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vol.58 issue1A comparative study of 0.125% racemic bupivacaine (S50-R50) and 0.125% and 0.25% 50% enantiomeric excess bupivacaine (S75-R25) in epidural anesthesia for labor analgesiaTopical anesthesia associated with sedation for phacoemulsification: experience with 312 patients author indexsubject indexarticles search
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Revista Brasileira de Anestesiologia

Print version ISSN 0034-7094

Rev. Bras. Anestesiol. vol.58 no.1 Campinas Jan./Feb. 2008

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-70942008000100003 

ARTIGO CIENTÍFICO

 

Preparação, caracterização e avaliação in vitro de microesferas de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% (S75-R25)*

 

Preparación, caracterización y evaluación in vitro de microesferas de bupivacaina en exceso enantiomérico de 50% (S75-R25)

 

 

Pedro Paulo Tanaka, TSAI; Jean Pierre EstèbeII; Richard CamposIII; François ChevanneIV; Pascal Le CorreIV; Sérgio Bernardo Tenório, TSAI; Maria Fernanda TorresV

IProfessor Adjunto da Disciplina de Anestesiologia da Universidade Federal do Paraná, Visiting Associate Professor (Anesthesia Departament) Stanford University School of Medicine
IIMédico do Service d'Anesthésie et Réanimation, Hôpital Hôtel Dieu, Rennes, França
IIIMestrando do Departamento de Cirurgia da UFPr, Anestesiologista Hospital Nossa Senhora da Graças
IVFaculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Rennes, França
VProfessora Adjunta de Anátomo-Fisiologia da Unicenp

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As microesferas podem ser utilizadas como um sistema de liberação controlada para prolongar a ação de anestésicos locais. Esse estudo teve como objetivo a preparação, caracterização e análise da liberação in vitro de microesferas de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% (S75-R25).
MÉTODO: As micropartículas foram preparadas utilizando o co-polímero de ácido poliláctico-co-glicólico contendo bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% pelo método spray-dryed.
RESULTADOS: A caracterização das microesferas em relação ao seu tamanho e conteúdo foram similares aos valores teóricos. A liberação in vitro apresentou um padrão bifásico.
CONCLUSÕES: O processo de fabricação de microesferas contendo bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% pelo método spray-dryed é factível de ser realizado, com resultados semelhantes aos encontrados com microesferas de bupivacaína.

Unitermos: ANESTÉSICOS, Local: bupivacaína.


RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: Las micro esferas pueden ser utilizadas como un sistema de liberación controlada para prolongar la acción de anestésicos locales. Este estudio tuvo como objetivo la preparación, caracterización y el análisis de la liberación in vitro de micro esferas de bupivacaina en exceso enantiomérico de 50% (S75-R25).
MÉTODO: Las micro partículas fueron preparadas utilizando el copolímero de ácido poliláctico-co-glicólico con bupivacaina en exceso enantiomérico de un 50% por el método spray-dryed.
RESULTADOS: La caracterización de las micro esferas con relación a su tamaño y contenido fueron similares a los valores teóricos. La liberación in vitro presentó un estándar bifásico.
CONCLUSIONES: El proceso de fabricación de micro esferas con bupivacaina en exceso enantiomérico de 50% por el método spray-dryed se puede realizar con resultados semejantes a los encontrados con micro esferas de bupivacaina.


 

 

INTRODUÇÃO

Os anestésicos locais, tanto por sua ação periférica quanto aplicados sobre o neuroeixo, constituem importante componente no manuseio multimodal da dor aguda e de algumas condições crônicas. Além de proporcionar excelente analgesia ao repouso e ao movimento, seu uso está associado a um menor consumo de opióides e à redução de seus efeitos colaterais correlacionados 1. Entretanto, na ausência de uma modalidade contínua de administração, como na analgesia controlada pelo paciente ou via cateter, os benefícios da ação dos anestésicos locais não ultrapassam seis horas quando aplicados subcutaneamente e não mais que 20 horas quando por bloqueio de nervo femoral 2. Tentativas em prolongar o bloqueio por meio do uso de adjuvantes ou pelo aumento da concentração ou volume do anestésico local apresentam limitado benefício 3. A melhora na administração regional de anestésico local pode ser obtida com a incorporação de sistemas de liberação prolongada como implantes 4, lipossomas 5, complexação de fármacos com ciclodextrinas 6 ou micropartículas 7. Entre esses sistemas, as microesferas se tornam interessantes por sua propriedade de proporcionar uma taxa de liberação prolongada e por seu menor tamanho permitir a injeção local por meio de agulha. As microesferas de solução de bupivacaína em excesso enantiomérico poderiam proporcionar uma liberação prolongada do fármaco permitindo uma maior duração de ação e menor captação para a circulação sistêmica, evitando altas concentrações plasmáticas.

