UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

RICHIE MAC DONALD

DESENVOLVIMENTO DE SUSPENSÕES ORAIS LÍQUIDAS

CONTENDO EXTRATO SECO DE Aleurites moluccana L. WILLD

(EUPHORBIACEAE)

Itajaí(SC)

2013

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS

FARMACÊUTICAS

ÁREA DE CONCENTRAÇÃO EM PRODUTOS NATURAIS E

SUBSTÂNCIAS SINTÉTICAS BIOATIVAS

RICHIE MAC DONALD

-

DESENVOLVIMENTO DE SUSPENSÕES ORAIS LÍQUIDAS

CONTENDO EXTRATO SECO DE Aleurites moluccana L. WILLD

(EUPHORBIACEAE)

Dissertação submetida à Universidade do Vale do Itajaí como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas. Orientadora: Profa. Dra. Ruth M. Lucinda da Silva Co-orientadora: Profa. Dra. Tania M. Belle Bresolin

Itajaí (SC)

Julho de 2013

FICHA CATALOGRÁFICA

D715d

Mac Donald, Richie, 1985-

Desenvolvimento de suspensões orais líquidas contendo extrato seco de

Aleurites moluccana L. Willd (Euphorbiaceae). / Richie Mac Donald, 2013.

134f. ; il., tab. ; fig.

Cópia de computador (Printout(s)).

Dissertação (Mestrado) Universidade do Vale do Itajaí,

Mestrado em Ciências Farmacêuticas.

“Orientadora : Profa . Dra Ruth Meri Lucinda da Silva”

Bibliografia : p. 129-134

1. Fitoterapia. 2. Produtos naturais. 3. Euphorbiaceae. 4. Aleurites

moluccana. 5. Anti-inflamatórios. 6. Química farmacêutica. I. Título.

CDU: 615.32

CDU: 612.78

Josete de Almeida Burg – CRB 14.ª 293

Dedico este projeto a minha

Oma Trees (in memoriam),

que sempre acreditou em mim.

Eternamente no meu coração!

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus pela força e iluminação, me guiando e me protegendo

sempre no caminho certo e fazendo com que eu alcance meus sonhos.

Aos meus pais, Henk Mac Donald e Italuz Garcia dos Santos que investiram,

e, principalmente acreditaram na minha capacidade. Obrigado pelo amor que

sempre recebi de vocês, mesmo morando longe, e que foi fundamental para dar

continuidade aos meus objetivos. Amo vocês profunda e eternamente!

À minha orientadora Profa. Dra. Ruth M. Lucinda da Silva pela amizade, pelo

conhecimento, dedicação e principalmente paciência. Saiba que aprendi muito com

você. Você é uma pessoa especial! Obrigado para sempre!

À minha co-orientadora Profa. Dra. Tania M. Bélle Bresolin pela oportunidade,

dedicação e conhecimento.

À Profa. Dra. Nara Lins Meira Quintão por sua contribuição nesse projeto,

especialmente pelo experimento farmacológico.

À minha namorada Ana Claudia Zimmermann que conheci ao longo dessa

jornada, e que me ajudou muito sendo minha companheira em todos os momentos.

À Silvia e ao Ademar Zimmermann, que foram como pais para mim, sempre

me apoiando nos momentos necessários. Obrigado pela força!

À minha querida amiga Sabrina Camargo. Uma amiga que vou levar comigo

dentro do meu coração. Obrigado por todo conhecimento que você me passou.

Aos meus colegas e parceiros do laboratório, que de alguma forma fizeram

parte deste projeto, Ana Flavia Fisher, Fátima Saraiva, Bruno Fonseca, Thamiris

Inoue e Diana Schneider. Muito obrigado por este tempo de convivência, pelas

risadas e principalmente pela amizade. Vou levar vocês comigo para sempre!

Aos técnicos e auxiliares do Curso de Farmácia, do LAPAM e Laboratório de

Farmacologia in vivo.

À Thaisa Baccarin, do departamento de farmácia da UFSC, pela análise do

potencial Zeta.

A UNIVALI e Laboratório Farmacêutico Eurofarma, em nome do coordenador

do projeto Prof. Dr. Valdir Cechinel Filho, pelo recebimento da bolsa de mestrado.

Aos Professores do Curso de Mestrado em Ciências Farmacêuticas e a todos

que de alguma forma fizeram parte deste projeto. Muito obrigado!

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Aleurites moluccana. Partes aéreas (A); folhas e frutos (B). ................................ 32

Figura 2 – Distribuição geográfica da espécie Aleurites moluccana. ................................... 32

Figura 3 - Estrutura química dos compostos isolados da A. moluccana. (1)- Molucanim; (2)13-O-miristil-20-O-acetil-12-deoxiforbol; (3) Ácido acetilaleuritólico; (4) Swertisina (5) α-Amirina; (6) β-Amirina; (7) β-sitosterol; (8) estigmasterol; (9) campesterol; (10) Swertisina-2"-O-Ramnosil........................................................ 34

Figura 4 - Floculção controlada de uma suspensão com partículas dispersas carregadas positivamente. ...................................................................................................... 45

Figura 5 - Esquema da molhabilidade das partículas sólidas: tensão interfacial sólido-líquido e ângulo de repouso. ........................................................................................... 46

Figura 6 – Gráfico do comportamento tixotrópico (A) e reopéxico (B) ................................. 49

Figura 7 - Ilustração da análise de edema de pata. (A) injeção intraplantar, (B) Pletismômetro. ..................................................................................................... 73

Figura 8 – Ilustração da caixa com grade para manutenção dos animais durante o estudo do trânsito do TGI (A) e da análise do deslocamento do carvão ativo no intestino (B). ............................................................................................................................ 74

Figura 9 - Fotomicrografias do extrato seco de A. moluccana seco por spray-drying em escala industrial, obtidas por MEV. ...................................................................... 76

Figura 10 – Fotomicrografias do extrato seco de A. moluccana seco por spray-drying (lote 951) em escala piloto, obtidas por MEV. .............................................................. 76

Figura 11 - Distribuição do tamanho das partículas do extrato de A. moluccana (lote 229). ............................................................................................................................ 76

Figura 12 – Perfil cromatográfico do extrato de A. moluccana lote 229 usando coluna Phenomenex® (1) e Waters® Xbridge (2), na concentração de 2 mg/mL em metanol:água acidificada pH 3,5 (1:1). ................................................................. 77

Figura 13 - Perfil de absorção no UV dos picos do cromatograma do extrato de A. moluccana analisado em CLAE usando coluna Phenomenex®. ........................... 78

Figura 14 - Comportamento de sedimentação das suspensões de Aleurites moluccana. Dose e agentes suspensores: A – 100 mg/mL e CMCNa; B – 100 mg/mL e Avicel® 591; C – 100 mg/mL e Metilcelulose. ................................................................... 82

Figura 15 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL contendo CMC Na como agente suspensor. Lotes: A - 100.1.1.1; B - 100.2.1.1; C - 100.1.1.05; D - 100.2.1.05. .................................................................................. 88

Figura 16 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL contendo Avicel® 591 como agente suspensor. Lotes: A - 100.2.2.1; B - 100.1.2.1; C -100.1.2.05; D - 100.2.2.05. .............................................................................. 89

Figura 17 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL contendo metilcelulose como agente suspensor. Lotes: A - 100.1.3.1; B – 100.2.3.1; C – 100.1.3.05; D - 100.2.3.05. ........................................................... 90

Figura 18 – Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 100 mg/mL contendo goma xantana como agente suspensor. Lotes: A - 100.1.4.05; B -100.2.4.05; C - 100.1.4.025; D - 100.2.4.025. ...................................................... 91

Figura 19 - Comportamento reológico das suspensões de A. moluccana 50 mg/mL contendo CMC Na e Avicel® 591 como agente suspensor e sorbitol:água 20:80 como veículo. A: 050.3.1.05 (CMC Na 0,5%); B: 050.3.2.1 (Avicel® 591 1%). ............... 92

Figura 20 - Resultado de análise de DSC de excipientes e suspensões de A. moluccana contendo CMC Na como agente suspensor. ........................................................ 94

Figura 21 - Resultado de análise de DSC de excipientes e suspensões de A. moluccana contendo Avicel® 591 como agente suspensor. ................................................... 95

Figura 22 - Resultado de análise de TG de excipientes e suspensões de A. moluccana contendo CMC Na como agente suspensor. ........................................................ 96

Figura 23 - Resultado de análise de TG de excipientes e suspensões de A. moluccana contendo Avicel® 591 como agente suspensor. ................................................... 97

Figura 24 - Fotomicrografia de partículas das formulações 50.3.1.05 (contendo CMCNa) e 50.3.2.1 (contendo Avicel® 951) e dos seus veículos. ........................................ 101

