Microencapsulação de medicamentos

Farmácia

21/10/2012

A microencapsulação de medicamentos, do ponto tecnológico, pode ser definido como o processo de recobrimento por matérias-primas de diversas natureza obtendo partículas inferiores a 1 milímetro ou 1.000 micrometros. A área de microencapsulação não se limita somente a área de fármacos e medicamentos, mas, também, as áreas da agricultura, de cosméticos e dos alimentos.

Em 1931, foi publicado o primeiro trabalho que descrevia a formação de microcápsulas de gelatina obtido por uma técnica denominada, naquela publicação, de coacervação. Sua aplicação começou na década de 40 e teve muitas variações metodológicas. Inicialmente, sua utilização foi aplicada para corantes, sendo dirigida para o desenvolvimento de papel vegetal.

Este papel consistia uma fina película, de microcápsulas, aderida ao papel, de modo com que a pressão da caneta provocava o rompimento das microcápsulas e consequentemente a liberação da tinta sobre o papel impresso. Na área de alimentos, a microencapsulação teve importantes aplicações, como, por exemplo, a encapsulação de vitaminas, aminoácidos, aromas, proteínas, óleos essenciais, com a finalidade de liberar gradualmente o aroma, evitar perdas nutricionais, evitar a lipoperoxidação ou volatilização de óleos, e na agricultura para a encapsulação de pesticidas e fertilizantes, com a finalidade aplicação do produto mais eficaz, minimizando a perda do agrotóxico por degradação, evaporação ou dissolução e escoamento para fontes de água, prevenindo a contaminação ambiental.

Atualmente, a área de microencapsulação vem demostrado uma crescente aplicação tecnológica demonstrada pela publicação de artigos científicos. O grande interesse advém das vantagens do processo de encapsulação, sendo hoje aplicado extensivamente para a área farmacêutica e cosmética, principalmente para medicamentos e outros derivados de material biológico, por exemplo, vacinas e extratos celulares. O dogma central para a microencapsulação de medicamentos teve início, na década de 50, pela indústria farmacêutica Smith Kline & French, com o preceito principal de liberação controlada de medicamentos. O ácido acetilsalicílico foi uns dos primeiro fármaco, descrito na literatura, candidato à microencapsulação para a liberação controlada e prevenção da irritação gástrica.

Embora, o campo farmacêutico para a microencapsulação teve sua aplicação tardia, é certo que houve uma grande e rápida difusão, em um período curto de tempo, da aplicação desta tecnologia para a indústria farmacêutica. Os produtos obtidos através da microencapsulação recebem nomenclaturas distintas, isso deve a sua morfologia e estrutura interna, embora prevaleça o tamanho micrométrico. Microesferas são constituídas por um sistema reservatório, onde o fármaco está incluso, sendo este reservatório de natureza líquida ou sólida, envolto por uma camada do material de encapsulamento. Entretanto, nas micropartículas o fármaco se encontra disperso ou dissolvido sobre a matriz formada pela material de encapsulamento.


A obtenção do sistema depende das características físico-químicas do fármaco, do material de encapsulação e, assim como, da técnica utilizada para a obtenção. É importante destacar que as micropartículas ou microesferas podem ser considerados formas farmacêuticas ou ser acondicionadas em uma forma farmacêutica secundária, por exemplo. Podem ser administrada em uma suspenção para uso oral ou serem acondicionadas em uma cápsula ou comprimido.

Sendo que a forma farmacêutica final remete à via de administração do medicamento em questão, sendo a via oral a mais utilizada e existindo um número limitado de medicamentos microencapsulados, que está crescendo, para a via parenteral, podendo citar as vias intramuscular e subcutânea.

