1 (2006). http://dx.doi. org/10.1007/s11095-005-9046-2

14. Li, M.; Rouaud, O. & Poncelet, D. - Int. J. Pharm., 363, p.26 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpharm.2008.07.018

15. Kranz, H.; Yilmaz, E.; Brazeau, G. A. & Bodmeier, R. - Pharm. Res., 25, p.1347 (2008). http://dx.doi.org/10.1007/s11095-007-9478-y

16. Khan, F.; Katara, R. & Ramteke S. - AAPS Pharm. Sci. Tech., 11, p.1368 (2010). http://dx.doi.org/10.1208/s12249-010-9505-x

17. Tong, Y. C.; Chang, S. F.; Liu, C.Y.; Kao, W.W.; Huang, C.H. & Liaw, J. - J. Gene. Med., 9, p.956 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/jgm.1093

18. Lok, K. P. & Ober, C. K. - Can. J. Chem., 63, p.209 (1985). http://dx.doi.org/10.1139/v85-033

19. Dunn, S. E.; Brindley, A.; Davis, S. S.; Davies, M. C. & Illum, L. - Pharm. Res., 11, p.1016 (1994). http://dx.doi.org/10.1023/A:1018939521589

20. Tabata, Y. & Ikada, Y. - Adv. Polym. Sci., 94, p.107 (1990). http://dx.doi.org/10.1007/BFb0043062

21. Reed, A. M. & Gilding, D. K. - Polymer, 22, p.494 (1981). http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(81)90168-3

22. Nair, L. S. & Laurencin, C. T. - Prog. Polym. Sci., 32, p.762 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2007.05.017

23. Jiang, W. L. & Gupta, R. K. - Adv. Drug Deliv. Rev., 57, p.391 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2004.09.003

24. Luck, M.; Pistel, K. F.; Li, Y. X.; Blunk, T.; Muller, R. H. & Kissel, T. - J. Control. Release., 55, p.107 (1998). http://dx.doi.org/10.1016/ S0168-3659(98)00030-3

25. Wattendorf, U. & Merkle, H. P. - J. Pharm. Sci., 97, p.4655 (2008). http://dx.doi.org/10.1002/jps.21350

26. Nihant, N.; Grandfils, C.; Jerome, R. & Teyssie, P. - J. Control. Release., 35, p.117 (1995). http://dx.doi.org/10.1016/0168- 3659(95)00026-5

27. Nihant, N.; Stassen, S.; Grandfils, C.; Jerome, R. & Teyssie, P. - Polym. Int., 32, p.171 (1993). http://dx.doi.org/10.1002/pi.4990320210

28. Nihant, N.; Stassen, S.; Grandfils, C.; Jerome, R.; Teyssie, P. & Goffinet, G. - Polym. Int., 34, p.289 (1994). http://dx.doi.org/10.1002/ pi.1994.210340308

29. Stassen, S.; Nihant, N.; Martin, V.; Grandfils, C.; Jerome, R. & Teyssie, P. - Polymer, 35, p.777 (1994). http://dx.doi.org/10.1016/0032- 3861(94)90876-1

30. Re, M. I. - Drying Technol., 16, p.1195 (1998).

31. Jyothi, N. V. N.; Prasanna, P. M.; Sakarkar, S. N.; Prabha, K. S.; Ramaiah, P. S. & Srawan, G. Y. - J. Microencapsul., 27, p.187 (2010). http://dx.doi.org/10.3109/02652040903131301

32. Wischke, C. & Schwendeman, S. P. - Int. J. Pharm., 364, p.298 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpharm.2008.04.042

33. Yang, L. & Alexandridis, P. - Cur. Opin. Colloid & Interface Sci., 5, p.132 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S1359-0294(00)00046-7

34. Kietzmann, D.; Beduneau, A.; Pellequer, Y. & Lamprecht, A. - Int. J. Pharm., 375, p.61 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. ijpharm.2009.04.006