Figura 25 - Cromatogramas do veículo suspensor (1); swertisina (2); suspensão contendo extrato seco de A .moluccana (3) e extrato de A. moluccana (4) por CLAE. ..... 102

Figura 26 – Curvas analíticas da solução referência do extrato padronizado de A. moluccana acrescido (Curva 2) ou não (Curva 1) da suspensão de A. moluccana. .......................................................................................................................... 103

Figura 27 - Análise de resíduos das curvas analíticas sem (A) e com (B) suspensão de A. moluccana obtidas para determinação da linearidade do método analítico. ....... 104

Figura 28 - Perfil de dissolução das suspensões de A. moluccana (lote 050.3.1.05) em diferentes meio de dissolução e velocidade de agitação. Aparato de pá e temperatura de 37 °C. ........................................................................................ 107

Figura 29 - Perfil de dissolução das suspensões de A. moluccana (lote 050.3.2.1), em tampão acetato pH 4,5, 75 rpm, aparato de pá e temperatura de 37 °C. ........... 108

Figura 30 – (A). Perfil cromatográfico no ensaio de dissolução do veículo suspensor 3.1.05 (1); da suspensão 50.3.1.05 contendo A. moluccana (2) e o extrato padronizado (3). (B) Perfil cromatográfico no ensaio de dissolução do veículo suspensor (3.2.1); da suspensão 50.3.2.1 contendo A. moluccana (2) e do extrato padronizado (3) .................................................................................................. 109

Figura 31 – Curva analítica da solução do extrato referência para análise da linearidade da validação do ensaio de dissolução de suspensões de A. moluccana. ................ 110

Figura 32 - Análise de resíduos da curva analítica do extrato referência de A. moluccana obtidas para determinação da linearidade do método de dissolução das suspensões........................................................................................................ 110

Figura 33 – Ilustração do Comportamento de sedimentação das suspensões de A. moluccana. (A) 50.3.2.1; (B) 50.3.1.05. .............................................................. 113

Figura 34 - Comportamento de sedimentação de suspensões de A. moluccana submetidas ao estudo de estabilidade nos tempos zero, 30 90 e180 dias, a 30 °C (A) e 40 °C (B). ..................................................................................................................... 114

Figura 35 - Teor fenolicos totais expressos em swertisina (mg/mL) ± DP(DPR) das formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, ao longo do estudo de estabilidade a 30 e 40 °C. .............................................. 118

Figura 36 - Resultado de análise de DSC das formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, nos tempos 0 e 180 dias do estudo de estabilidade........................................................................................................ 120

Figura 37 - Resultado de análise de TG das formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, nos tempos 0 e 180 dias do estudo de estabilidade........................................................................................................ 121

Figura 38 - Distribuição de tamanho das partículas das formulações 50.3.1.05 (A), contendo CMCNa e 50.3.2.1 (B), contendo Avicel® 951, nos tempos 0 e 180 dias do estudo de estabilidade. .................................................................................................. 122

Figura 39 – Resultados da atividade anti-inflamatória das suspensões de A. moluccana no modelo de edema de pata em camundongos induzido por carragenina (300 µg/pata). Controle negativo solução salina e controle positivo indometacina 10 mg/kg v.o. .......................................................................................................... 123

Figura 40 - Resultados da análise do trânsito de carvão ativado no TGI na presença das suspensões de A. moluccana e do veículo suspensor. Controle negativo solução salina e controle positivo morfina. ...................................................................... 124

Figura 41 - Resultados da atividade anti-inflamatória das suspensões 50.3.1.05 e 50.3.2.1de A. moluccana no modelo de edema de pata em camundongos induzido por carragenina (300 µg/pata). Controle negativo solução salina e controle positivo indometacina 10 mg/kg v.o. ............................................................................... 125

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Comportamento de sedimentação das suspensões contendo 100 mg/mL de extrato seco padronizado de Aleurites moluccana. .............................................. 81

Tabela 2 - Resultados da análise de ressuspensão das suspensões contendo extrato seco de Aleurites moluccana 100 mg/mL. .................................................................... 84

Tabela 3 - Resultados das análises de pH e densidade das suspensões contendo extrato seco de Aleurites moluccana 100 mg/mL. ............................................................ 85

Tabela 4 - Resultados na análise reológica das suspensões contendo extrato seco de Aleurites moluccana 100 mg/mL. ......................................................................... 87

Tabela 5 - Resultados da análise de DSC de excipientes e suspensões de A. moluccana.. 93

Tabela 6 - Resultados da análise de TG de excipientes e suspensões de A. moluccana. ... 98

Tabela 7 - Porcentagem de fenólicos totais (media ± desv.) das suspensões contendo 50 mg/mL de extrato seco de A. moluccana. ............................................................ 99

Tabela 8 - Resultados da análise de uniformidade de dose das suspensões de A. moluccana, lotes 050.3.1.05 e 050.3.2.1, expressos como média, desvio padrão e DPR de cada determinaração. ........................................................................... 100

Tabela 9 - Resultados dos parâmetros de exatidão e precisão do método de determinação do teor de fenólicos totais em suspensões contendo extrato seco de A. moluccana. ........................................................................................................ 105

Tabela 10 – Resultados* da análise de robustez do método de determinação do teor de fenólicos totais em suspensões contendo extrato seco de A. moluccana. ......... 106

Tabela 11 – Resultados das análises de linearidade, exatidão e precisão na validaçao do ensaio de dissolução das suspensões de A. moluccana. ................................... 111

Tabela 12- Resultados de análise de pH das suspensões de A. moluccana submetidas ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de 75%. ................ 112

Tabela 13 - Resultados do comportamento de ressuspensão das suspensões de A. moluccana submetidas ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de 75%. ....................................................................................................... 115

Tabela 14 - Resultados de viscosidade média das suspensões de A. moluccana submetidas ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de 75%. ........... 115

Tabela 15 - Resultados na análise de potencial Zeta das suspensões de A. moluccana submetidas ao estudo de estabilidade em temperatura de 30 e 40 ºC e UR de 75%. .................................................................................................................. 116

Tabela 16 - Teor fenólicos totais (FT) expressos em swertisina (mg/mL) ± DP(DPR) e proprorção de FT dissovida em 10 min das suspensões de A. moluccana submetidas a estudo de estabilidade a 30 e 40 °C. ........................................... 117

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Comparação entre os comportamentos de sedimentação defloculado e floculado. ........................................................................................................... 44

Quadro 2 - Valores de potencial Zeta e relação com a estabilidade de sistemas dispersos.47

Quadro 3 - Relação de agente suspensores para preparações líquidas. ............................ 50

Quadro 4 - Formulações de suspensão oral de A. moluccana contendo 100 e 50 mg/mL de extrato seco padronizado. .................................................................................. 57

Quadro 5 - Gradiente da fase móvel da metodologia analítica para análise do extrato seco de A. moluccana por CLAE. ............................................................................... 61

Quadro 6 - Planejamento das amostras para ensaio de recuperação do método de determinação do teor de fenólicos totais das suspensões de A. moluccana por CLAE. ................................................................................................................ 65

Quadro 7 - Ensaio de recuperação do método de dissolução das suspensões de A. moluccana. ........................................................................................................ 70

LISTA DE ABREVIATURAS

ANVISA - Agência Nacional De Vigilância Sanitária

BPFM – Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos

CLAE – Cromatografia Líquida de Alta Eficiência

CMC – Carboximetilcelulose

DSC – Calorimetria Exploratória Diferencial

HPLC – High Performance Liquid Cromatography

HPMC – Hydroxypropilmetilcelulose

MEV – Microscopia Eletrônica de Varredura

MC – Metilcelulose

NIH – National Institutes of Health

TG – Termogravimetria

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 25

2.1 Objetivo geral .................................................................................................... 27

2.2 Objetivos específicos........................................................................................ 27

3 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................. 29

3.1 Fitoterapia .......................................................................................................... 29

3.2 Aleurites moluccana ......................................................................................... 31

3.2.1 Características gerais .................................................................................... 31

3.2.2 Estudos fitoquímico e farmacológico ........................................................... 33

3.2.3 Estudos analíticos e tecnológicos ................................................................ 37

3.3 Preparações farmacêuticas líquidas ............................................................... 39

3.4 Suspensão oral .................................................................................................. 40

3.4.1 Considerações gerais .................................................................................... 40

3.4.2 Propriedades físico-químicas das suspensões ........................................... 42

3.4.3 Composição das suspensões ....................................................................... 49

4 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 53

4.1 Materiais ............................................................................................................. 53

4.1.1 Extrato seco de A. moluccana ...................................................................... 53

4.1.2 Reagentes ....................................................................................................... 53