Os fármacos que utilizam essa tecnologia são comprimidos acetaminofeno, com a finalidade de mascaramento do sabor, suspensão injetável de bromocriptina e leuprorelina para liberação controlada e nitroglicerina, em cápsulas, para liberação controlada. Do ponto de vista tecnológico, a microencapsulação possuem benefícios: (1) estabilização de fármacos ou moléculas instáveis frente à umidade e oxigênio, (2) conversão de moléculas líquidas em sólidas, que são manuseadas e transportadas mais facilmente, ou para moléculas voláteis, pois a microencapsulação evita a volatilização e perda, (3) inclusão de dois ou mais princípios ativos na mesma forma farmacêutica quando estes são incompatíveis farmacotecnicamente, por exemplo, o ácido acetilsalicílico sofre hidrólise quando comprimido juntamente com o maleato de clorfeniramina, sabe-se que podem ser encapsulados de forma independente que mantem sua estabilidade, antes da compressão.

Da visão biofarmacêutica e terapêutica, os benefícios da microencapsulação são (1) a redução da irritação gástrica causada por alguns medicamentos, por exemplo, o medicamento clássico, o ácido acetilsalicílico. A microencapsulação desses medicamentos em materiais insolúveis em pH ácido tendem a reduzir significamente este efeito adverso, (2) mascaramento do odor e sabor de medicamentos pelo recobrimento por um material que tende a propiciar a aceitabilidade por parte do paciente. Este recobrimento é indicado para formas farmacêuticas dispersas, que são indicadas para pacientes pediátricos, idosos ou pacientes que tenham dificuldade de deglutir formas farmacêuticas sólidas, (3) liberação controlada do princípio ativo, talvez essa seja na atualidade a aplicação mais frequente, pelo recobrimento adequado do fármaco pelo material, é possível uma liberação gradual e sustentada, podendo também ser liberada em um pH específico, a nível gastrointestinal, como, por exemplo, no colón.


Atualmente o desenvolvimento da indústria de insumos traz uma gama extensa de matérias-primas para aplicação da microencapsulação. O material encapsulante é selecionado em função das propriedades físicas e químicas do agente ativo, da aplicação pretendida e do método utilizado para formar as micropartículas. Os materiais empregados para a obtenção de micropartículas ou microcápsulas são divididos em lipídios (cera de carnaúba, álcool estearílico, monoglicerídeos e diglicerídeos, óleos e gorduras hidrogenadas), carboidratos (amido, dextrinas, celuloses), polímeros naturais (quitosana, alginato de sódio, carragena, goma arábica), polímeros semi- e sintéticos (derivados da celulose, poliacrilatos, copolímeros) e proteínas (glúten, caseína, gelatina, albumina). Os processos para microencapsulação são vários e está cada vez mais crescente o número de patentes sobre estes processos. Os processos podem ser baseados em métodos físicos, químicos e físico-químicos. Os métodos físicos se baseiam em secagem por aspersão, aspersão resfriada, liofilização e leito fluidizado.

Os métodos químicos se baseiam em inclusão molecular e polimerização interfacial. E os métodos físico-químicos se baseiam em coacervação ou separação de fases, emulsificação seguida da evaporação de solvente e gelificação iônica. Os produtos obtidos por microencapsulação devem ser caracterizados para garantir a qualidade, homogeneidade e reprodutibilidade.

As micropartículas podem ser caracterizadas morfologicamente, sendo observado o tamanho e esfericidade, por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para avaliar a estrutura interna é realizado um corte transversal no material sendo submetido à MEV, evidenciando um sistema reservatório ou matricial. Também é realizada a quantificação de princípio ativo no sistema, podendo obter a quantidade ponderal de princípio ativo no sistema, remetendo quantidade total de fármaco no sistema como um todo, e a eficiência de encapsulação, sendo que esta remete a relação da quantidade princípio ativo encapsulado pelo valor teórico de principio ativo encapsulado.

É interessante que esses valores sejam os mais elevados possíveis. É importante incorporar a maior quantidade de princípio ativo pela massa de microesferas e que todo ou praticamente todo o principio ativo seja encapsulado, pelo ponto de vista econômico. O estudo de liberação da molécula, por métodos 'in vitro', é importante. Este ensaio pode ser realizado por métodos descritos na United States Pharmacopea (USP), assim como células de fluxo, cilindros recíprocos, aparato pá e cesta. Este ensaio mostra a cinética de liberação que o princípio ativo sofre, sendo importante para determinar a quantidade liberada por tempo e os mecanismos que podem afetar a liberação.