35. Furtado, S.; Abramson, D.; Simhkay, L.; Wobbekind, D. & Mathlowitz, E. - Eur. J. Pharm. Biopharm., 63, p.229 (2006). http://dx.doi. org/10.1016/j.ejpb.2005.12.012

36. Mana, Z.; Pellequer, Y. & Lamprecht, A. - Int. J. Pharm., 338, p.231 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpharm.2007.02.010

37. Viswanathan, N. B.; Thomas, P. A.; Pandit, J. K.; Kulkarni, M. G. & Mashelkar, R. A. - J. Control. Release, 58, p.9 (1999). http://dx.doi. org/10.1016/S0168-3659(98)00140-0

38. Klose, D.; Siepmann, F.; Willart, J. F.; Descamps, M. & Siepmann, J. - Int. J. Pharm., 383, p.123 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. ijpharm.2009.09.012

39. Nihant, N.; Schugens, C.; Grandfils, C.; Jerome, R. & Teyssie, P. - Pharm. Res., 11, p.1479 (1994). http://dx.doi.org/10.1023/A:1018912426983

40. Feng, L.; Qi, M. R.; Zhou, X. J.; Maitani, Y.; Wang, S. C.;Jiang, Y. & Nagai, T. - J. Control. Release, 112, p.35 (2006). http://dx.doi. org/10.1016/j.jconrel.2006.01.012

41. Jelvehgari, M.; Barar, J.; Valizadeh, H. & Heidari, N. - Iran. J. Basic Med. Sci., 13, p.85 (2010).

42. Ito, F.; Fujimori, H.; Honnami, H.; Kawakami, H.; Kanamura, K. & Makino, K. - Eur Polymer J., 45, p.658 (2009). http://dx.doi. org/10.1016/j.eurpolymj.2008.12.037

43. Lassalle, V. & Ferreira, M. L. -. Macromol. Biosci., 7, p.767 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/mabi.200700022

44. Ito, F.; Fujimori, H.; Honnami, H.; Kawakami, H.; Kanamura, K. & Makino, K. - J. Mater. Sci. Mater. Med., 21, p.1563 (2010). http://dx.doi.org/10.1007/s10856-010-3995-7

45. Sinha, V. R. & Trehan, A. - Drug Deliv., 12, p.133 (2005). http://dx.doi. org/10.1080/10717540590925726

46. Hammady, T.; El-Gindy, A.; Lejmi, E.; Dhanikula, R. S.; Moreau, P. & Hildgen, P. - Int. J. Pharm., 369, p.185 (2009). http://dx.doi. org/10.1016/j.ijpharm.2008.10.034

47. Jovanovic, I.; Jordovic, B.; Petkovic, M.; Ingnjatovic, N. & Uskokovic, D. - Microsc. Res. Tech., 71, p.86 (2008).

48. Rawat, A. & Burgess, D.J. - Int. J. Pharm., 394, p.99 (2010). http:// dx.doi.org/10.1016/j.ijpharm.2010.05.013

49. Wang, Y.; Guo, B. H.; Wan, X.; Xu, J.; Wang, X. & Zhang, Y. P.- Polymer, 50, p.3361 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymer.2009.03.061

50. Arshady R. - J. Control. Release, 17, p.1 (1991). http://dx.doi. org/10.1016/0168-3659(91)90126-X

51. Tse, G.; Blankschtein, D.; Shefer, A. & Shefer, S. - J. Control. Release, 60, p.77 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0168- 3659(99)00056-5

52. Rungseevijitprapa, W. & Bodmeier, R. - Eur. J. Pharm. Sci., 36, p.524 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.ejps.2008.12.003

53. Jalil, R. & Nixon, J. R. - J. Microencapsul., 7, p.297 (1990). http:// dx.doi.org/10.3109/02652049009021842

54. Mahdavi, H.; Mirzadeh, H.; Hamishehkar, H., Jamshidi, A.; Fakhari, A.; Emami, J.; Najafabadi, A. R.; Gilani, K.; MInaiyan, M.; Najafi, M.; Tajarod, M. & Nokhodchi, A. - J. Appl. Polym. Sci., 116, p.528 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.jconrel.2010.05.026