4.1.3 Equipamentos ................................................................................................. 54

4.2 Métodos .............................................................................................................. 54

4.2.1 Análise do extrato seco de A. moluccana .................................................... 54

4.2.2 Estudo de pré-formulação das preparações líquidas orais de A.

moluccana ................................................................................................................ 55

4.2.3 Análise física e físico-química das suspensões .......................................... 56

4.2.4 Análise do teor das suspensões por CLAE ................................................. 60

4.2.5 Validação da metodologia de determinação do teor das suspensões ...... 61

4.2.6 Determinação da uniformidade de conteúdo ............................................... 66

4.2.7 Análise do perfil de dissolução das suspensões ........................................ 66

4.2.8 Validação do método de dissolução das suspensões ................................ 67

4.2.9 Estudo de estabilidade das formulações ..................................................... 71

4.2.10 Estudo da atividade farmacológica ............................................................ 72

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 75

5.1 Análise do extrato seco de A. moluccana ....................................................... 75

5.2 Desenvolvimento das Suspensões ................................................................. 79

5.2.1 Comportamento de sedimentação ................................................................ 80

5.2.2 Comportamento de ressuspensão................................................................ 83

5.2.3 Análise de pH e densidade ............................................................................ 84

5.2.4 Comportamento reológico ............................................................................. 85

5.2.5 Análise térmica das suspensões .................................................................. 92

5.2.6 Teor de fenólicos totais ................................................................................. 98

5.2.7 Uniformidade de dose das suspensões ....................................................... 99

5.3 Validação da metodologia por CLAE para determinação do teor de

fenólicos totais nas suspensões ......................................................................... 101

5.4 Estudo de dissolução ..................................................................................... 106

5.5 Validação do método de dissolução.............................................................. 108

5.6 Estudo de estabilidade ................................................................................... 112

5.7 Análise da atividade farmacológica in vivo .................................................. 123

6 CONCLUSÕES .................................................................................................... 127

REFERÊNCIAS .................................................................................................... 129

25

1 INTRODUÇÃO

Fitoterápicos são medicamentos obtidos exclusivamente a partir de matérias-

primas ativas vegetais. Os fitoterápicos devem ser produzidos com consistência em

sua qualidade, com composição padronizada, ter efeitos terapêuticos comprovados,

e segurança de uso para a população. Sua eficácia e segurança podem ser

validadas por meio de levantamentos etnofarmacológicos, de utilização,

documentações tecnocientíficas ou evidências clínicas. A qualidade deve ser

alcançada mediante a aplicação de ações de garantia da qualidade, envolvendo

boas práticas de fabricação, o desenvolvimento do produto e o controle de qualidade

de todas as etapas, desde as matérias-primas, produtos intermediários, produto

acabado, materiais de embalagem, incluindo estudos de estabilidade (ANVISA,

2013; BRASIL, 2010a, 2010b).

As plantas medicinais devem passar por operações de transformação

padronizadas para que sejam obtidos derivados vegetais com qualidade, segurança

e eficácia conhecida e reprodutível. Com uma mesma planta, ou com a mesma parte

da planta, podem ser preparados diversos derivados levando-se em consideração o

modo de preparação, as propriedades físicas, o aspecto, as características

organolépticas, a concentração dos princípios ativos, as propriedades

farmacológicas e sua finalidade (ABIFISA, 2008).

Dentre os derivados vegetais usados na obtenção de fitoterápicos, os extratos

secos destacam-se por apresentarem maior estabilidade química, físico-química e

microbiológica, mais facil padronização, maior concentração de compostos ativos e

maior viabilidade de incorporação em diferentes tipos de formas farmacêuticas,

incluindo as sólidas (OLIVEIRA; PETROVICH, 2010).

Existem aproximadamente 250 mil espécies de plantas no mundo e estima-se

que apenas 10% destas tenham sido estudadas cientificamente. As estimativas

nacionais apontam que 82% da população brasileira utilizam produtos à base de

plantas, e que o setor fitoterápico conta com duzentas empresas, empregando mais

de cem mil pessoas no país. Conforme a Global Industry Analysts o mercado global

de fitoterápicos chegará a aproximadamente US$ 100 bilhões em 2015 e acredita-se

que no Brasil esse valor chega a ser cerca de US$ 160 milhões por ano (PERFEITO,

2012). Em 2011, o mercado de fitoterápicos movimentou cerca de R$ 1,1 bilhão no

26

Brasil, aumento de 13% em relação ao ano anterior, de acordo com José Roberto

Lazzarini Neves, da consultoria Pharmalaza, com base nos dados da consultoria

IMS Health. No acumulado dos últimos cinco anos, o segmento de fitoterápicos

cresceu 10,5%. Cerca de 45 milhões de unidades foram comercializadas no ano

passado. Em 2011, a receita de todo setor farmacêutico foi de R$ 43 bilhões

(SCARAMUZZO, 2012).

A planta Aleurites moluccana L. Willd,pertencente à família

Euphorbiaceae,tem sido estudada por pesquisadores do NIQFAR/UNIVALI há mais

de 10 anos, e estes estudos resultaram no desenvolvimento de um novo

medicamento fitoterápico analgésico e anti-inflamatório utilizando extrato seco

padronizado das folhas da planta, em parceria com o Laboratório Farmacêutico

Eurofarma (EUROFARMA, 2008). A parceria universidade-empresa levou ao

depósito de uma patente da obtenção do extrato padronizado, de medicamentos

fitoterápicos contendo os extratos e o uso terapêutico (EUROFARMA, 2008).

No desenvolvimento do novo medicamento já foram realizados estudos

fitoquímicos e de isolamento dos principais marcadores, swertisina e 2”-O-ramnosil-

swertisina (MEYRE-SILVA et al., 1999; GIRARDI et al., 2003), avaliação da atividade

farmacológica antinociceptica e anti-inflamatória in vivo (QUINTAO et al.,

2011),desenvolvimento e validação de metodologia quantitativa por CLAE (CESCA

et al., 2012a), estudos tecnológicos de obtenção do extrato seco em diferentes

escalas de produção incluindo a industrial (LUCINDA-SILVA et al., 008),

farmacocinética em animais, estudos pré-clínicos (segurança) em roedores e não-

roedores e desenvolvimento de comprimidos revestidos. Também foram

desenvolvidos preparações semissólidas para uso tópico (CESCA et al., 2012b). Os

estudos clínicos com os comprimidos de 500 e 250 mg foram iniciados em 2011 e a

perspectiva é de lançamento do medicamento nos próximos anos (FERREIRA,

2008).

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver suspensões líquidas para

uso oral, estáveis, contendo o extrato seco padronizado de A. moluccana e analisar

a atividade anti-inflamatória em modelo farmacológico in vivo. A realização da

presente pesquisa busca o desenvolvimento de alternativas farmacêuticas que

viabilizem a administração do novo medicamento fitoterápico principalmente para

pacientes pediátricos e idosos que apresentam dificuldade no uso de comprimidos.

27

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivogeral

Desenvolver forma farmacêutica líquida contendo extrato seco de A.

moluccana e avaliar sua estabilidade e atividade biológica em modelos

farmacológicos in vivo.

2.2 Objetivos específicos

- Analisar o extrato seco das folhas de A. moluccana;

- Desenvolver preparações líquidas do tipo suspensão oral a partir do extrato

seco padronizado;

- Validar a metodologia analítica por CLAE para análise do teor de fenólicos

totais expressos em swertisina e da dissolução destes componentes a partir da

forma farmacêutica do tipo suspensão;

- Caracterizar as suspensões quanto aos aspectos físicos, químicos, físico-

químicos e microbiológico;

- Analisar a estabilidade das formulações desenvolvidas;

- Avaliar a atividade anti-inflamatória in vivo das formulações e comparar com os

resultados já descritos para o extrato seco padronizado.

29

3 REVISÃO DA LITERATURA

3.1 Fitoterapia

A história da fitoterapia se confunde com a história da farmácia, já que até o

século passado medicamentos eram basicamente formulados à base de plantas

medicinais. O descobrimento das propriedades curativas das plantas foi inicialmente

meramente intuitivo ou por meio da observação dos animais que, quando doentes,

buscavam nas ervas cura para suas afecções. Atualmente pode-se afirmar que

2.000 anos antes do aparecimento dos primeiros médicos gregos, já existia uma

medicina egípcia organizada. Dentre as plantas mais utilizadas pelos egípcios pode

se citar o zimbro, a semente de linho, o funcho, o alho, a folha de sene e o lírio. Nos

dias atuais, o estudo das plantas está muito difundido, originando o surgimento de

diversos centros de pesquisa na área, principalmente nas Faculdades de Farmácia,

e a cada dia apresentam-se trabalhos científicos sobre as plantas, sua composição e

a sua ação terapêutica, bem como a melhor forma galênica de apresentação e

utilização (ABIFISA, 2008).

Fitoterápico, conforme a legislação brasileira, é definido como medicamento

obtido empregando-se exclusivamente matérias-primas ativas vegetais. É

caracterizado pelo conhecimento da eficácia e dos riscos de seu uso, assim como

pela reprodutibilidade e constância de sua qualidade (ANVISA, 2013; BRASIL,

2010b).O medicamento fitoterápico deve ser composto exclusivamente por matérias

primas ativas vegetais, cuja eficácia e segurança são validadas por meio de

levantamentos etnofarmacológicos, de utilização, documentações tecno-científicas

ou evidências clínicas (BRASIL, 2010b).

A legislação brasileira de fitoterápicos teve um grande desenvolvimento nos

últimos 10 anos, promovendo o Brasil cada vez mais em nível mundial. Atualmente

existem várias iniciativas para dar continuidade a esse processo evolutivo, com

maior necessidade de regulação de algumas situações como, por exemplo, o

concenso em relação ao conceito de fitoterápico, onde as interpretações nem

sempre são semelhantes (BUFAINO, 2013).

30

A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) é a agência responsável

pela regulamentação de plantas medicinais no Brasil, que tem como papel proteger

e promover a saúde da população garantindo a segurança sanitária de produtos e

serviços e participando da construção de seu acesso (BRASIL, 1999). Apenas os

medicamentos fitoterápicos industrializados para uso humano são registrados na

ANVISA e a RDC 14/2010 (BRASIL, 2010b) é a regulamentação em vigor para o

registro de medicamentos fitoterápicos, que estabelece os requisitos mínimos para o

registro dos medicamentos fitoterápicos.

Além da RDC 14/2010, outras normas complementam as orientações quanto

ao registro de medicamentos fitoterápicos como a IN 05/10, que apresenta a lista de

referências bibliográficas para avaliação de segurança e eficácia de fitoterápicos; a

IN 05/08 que presenta a lista de fitoterápicos de registro simplificado;a RE 90/04,

que publicou o Guia para realização dos testes de toxicidade pré-clínica de

fitoterápicos e a RE 91/04, como o guia para realização de alterações, inclusões e

cancelamento pós-registro de fitoterápicos (ANVISA, 2013).

As Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos fitoterápicos (BPFM)são

descritas na RDC 17/2010 (BRASIL, 2010a), considerando a necessidade de

direcionamento específico do controle de medicamentos fitoterápicos.Devido à

complexidade inerente às plantas medicinais, a produção e o processamento

exercem influência direta sobre a qualidade dos medicamentos fitoterápicos. A

aplicação das BPFMé uma ferramenta essencial para garantir a qualidade do

produto.Além do uso de adequadas técnicas analíticas para caracterizar os

medicamentos fitoterápicos, a garantia de qualidade também exige o controle das

matérias-primas vegetais bem como processos e metodologias analíticas validadas

(BRASIL, 2010a). Por esse motivo, além do teor de substância ativa e intensidade

das atividades farmacológica e toxicológica, outros aspectos de qualidade a serem

avaliados são a carga microbiana, contaminação química por metais pesados,

pesticidas e outros defensivos agrícolas, e presença de matéria estranha, como

terra, areia, partes vegetais, insetos e pequenos vertebrados ou de produtos

oriundos destes (BRASIL, 2010a; MIGUEL; MIGUEL, 1999).

A RDC n° 13, de 14/03/2013(BRASIL, 2013a)contém as Boas Práticas

deFabricação para os produtos tradicionais fitoterápicos, estabelecendo os requisitos

mínimos para padronizar a verificação do cumprimento das Boas Práticas de

Fabricação de produtos tradicionais fitoterápicose a RDC n° 14, de

31

14/03/2013(BRASIL, 2013b)dispõe sobre as Boas Práticas de Fabricação de

insumos farmacêuticos ativos de origem vegetal.

3.2 Aleurites moluccana

3.2.1 Características gerais

A Aleurites moluccana L. Willd, pertencente à família Euphorbiaceae, é uma

árvore popularmente conhecida no Brasil como Nogueira da Índia ou Nogueira de

Iguape (DUKE, 1991). Alcança de 15 a 25 metros de altura com galhos bem

espalhados (Figura 1A). As folhas são verdes e ovais (Figura 1B). Os frutos são

redondos e possuem um diâmetro de 4 a 6 cm (Figura 1B) e a semente possui

aproximadamente 60% de óleos graxos.Estaárvore é originária da Indonésia e Índia

e foi amplamente espalhada em regiões tropicais (Figura 2). No Brasil é encontrada

de São Paulo até o Rio Grande do Sul e cultivada no estado de Santa Catarina.

(ELVITCH; MANNER, 2006).

O uso tradicional desta árvore é extensivo. Várias partes da planta incluindo

as sementes, folhas, flores e a casca são usadas na medicina tradicional. Além do

uso terapêutico, derivados vegetais de A. moluccana também são comercializados

como fitocosméticos (ELEVITCH; MANNER, 2006).

32

Figura 1- Aleurites moluccana. Partes aéreas (A); folhas e frutos (B).

A

B

Fonte:Desert-tropicals, 2013.

Figura 2 – Distribuição geográfica da espécie Aleurites moluccana.

Fonte:Missouri Botanical Garden, 2013.

33

O fruto dessa árvore é cozido e usado na culinária da Indonésia e Malásia

onde é chamado de kemiri na língua oficial da Indonésia e buah Keras no idioma

oficial da Malásia. Várias partes da planta têm sido usadas na medicina tradicional,

na maioria das áreas onde é nativa. O óleo é um irritante e laxante e às vezes usado

como óleo de rícino. O óleo da noz também é usado como um estimulante do cabelo

ou aditivo para sistemas de tratamento de cabelo.Em Sumatra, as sementes

trituradas, queimados com carvão, são aplicados ao redor do umbigo para prisão de

ventre. Na Malásia, os grãos cereja descascados ou folhas cozidas são usadas em

cataplasmas para dor de cabeça, febres, úlceras, inchaço nas articulações, e

gonorréia. Em Java, a casca é usada para diarréia sanguinolenta ou disenteria. No

Havaí, as flores e seiva, na parte superior da casca (quando apenas removido do

ramo) foram usados para tratar candidíase oral em crianças. No Japão sua casca

tem sido usada em tumores (DUNFORSet al., 2002).

O NIQFAR-UNIVALI em parceria com o laboratório Eurofarma realizou o

depósito de uma patente referindo- se a um processo de obtenção do extrato a partir

das folhas da planta com propriedades antinociceptivas, anti-inflamatórias e

antipiréticas (EUROFARMA, 2008). Essa patente já possui o processo de

internacionalização em diversos países tais como Chile, Argentina, Venezuela,

União Europeia, Japão, EUA, Canadá, China e Austrália.

3.2.2 Estudos fitoquímico e farmacológico

Em estudos fitoquímicos realizados por Hui e Ho (1968) foram isolados os

compostos moretenona e β-sitosterol das folhas e caules e também os compostos

moretenol e α-amirina nas folhas. Shamsuddin et al. (1988) descreveram o

isolamento do moluccanim do caule e Satyanarayana e al. (2001) isolaram o O-

miristil-20-O-acetil-12-deoxiforbol dos caules. Das cascas da planta também foi

isolado o ácido acetilaleuritólico (MEYRE-SILVA et al., 1997). Das folhas ainda foram

isolados os compostos swertisina (MEYRE-SILVA et al., 1997), a mistura de α, β-

amirina, η-hentriacontano, a mistura de estigmasterol, β-sitosterol e campesterol

(MEYRE-SILVA et al., 1998) e 2”-O-ramnosil-swertisina (MEYRE-SILVA et al., 1999).

A estrutura química dos compostos já isolados da A. moluccana é apresentada na

Figura 3.

34

Figura 3 - Estrutura química dos compostos isolados da A. moluccana. (1)- Molucanim; (2)13-O-miristil-20-O-acetil-12-deoxiforbol; (3) Ácido acetilaleuritólico; (4) Swertisina (5) α-Amirina; (6) β-Amirina; (7) β-sitosterol; (8) estigmasterol; (9) campesterol; (10) Swertisina-2"-O-Ramnosil.

O

O

O O

OMe

HO

MeO

HOH2C

OH

CH3

OHOH3

CH2OAcO

CH3

HH

OR

CH3

R= miristil

(1) (2)

COOH

H3CCOO

O

OH O

OH

OH

O

OH

OH

OH

H3CO

(3) (4)

OH

OH

(5) (6)

(7) (8)

(9) R= Ramnosil (10) Fonte: Meyre-Silva, 2003.