55. Lee, J.; Oh, Y. J.; Lee, S. K & Lee, K. Y.- J. Control. Release, 146, p.61 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.jconrel.2010.05.026

56. Soriano, I.; Delgado, A.; Diaz, R. V. & Evora, C. - Drug Dev. Ind. Pharm., 21, p.549 (1995). http://dx.doi. org/10.3109/03639049509048122

57. Chaisri, W.; Hennink, W. E.; Ampasavate, C. & Okonogi, S. - Aaps Pharmscitech., 11, p.945 (2010). http://dx.doi.org/10.1208/s12249- 010-9453-5

58. Coombes, A. G. A.; Yeh, M. K.; Lavelle, E. C. & Davis, S. S. - J. Control. Release, 52, p.311 (1998). http://dx.doi.org/10.1016/S0168- 3659(98)00006-6

59. Bezemer, J. M.; Radersma, R.; Grijpma, D. W.; Dijkstra, P.J.; Van Blitterswijk, C. A. & Feijen, J. - J. Control. Release, 67, p.233 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0168-3659(00)00213-3

60. Mallarde, D.; Boutignon, F, Moine, F.;Barré, E.; David, S.; Touchet, H.; Ferruti, P. & Deghenghi, R. - Int. J. Pharm., 261, p.69 (2003).

61. Arshady R. - Polymer Engineering Sci., 30, p.905 (1990). http://dx.doi. org/10.1002/pen.760301505

62. Sugihara, S.; Ohashi, M. & Ikeda, I. - Macromolecules, 40, p.3394 (2007). http://dx.doi.org/10.1021/ma062365v

63. OwusuAbabio, G. & Rogers, J.A. - J. Microencapsul., 13, p.195 (1996).

64. Thomasin, C.; Ho, N. T.; Merkle, H. P. & Gander, B.- J. Pharm. Sci., 87, p.259 (1998). http://dx.doi.org/10.1021/js970047r

65. Thomasin, C.; Merkle, H. P. & Gander, B. - J. Pharm. Sci., 87, p.269 (1998). http://dx.doi.org/10.1021/js970048j

66. Park, J. H.; Ye, M. L. & Park, K. - Molecules, 10, p.146 (2005). http:// dx.doi.org/10.3390/10010146

67. Van de Weert, M.; Hennink, W. E. & Jiskoot, W. - Pharm. Res., 17, p.1159 (2000). http://dx.doi.org/10.1023/A:1026498209874

68. Mu, L.; Teo, M. M.; Ning, H. Z.; Tan, C. S. & Feng, S. S. - J. Control. Release, 103, p.565 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j. jconrel.2004.12.023

69. Shi, S. A. & Hickey, A. J. - Pharm. Res., 27, p.350 (2010). http://dx.doi. org/10.1007/s11095-009-0028-7

70. Perera, G.; Barthelmes, J. & Bernkop-Schnurch, A. - J. Control. Release, 145, p.240 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. jconrel.2010.04.024

71. Bleich, J.; Muller, B. W. & Wassmus, W. - Int. J. Pharm., 97, p.111 (1993). http://dx.doi.org/10.1016/0378-5173(93)90131-X

72. Varughese, P.; Li, J.; Wang, W. & Winstead, D. - Powder Technology, 201, p.64 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.powtec.2010.03.008

73. Bleich, J. & Muller, B.W. J. Microencapsul., 13, p.131 (1996). http:// dx.doi.org/10.3109/02652049609052902

74. Hezave, A. Z.; Aftab, S. & Esmaeilzadeh, F. - J. Aerosol Sci., 41, p.821 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.jaerosci.2010.01.006

75. Ginty, P. J.; Whitaker, M. J.; Shakesheff, K. M. & Howdle, S. M. - Materials Today, 8, p.42 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/S1369- 7021(05)71036-1

76. Vatanara, A.; Najafabadi, A. R.; Khajeh, M. & Yamini, Y. - J. Supercrit. Fluids, 33, p.21 (2005).
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