HOH2 C

CH3

OH

CH3 CH3

CH3

O

OH O

OH

OH

O

OH

OH

OR

H3COCH3

OH

C2H5 CH3

CH3

35

Conforme Meyre-Silva et al. (1999), os extratos butanólico e acetato de etila

das folhas deA. moluccana contêm o flavonoide 2”–O-ramnosil-swertsina que

mostrou atividade antinociceptiva em camundongos.Pesquisas feitas com o extrato

bruto de diferentes partes da A. moluccana e, principalmente a fração hexânica das

folhas de A. moluccana,também apresentaram potencial analgésico em diferentes

modelos experimentais de dor em camundongos.

Experimentos conduzidos pelos pesquisadores da NIQFAR/UNIVALI

demonstraram que o extrato hidroalcoólico das folhas de A. moluccanae sua fração

hexânica possuem efeitos antinociceptivos, inibindo as contorções abdominais em

camundongosinduzidas por ácido acético. A swertisina não apresentou atividade

antinociceptiva significativa,já seu derivado 2”O-ramnosilswertsina, foi cerca de 16

vezes mais potente do que a aspirina neste modelo, sugerindo que o grupo ramnosil

é importante para a ação analgésica destes compostos no modelo estudado

(MEYRE SILVA et al., 1998,1999).

O mecanismo de ação da propriedade antinociceptiva do extrato seco das

folhas de A. moluccana foi investigado em modelo de dor induzido por formalina em

camundongos. Foram avaliados os sistemas adrenérgico, oxidonitrérgico,

dopaminérgico, opioide, GABAérgico e colinérgico. A partir dos resultados obtidos o

efeito antinociceptivo da planta pode estar relacionada com o sistema GABAérgico e

oxidonitrérgico, não sofrendo a influência dos sistemas adrenérgico, colinérgico,

dopaminérgico e opioide (SOUZA et al., 2009a).

O extrato da A. moluccana mostrou um potencial efeito antinociceptivo em

modelo de sensibilização inflamatória, utilizando diferentes agentes indutores como

carragenina, CFA ou PGE2 em camundongo.Este efeito biológico pode estar

atribuido aos flavonoides 2”-O-ramnosil-swertisina e swertisina, pois estes também

apresentaram atividade nos modelos testados (QUINTÃO et al., 2011).

Quintão et al. (2012) verificaram que a atividade antinociceptiva do extrato

seco das folhas de A. moluccana e do flavonoide 2”-O-ramnosil-swertisina está

relacionada com o sistema opioide, sistema dopaminérgico e oxidonitrérgico e

componentes inflamatórios tais como migração de neutrófilo e liberação de citocinas

(IL-1β). Os autores também descrevem que não foi observado efeitos adversos

como redução da atividade locomotora, coordenação motora e alteração na

sensibilidade térmica nos animais.

36

O efeito do extrato seco das folhas sobre o processo inflamatório também foi

verificado utilizando o modelo de pleurisia induzida por diferentes agentes flogísticos

(histamina, substância P, carregenina e bradicinina). Os resultados obtidos

demonstraram que o extrato da planta promoveu diminuição da migração

leucocitária e que tem ação inibitória sobre os eventos celulares e vasculares do

processo inflamatório, induzido por diversos agentes inflamatórios (CASTELLAIN et

al., 2009).

A avaliação pré-clínica do extrato seco das folhas de A.moluccana e da

swertisina sobre o processo inflamatório induzido por diversos agentes flogísticos no

modelo de edema de patafoi realizada. Os resultados obtidos indicam que o extrato

seco da planta possui atividade antiedematogênica de forma significante (MORA et

al., 2009).

A ação antipirética do extrato seco das folhas de A. moluccanafoi estudada

por Souza et al. (2009b). Foi observada atividade antipirética, porém os autores

descrevem necessidade de mais estudos para determinar o mecanismo de ação e

os princípios ativos responsáveis por este efeito.

O 2”O-ramnosil-swertsina foi selecionado como marcador, devido a sua alta

concentração e atividade biológica do extrato. Esse composto não está disponível no

mercado, portanto ele é obtido através de procedimentos cromatográficos a partir da

fração acetato de etila das folhas da A. moluccana (QUINTAO et al., 2011).

Cesca et al. (2012) avaliaram o potencial analgésico, anti-inflamatório e

cicatrizante tópico de cremes contendo 0,5 e 1% de extrato seco de folhas de A.

moluccana. Foi observado redução do edema de orelha induzido por óleo de cróton

de 38 ± 6 % e 65 ± 6 %, respectivamente; aceleração da cicatrização em até 51 ± 4

% na concentração de 0,5% e 46 ± 4 % na concentração de 1% de extrato seco, e

prevenção do desenvolvimento de sensibilização mecânica apósincisão plantar,

sendo que, em ambos os tratamentos, 0,5 e 1,0% de ES, os animais tratados

comportaram-se do mesmo modo que os animais não operados.

Estudos realizados por Locher et al. (1996) comprovaram que o extrato de

acetoniltrila/diclorometano das cascas de A. moluccanaexerce atividade contra vírus

HIV e atividade moderada quando usado o extrato aquoso. A atividade

antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Pseudonams aeruginosatambém é

relatada por estes autores.

37

________ 1UNIVALI-LAPAM. Relatório de validação analítica metodologia de doseamento de fenólicos totais

expressos em swertisina por cromatografia líquida de alta eficiência em comprimidos de 250 mg de extrato seco de A. moluccana. Itajaí, julho de 2011.

O extrato metanólico obtido das folhas de A. moluccana apresentou atividade

anticolesterolêmica, e acredita-se que a inibição da biossíntese hepática, a redução

da absorção do lipídeo pelo intestino e o aumento do HDL podem fazer parte do

mecanismo de ação (PEDROSA et al., 2002).

3.2.3 Estudos analíticos e tecnológicos

Inicialmente foi desenvolvido e validado um método que estabeleceu um perfil

cromatográfico para o extrato e a quantificação do marcador 2”-O-ramnosil-

swertisina por Wittkowski et al.(2008).

Foi realizado um estudo de desenvolvimento e validação do método

cromatográfico por HPLC-UV, indicativo de estabilidade, usando como marcadores

os flavonoides swertisina e 2”-O-ramnosil-swertisina para análise do extrato seco. O

método desenvolvido mostrou-se indicativo de estabilidade em estudo de

degradação forçada em que as amostras foram submetidas a condições de estresse

por hidrólise neutra, ácida e alcalina, oxidação e fotólise. Esse método mostrou ser

linear, exato, preciso e robusto para pequenas alterações nas temperaturas e no pH.

Na análise por LC-MS (cromatografia líquida acoplada a um espectro de massa)

foram descobertos 3 outros flavonoides e suas estruturas químicas foram

identificadas (CESCA et al., 2012a). Devido a ausência de 2”-O-ramnosil-

swertisinacomercial e à sua elevada higroscopicidade foi selecionada a swertisina

(esta sendo comercial e estável) para expressar os demais compostos fenólicos do

extrato. O extrato seco foi padronizado, definindo-se a especificação para o produto

intermediário, com teor de swertisina e 2”-O-ramnosil-swertisina por CLAE de 0,34-

0,46% e 2,4-3%, respectivamente (UNIVALI-LAPAM, 2011)1.

O processo de extração e obtenção de extrato seco padronizado de A.

moluccana por spray-drying usando como adjuvantes de secagem Tixosil® e

maltodextrina foi otimizado, em que a solução extrativa das folhas foi obtida por

maceração por 5 dias.O processo tecnológico empregado não alterou a atividade

farmacológica quando comparado ao extrato mole da planta. Foram avaliados teor

de marcador em CLAE, características físicas, higroscopicidade e avaliação do efeito

38

antinociceptivo in vivo (LUCINDA-SILVA et al., 2008).

A ampliação de escala da obtenção do extrato seco padronizado foi realizada

preparando-se 3 lotes de extrato seco em escala piloto de 5kg e posteriormente a

obtenção em escala industrial com lotes de 50 kg de extrato. Para obtenção de 5 kg

de extrato, 70 kg da planta seca foi macerada em um reator por 5 dias, com 700 L de

etanol:água 70:30 (v/v), em temperatura ambiente. Após filtração, o solvente foi

evaporado em concentrador Bernauer® em temp. 70 oC sob vácuo (400 mmHg) para

obtenção de extrato com aproximadamente 40% de sólidos. O extrato concentrado

foi misturado com 25% de dióxido de silício coloidal e seco por spray-drying. Os

extratos obtidos em triplicata na ampliação de escala mostraram-se reprodutíveis e

com teor de marcadores químicos dentre da especificação para o produto

(QUINTÃO et al., 2011).

A partir do extrato seco por spray-drying das folhas de A. moluccana, foram

desenvolvidas formulações de comprimidos contendo alto teor de extrato seco por

compressão direta. Os comprimidos foram caracterizados quanto ao tamanho,

uniformidade de peso, resistência mecânica (dureza e friabilidade), tempo de

desintegração, perfil e teor de marcardor 2”-O-ramnosil-swertisinapor CLAE e perfil

de dissolução (FERREIRA; CAMARGO, 2011).

Matos et al. (2011) desenvolveram e validaram a metodologia para

determinação do teor de flavonoides totais da planta por UV.

O medicamento fitoterápico de uso tópico, estável e eficaz no tratamento da

dor, inflamação e como cicatrizante, contendo extrato seco de A.moluccanafoi

desenvolvido. Forampreparadas formas semissólidas contendo 0,5 e 1,0% do

extrato seco e que foram submetidas a ensaios cromatográficos, ensaios de

estabilidade, ensaios farmacológicos in vivo de atividade anti-inflamatória,

cicatrizante e antinociceptiva das formulações preparadas. Nos estudos de

estabilidade, as formulações foram acondicionadas a temperatura ambiente (25 ± 2

°C) e a condições aceleradas (40 ± 2 °C) por 6 meses. Os resultados desse estudo

mostraram ser satisfatório, já que as formulações mostraram resultados

farmacológicos significantes na inflamação, dor e no processo cicatrizante (CESCA

et al., 2012).

39

3.3 Preparações farmacêuticas líquidas

Muitas vezes a escolha pela forma farmacêutica líquida está relacionada a

inconveniência na utilização de formas farmacêuticas sólidas na forma de

comprimidos ou cápsulas. Geralmente quando se trata de idosos, lactantes e

crianças com menos de cinco anos de idade é preferível o uso de formas

farmacêuticas líquidas.

As suspensões e ou soluções pediátricas podem ser formuladas de modo que

forneçam a dose apropriada do medicamento por volume ou gotas. Para a

administração, as gotas podem ser colocadas diretamente na boca do lactente ou

misturadas com pequena quantidade de alimento (ALLEN JR.; POPOVICH; ANSEL,

2013).

Por muitos anos existiu uma carência no incentivo da indústria farmacêutica

para a investigação e desenvolvimento de medicamentos para uso pediátrico. A

causa dessa carência era mais devida aos elevados custos de desenvolvimento e

produção e isso tinha como consequência uma limitação na atividade da indústria

nesta área. Ao passar dos anos foram mudando as leis e dessa forma contribuindo

com um melhor investimento e atenção do desenvolvimento de medicamentos para

uso pediátrico (ROQUE, 2008). Apesar dessas mudanças, a maioria dos

medicamentos prescritos e administrados a crianças e bebês ou não tem

autorização de comercialização ou são utilizados fora dos termos dessa autorização,

também conhecido como off label ou unlicensed (CONROY; MCLNTYRE, 2005;

JONG et al., 2002). É comum o uso desses medicamentos unlicensed em bebês

(PAOLO et al., 2006).

São necessários mais estudos e pesquisas para melhorar a dimensão da

utilização de formulações não estudadas em pediatria, alertando para a necessidade

de desenvolvimento de novas formulações adequadas ao uso pediátrico, sem

esquecer a avaliação da sua qualidade e estabilidade (ANKER, 2005; CECI, 2006;

DELL’AEREA, 2007), dando prioridade a crianças de zero a 1 ano de idade que são

mais propícios aos riscos causados (SCHRIM’ TOBI; BERG, 2003). Não foram feitos

testes em ensaios clínicos para indicação, doses, idade nem via de administração

para esses medicamentos que são utilizados. As indústrias farmacêuticas declaram

muitas razões por não testar os medicamentos em bebês, isso tem como

consequência várias dificuldades nos estudos de medicamentos pediátricos. Sem

40

uma legislação adequada exigindo as indústrias a conduzir esses estudos e/ou

dando apoio financeiro, vai continuar a não existir esses estudos de medicamentos

pediátricos necessários (ANKER, 2005).

Desta forma muitos fármacos utilizados em crianças continuam a não existir

disponíveis em formulações orais adequadas ao uso pediátrico. A preparação de

formas farmacêuticas pediátricas extemporâneas podem não apresentar

biodisponibilidade adequada quando comparado ao medicamento

inovador(STANDING; TULEU, 2005). Além disso, os excipientes, principalmente os

edulcorantes e conservantes, que fazem parte da forma sólida podem causar

reações de hipersensibilidade ou qualquer outro tipo de reações adversas nos

recém-nascidos e crianças que são grupos mais susceptíveis a este tipo de reações

(EMA, 2006).

Devem ser considerados vários fatores importantes no desenvolvimento de

formulações líquidas tais como (EMA, 2006):

• menor número possível de administração diária;

• mínimo impacto na qualidade de vida do paciente;

• mínimo de excipientes, não tóxicos;

• administração conveniente, fácil e reprodutível;

• facilidade de preparação e estabilidade;

• viabilidade comercial e econômica.

3.4 Suspensão oral

3.4.1 Considerações gerais

Suspensão é uma forma farmacêutica que contém partículas finas da

substância ativa em dispersão relativamente uniforme num veículo no qual esse

fármaco apresente uma solubilidade mínima (ALLEN Jr.; POPOVICH; ANSEL,

2013).

As suspensões são sistemas heterogêneosem que a fase interna ou fase

dispersa, composta pelas partículas insolúveis está finamente distribuída na fase

externa, também chamada de fase continua ou meio dispersante, que é geralmente

um líquido ou semissólido (MARTIN, 2006).

41

Algumas suspensões já vêm prontas para o uso, ou seja, já estão

devidamente dispersas num veículo líquido com ou sem estabilizantes e outros

adjuvantes farmacêuticos. Outras preparações chamadas de suspensão

extemporânea são dispensadas como pó seco destinado a ser misturado com

veículos líquidos antes do uso. As substâncias que são instáveis quando mantidas

durante muito tempo em presença de um veículo aquoso na maioria das vezes

apresentam-se sob a forma de pó para reconstituição no momento da administração

(FERREIRA; SOUZA, 2007).

Por serem sistemas dispersos e heterogêneos, as suspensões devem ser

agitadas antes do uso, porque a fase dispersa tende a sedimentar. Isso assegura

não só a uniformidade da preparação, como também a administração da dose

adequada (ALLEN Jr.; POPOVICH; ANSEL, 2013).

Como vantagens da incorporação de fármacos em suspensões podem ser

citadas a administração de forma farmacêutica líquida aquosa de fármacos

hidrofóbicos, evitando o uso de co-solventes; mascaramento do sabor desagradável

de certos fármacos e adjuvantes; possibilidade de preparação extemporânea e

consequente viabilidade de comercialização de fármacos pouco estáveis em meio

aquoso; melhoria na estabilidade química e microbiológica para preparações

extemporâneas; tratamento eficiente quando administrado intramuscular;

possibilidade de obtenção de uma forma farmacêutica com maior concentração do

fármaco se comparada às soluções (NUTAN; REDDY, 2010).

As suspensões apresentam maior velocidade de dissolução nos fluidos do

TGI (trato gastrointestinal) do que comprimidos e cápsulas como consequência da

fina divisão do fármaco no veículo. As suspensões apresentam maior estabilidade

quando comparadas às soluções, pois o fármaco estará mais protegido da rápida

degradação ocasionada pela presença de água, já que estará disperso, e não

dissolvido (FERREIRA; SOUZA, 2007).

Como desvantagem das suspensões pode-se incluir a possibilidade de

variação de doses devido a não uniformidade da fase dispersa, a necessidade de

uma grande área de estocagem se comparada às formas farmacêuticas sólidas e os

aspectos organolépticos nem sempre serem agradáveis (NUTAN; REDDY, 2010).

Dependendo da via de administração, as suspensões podem ser classificadas

em suspensão oral, loção aplicada externamente e preparações injetáveis.

Suspensões também estão disponíveis como aerossóis, que podem ser aplicados

42

topicamente na pele ou internamente através das vias pulmonares. Suspensões

orais e parenterais podem ser dispensadas como pó seco para reconstituição com

água para a sua administração(NUTAN; REDDY, 2010).

3.4.2 Propriedades físico-químicas das suspensões

Existem vários fatores físico-químicos que devem ser considerados no

desenvolvimento de uma suspensão farmacêutica, com o objetivo de obter uma

formulação com propriedades físicas e físico-químicas que assegurem a eficácia,

segurança e estabilidade do medicamento.

3.4.2.1 Tamanho e forma das partículas dispersas

As partículas da fase dispersa de uma suspensão podem ser grandes e

visíveis ao olho nú. Dispersões com partículas de tamanho entre 0,5 a 10 µm são

conhecidas como dispersões finas. Quando as partículas possuem tamanho entre 1

a 50 µm,as dispersões são conhecidas como dispersões grosseiras. Se as partículas

tiverem dimensões coloidais, estas podem ser denominadas de dispersões coloidais.

As partículas em uma dispersão grosseira tendem a se separar mais do meio

dispersante do que as partículas em dispersões finas devido ao maior diâmetro. A

diferença de densidade existente entre as fases dispersa e dispersante resulta na

sedimentação da fase dispersa depositando-se no fundo do recipiente. A

ressuspensão completa e uniforme da fase dispersa é fundamental para a

administração precisa de doses uniformes. Por esse motivo deve ser feita a agitação

moderada do recipiente antes do uso.

Além do tamanho, a forma das partículas também pode influenciar a formação

do sedimento e a estabilidade do produto. Foi demonstrado que partículas cilíndricas

simétricas do carbonato de cálcio produzem suspensões mais estáveis que as

assimétricas, em forma de agulha (ALLEN Jr.; POPOVICH; ANSEL, 2013).

43

3.4.2.2 Comportamento de sedimentação

Os vários fatores que influenciam na velocidade de sedimentação das

partículas de uma suspensão são representados na Lei de Stokes (equação 1). A

equação de Stokes é baseada em uma situação ideal em que partículas uniformes e

perfeitamente esféricas de uma suspensão bem diluída depositam-se sem que haja

colisão das partículas suspensas e sem que haja atração, afinidade química ou física

pelo meio dispersante (FLORENCE; ATTWOOD, 2006).Por meio desta equação

pode-se fazer possíveis ajustes na velocidade de sedimentação.

(1)

Onde: dx/dt é a velocidade de sedimentação,

é o diâmetro das partículas,

e são as densidades da partícula e do meio, respectivamente;

g é a constante gravitacional

é a viscosidade do meio.

Quanto maior for o diâmetro da partícula maior será a velocidade de

sedimentação, enquanto todos os outros fatores forem mantidos constantes.

Mantendo-se constante a densidade do veículo suspensor, quanto maior for a

densidade da partícula maior será a velocidade de sedimentação desta. O aumento

da viscosidade da fase dispersante é inversamente proporcional à velocidade de

sedimentação.

As magnitudes das forças de repulsão entre as partículas de uma suspensão

determinam se a suspensão está floculada ou defloculada. O Quadro 1 apresenta as

principais característics destes tipos de sedimentação. Em um sistema defloculado

as partículas dispersas permanecem em unidades e, dependendo do tamanho de

cada partícula, a sedimentação será lenta. O sobrenadante de um sistema

defloculado permanecerá turvo na superfície depois de agitar por um certo período,

devido à lentidão da sedimentação das partículas menores, mesmo depois das

maiores já se sedimentarem. A lenta sedimentação pode ocasionar compactação do

44

sedimento dificultando muito a redistribuição da suspensão e assim afetando a sua

estabilidade física (BILANY, 2002; FONSECA,2007).

Quadro 1 - Comparação entre os comportamentos de sedimentação defloculado e floculado.

Propriedades Defloculado Floculado

Partículas Separadas Agregadas

Velocide de sedimentação Lenta Rápida

Sedimento Compacto Frouxo

Redispersão Dificil Fácil

Sobrenadante Turvo Límpido

Fonte: Nutan e Reddy, 2010.

Nos sistemas floculados ocorre um aumento na velocidade da sedimentação,

isso porque uma unidade, ou seja, um agregado é composto por várias partículas

individuais e dessa forma possui maior diâmetro, e segundo a Lei de Stokes, com

consequente maior velocidade de sedimentação. Neste comportamento de

sedimentação o sobrenadante apresenta-se límpido em um curto intervalo de

repouso após agitação. No sistema floculado é necessário atentar para a precisão

da dose, já que nestes sistemas a sedimentação ocorre rapidamente. O controle da

floculação ocorre combinando o controle do tamanho das partículas, o uso de

eletrólitos para controlar o potencial zeta e a adição de polímeros para aumentar a

viscosidade e reduzir a velocidade de floculação das partículas (BILANY, 2002).

Com a determinação dos volumes de sedimentação e dos valores do

potencial zeta (descrito no item 3.4.2.5) é possível desenvolver um diagrama de

caking ou floculação.Na Figura 4 observa-se a floculação de uma suspensão

contendo partículas carregadas positivamente. No início as partículasapresentam

uma alta carga positiva (potencial zeta elevado). A adição de um agente floculante

reduz a carga, e o potencial zeta cai até um ponto em que a suspensão apresenta o

máximo de floculação. A curva que mostra o volume de sedimento (vs) apresenta

valor inicial baixo e logo sobe, alcançando seu máximo na mesma região em que o

potencial zeta se aproxima do seu mínimo.No caso em que ocorre o excesso de

agente floculante ocorre a inversão da carga da partícula, diminuindo novamente a

floculação e favorecendo a formação de caking (FERREIRA; SOUZA, 2007).

45

Figura 4- Floculação controlada de uma suspensão com partículas dispersas carregadas

positivamente.

Fonte: Ferreira e Souza, 2007.

3.4.2.3 Propriedades de interface

Nas suspensões a interface ocorre entre um sólido e um líquido, como

também entre a suspensão e o ar. As propriedades do sistema são bastante

influenciadas pela presença da região interfacial tornando-a termodinamicamente

instável. Quanto menor o tamanho de partícula da fase dispersa de uma suspensão,

maior será a área interfacialsólido:líquido e, consequentemente, mais evidenciada

estarão as propriedades físico-químicas do sistema (HEM; FELDKAMP; WHITE,

2001).

Na preparação das suspensões,a afinidade entre a fase dispersa e o veículo

que será empregado deve ser analisada. O sólido a ser suspenso pode ser

rapidamente incorporado no veículo, porém alguns sólidos apresentam dificuldade

de incorporação no veículo aquoso, resultando na formação de grumos ou

permanecerem na superfície do líquido. Nesse caso é indicado primeiro molhar o pó

com um agente molhante para reduzir sua hidrofobia e torná-lo molhável no meio

dispersante (PATEL; KENNON; LEVINSON, 2001).

Caking

- +

-

+

-

Floculação

Potencial Zeta

Caking

VS

+

Agente Floculante

46

3.4.2.4 Agentes molhantes

Os agentes molhantes são acrescidos nas formulações de suspensões

facilitando a dispersão do(s) componentes ativos. Pode-se utilizar compostos como

agentes tensoativos (ex: polissorbatos 20, 60 e 80), glicerina (2- 20%),

propilenoglicol (5 – 25%), polietilenoglicol de baixo PMcomo o PEG 300 ou 400 (2 –

30%), sorbitol 70% (5 – 100%) dentre outros. Na Figura 5 observa-se que quanto

maior o ângulo de contato entre o líquido e o sólido menor a molhabilidade do sólido,

portanto na elaboração de uma suspensão de substância hidrofóbica em meio

aquoso, as partículas tendem a flutuar na superfície do líquido devido à presença de

ar aderido às partículas secas ou molhadas de forma insuficiente. Essa flutuação

das partículas pode ser evitada utilizando agentes molhantes, ou seja,estes agentes

diminuem o ângulo de contato sólido-líquido, facilitando a molhabilidade das

partículas sólidas (FERREIRA; SOUZA, 2007).

Figura 5- Esquema da molhabilidade das partículas sólidas: tensão interfacial sólido-líquido e ângulo

de repouso.

Sendo SA tensão interfacial sólido-ar;

LA tensão interfacial sólido-líquido

SL tensão interfacial líquido-ar α ângulo de contato Fonte: Ferreira e Souza, 2007.

3.4.2.5 Potencial Zeta

Na maioria das suspensões em que as partículas estão dispersas em água

observa-se uma carga adquirida por adsorção de íons ou por ionização. Se a carga

for originada de ionização, essa mesma carga da partícula dependerá do pH do

meio. Forças repulsivas se originam devido à interação de uma dupla camada

elétrica. A magnitude da carga pode ser determinada por medição da mobilidade

elétrica das partículas que estão presentes em um campo elétrico. O potencial Zeta

Sólido

SA

LA

SL

α Líquido

47

é usado para determinar a magnitude das forças repulsivas elétricas entre as

partículas. Alterações no potencial zeta na adição de agentes floculantes,

suspensores e outros aditivos podem ser usados para determinar a estabilidade do

sistema (FLORENCE; ATTWOOD, 2006).

A floculação pode ser controlada pelo uso de agentes iônicos com uma carga

oposta à da carga de partículas dispersas no meio. A obtenção de um sobrenadante

límpido em um sistema floculante não é sempre desejada em uma suspensão

farmacêutica. Para evitar isso se podem usar agentes catiônicos que são

incompatíveis com os agentes floculantes aniônicos, levando a redução da

velocidade da sedimentação (FLORENCE; ATTWOOD, 2006).

Os valores de potencial zeta definindo a estabilidade do sistema estão

ilustrados no Quadro 2.

Quadro 2-Valores de potencial Zeta e relação com a estabilidade de sistemas dispersos.

Características de estabilidade Potencial Zeta (mV)

Aglomeração máxima e precipitação 0 até + 3

Forte Aglomeração e precipitação +5 até -5

Começo de aglomeração -10 até -15

Começo de dispersão delicada -16 até -30

Estabilidade moderada -31 até -40

Estabilidade boa -61 até -80

Estabilidade muito boa -61 até -80

Estabilidade extremamente boa -81 até -100

Fonte: Rawle, 2010.

3.4.2.6 Comportamento reológico

Outro fator físico-químico importante é o comportamento reológico das

suspensões, em que análises reológicas são usadas para caracterizar a facilidade

com que o material pode ser retirado do frasco, ou outro recipiente deformável, e

manter a forma do produto em um frasco. Os produtos devem manter as suas

propriedades intrínsecas e de escoamento durante o tempo que permanecem em

prateleira.

48

A lei de fluxo de Newton considera camadas paralelas de líquido, sendo a

inferior fixa, com aplicação de força sobre a camada superior e movimento do plano

superior a uma velocidade constante, movendo-se cada uma das camadas inferiores

com uma velocidade diretamente proporcional à sua distância da camada inferior

estacionária. O gradiente de velocidade, ou velocidade de cisalhamento ou taxa de

cisalhamento ( ) dv/dr é a diferença entre a velocidade diferencial dv entre dois

planos do líquido separados pela distância dr. A tensão de cisalhamento ( ) ou fluxo

é a relação entre a força (F) que é aplicada à camada superior de área.

A relação entre estes parâmetros pode ser expressa como apresentado na

equação 2, em que é o coeficiente de viscosidade, é a tensão de cisalhamento e

é a taxa de cisalhamento.

(2)

Quanto maior a viscosidade de um líquido, maior a tensão de cisalhamento

necessária para produzir certa velocidade de cisalhamento (ALLEN Jr.; POPOVICH;

ANSEL, 2013).

Os sistemas dispersossão divididos em duas categorias gerais, dependendo

de suas características de fluxo: newtonianos e não-newtonianos. Quando a

viscosidade é constante, independente da velocidade de cisalhamento aplicada, o

fluxo é então denominado de fluxo newtoniano. O fluxo não-newtoniano caracteriza-

se por uma mudança na viscosidade com o aumento da velocidade de cisalhamento.

Materiais não-newtonianos podem apresentar comportamento de fluxo do

tipoplástico (n=1), pseudoplástico (n<1) e dilatante (n>1) (ALLEN Jr.; POPOVICH;

ANSEL, 2013).

Quando o comportamento reológico de uma suspensão não-newtoniana é

dependente do tempo ocorre o fênomeno denominado tixotropia ou reopexia. Em

constante taxa de cisalhamento a viscosidade de um material tixotrópico decresce

com o tempo (Figura 6A). Esse fênomeno é relevante no estudo de suspensões, já

que quando forem agitadas as condições inciais não retornem diretamente,

melhorando dessa forma a uniformidade da dose (NUTAN; REDDY, 2010). A

reopexia é o inverso da tixotropia, ou seja, a viscosidade aumenta com o tempo em

constante taxa de cisalhamento (Figura 6B).

49

Figura 6–Gráfico do comportamento tixotrópico (A) e reopéxico (B)

-

Fonte: Brummer, 2006.

3.4.3 Composição das suspensões

No desenvolvimento e otimização de formulações é necessário avaliar, a

compatibilidade entre excipientes e substâncias ativas e entre todos os compostos

da formulação e o material de embalagem. Para assegurar a qualidade das

formulações desenvolvidas durante um determinado período é necessário proceder

à realização de ensaios de estabilidade (ROQUE,2008).

O comportamento de rápida sedimentação em uma suspensão pode resultar

em erros de dosagem e produzir um sobrenadante com aspecto não desejável. Em

muitas suspensões farmacêuticas, são adicionados agentes suspensores ao meio

dispersante, com o objetivo de aumentar a viscosidade e favorecer a suspensão da

fase dispersa. Os agentes suspensores comumente usados estão citados no Quadro

3 (FERREIRA; SOUZA, 2007).

A

B

50

Quadro 3 - Relação de agente suspensores para preparações líquidas.

Agente suspensor Concentração usual

Carboximetilcelulose sódica (carmelose) 0,50 – 2,00%

Metilcelulose (metolose) 0,50 – 5,00 %

Celulose microcristalina/CMC-Na (Avicel® RC 591) 0,50 – 2,00 %

Polivinil pirrolidona (povidona) Até 5,00 %

Goma xantana 0,3 – 0,5%

Bentonita 0,50 – 5,00 %

Fonte: Ferreira e Souza, 2007.

Quando adicionado algum agente suspensor, deve ser feito os testes

apropriados para verificar se não ocorre interferência nos efeitos terapêuticos do

fármaco. Foi descoberto que estes adjuvantes se complexam a certas substâncias

ativas tornando-as indisponíveis ou retardando sua biodisponibilidade. A quantidade

do agente suspensor também deve ser controlada para que a ressuspensão e o

escoamento da formulação não sejam prejudicadas (ALLEN Jr.; POPOVICH;

ANSEL, 2013).

Quando se usa um veículo aquoso como fase dispersora, são empregados

álcool, glicerina e outros líquidos higroscópicos como agentes molhantes. Muito

utilizado nas formulações líquidas é o agente molhante sorbitol, tendo como objetivo

melhorar o gosto da formulação,substituindo a glicose e favorecer a estabilidade da

formulação. O uso do sorbitol pode causar efeito laxante, portanto não é indicado

utilizar doses elevadas (> 20g/dia). Estudos demonstraram que o sorbitol pode

influenciar na bioequivalência e biodisponibilidade de fármacos aumentando o fluxo

dos fluidos gastrointestinais, diminuindo o tempo para a absorção do mesmo

(ROWE; SHESKEY; QUINN, 2009).

No caso de produção de suspensões em larga escala é utilizado o moinho

coloidal para misturar esses componentes com as partículas. Na produção em

pequena escala utiliza-se o almofariz e pistilo. Após molhagem do pó, o meio

dispersante é acrescentado aos poucos, e homogeneizado a fim de evitar a

formação de grumos. Para obter uniformidade, deve-se passar o produto final por

um moinho coloidal ou por outro misturador. Quando indicado deve-se usar

51

conservantes nas suspensões para protegê-las de contaminação bacteriana e

fúngica (PATEL; KENNON; LEVINSON, 2001).

A composição de uma suspensão depende do paciente ao qual o produto se

destina. Por exemplo, uma suspensão líquida para um recém-nascido não deve

conter conservantes, corantes, flavorizantes e álcool, visto que esses excipientes

podem causar efeitos colaterais agudos ou crônicos. Como o sentido do paladar não

costuma ser muito desenvolvido em recém-nascidos, não há necessidade de

flavorizante.

Os agentes conservantes antioxidantes e antimicrobianos são substâncias

utilizadas para aumentar o prazo de validade das formulações farmacêuticas,

protegendoas substâncias ativas e excipientes da oxidação e reduzir a proliferação

microbiana, respectivamente. As propriedades destas substâncias são, devido a

certos grupos químicos, agressivas para as células conduzindo a certos riscos

quando utilizados no homem. Se não for absolutamente necessário adicionar estes

adjuvantes aos produtos farmacêuticos, devem ser evitadas (EMA, 2003).

Para reduzir os problemas relacionados com a estabilidade, o produto deve

ser colocado em recipientes hermeticamente fechados e opacos, com boca larga,

deixando sempre um espaço suficiente acima do líquido para possibilitar a agitação

e facilitar o escoamento. Na maioria dos casos, as suspensões devem ser

protegidas do congelamento, do calor excessivo e da luz. Por se tratar de

suspensão, deve haver instrução para que o medicamento seja agitado antes do uso

para se obter distribuição uniforme do sólido no veículo e, assim uniformizar as

doses com a quantidade apropriada da substância ativa (ALLEN Jr.; POPOVICH;

ANSEL, 2013).

129

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