Esse estudo teve como objetivo a preparação, caracterização e análise da liberação in vitro de microesferas de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% (S75-R25).

 

MÉTODO

Essa pesquisa foi aprovada pelo Laboratório de Farmácia e Biofarmácia da Universidade de Rennes, França.

A bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% foi encapsulada como base obtida pela precipitação em meio alcalino (hidróxido de amônia) proveniente de uma solução aquosa saturada de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50%. A pureza da base resultante da bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% foi verificada por cromotografia líquida de alta performance por comparação com cloridrato de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50%. As microesferas de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% foram preparadas com a base da bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% dissolvida e polímero (RG 503H, Boehringer Ingelheim). A relação de peso dos polímeros da bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% utilizada foi de 40-60 (peso %). A solução foi processada pelo método de spray-dryed com uma Mini Büchi B-191 spray-dryed laboratorial (Figura 1) usando bico de 0,7 mm. Os parâmetros do processo foram assim definidos: temperatura de entrada (50°C); temperatura de saída (43°C); aspirador (100%); bomba (2,5 mL.min-1) e fluxo do spray (600 nL.h-1). As microesferas foram armazenadas sob vácuo à temperatura de 4°C até caracterização.

 

 

Caracterização das microesferas

Tamanho

As microesferas foram dispersas em 5 mL de uma solução aquosa Tween 20 a 0,05%, ultracentrifugadas por 10 segundos e depois dispersas em 75 mL de água destilada. Após dispersão, a distribuição do tamanho foi avaliada por cortes a laser utilizando Malvern Mastersizer S (Figura 2). Os parâmetros de distribuição dos tamanhos foram o volume do diâmetro D (v; 0,5) para 50% da amostra, a média do volume do diâmetro, D (4,3) e a amplitude: [D(v; 0,9) - D(v; 0,1)]/D(v; 0,5). Cada banho foi medido por três vezes.

 

 

Conteúdo do medicamento

Amostras de peso das microesferas contendo bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% (S75-R25; cerca de 20 mg) foram dissolvidas em cloridrato de metileno (1 mL). Então, o fármaco foi extraído em 0,1 N ácido sulfúrico (5 mL) recoberto com etidocaína como controle interno. Após mexer (5 minutos) e centrifugar (3.000 rpm, 10 minutos), 20 µL da fase aquosa foram diluídos em 2 mL da fase móvel e 20 µL dessa solução diluída foram injetados no cromatógrafo. As condições de análise da cromatografia líquida de alta performance foram as descritas previamente 8. O sistema da cromatografia líquida de alta performance foi composto de uma bomba de água modelo 6000 equipada com um injetor automático de água modelo Wisp 717 e com um espectro monitor LDC Milton Roy modelo 3100, detector de comprimento de onda colocado a 205 nm e um integrador Delsi modelo Enica 21. As análises foram determinadas pelo uso de uma coluna 125 ´ 3 Merck Lichrospher RP-B mantida a 30°C. A fase móvel foi uma mistura a 22:78 (v/v) de acetonitrile e de solução aquosa de 0,01 M KH2 PO4, acidificada com 0,1% H3PO4, a um fluxo de 0,5 mL.min-1.

Estudo da liberação in vitro

O estudo de liberação foi realizado utilizando um teste de dissolução Distek modelo 5100A e um braço rotador (100 rpm) (Figura 3). O meio de liberação foi uma solução aquosa de NaCl (900 mL), ajustada ao pH de 2,0 com HCl e termostato a 37°C. Quantidades de microesferas de peso conhecido contendo bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% (cerca de 20 mg) foram suspensas em 1 mL de solução aquosa contendo manitol a 2,5%, carboximetilcelulose sódica a 0,75% e 0,05% de Tween 20, contidas no meio de liberação. O porcentual cumulativo da liberação da bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% foi medido continuamente a 205 nm, utilizando um espectofotômetro Uvikon Modelo Kontron 992 (Figura 4). Cada banho das microesferas foi analisado três vezes e os dados foram processados usando-se o sistema de dados Icalis IDIS EE software. O tempo médio de dissolução (Td) foi derivado dos gráficos porcentuais do tempo de liberação utilizando a equação de Weibull com o pacote de software da Simed SIPHAR. O mesmo processo foi repetido para um pH de 7,35 quando da adição de tampão de fosfato.

 

 

 

 

RESULTADOS

O tamanho médio das microesferas foi de 10,74 µm (Tabela I).

 

 

Os valores do conteúdo experimental das micropartículas foram muito próximos aos valores teóricos, de acordo com a tabela II.

 

 

A composição de cada frasco contendo microesferas de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% para serem resuspensas em 20 mililitros de água destilada é de: Polímero RG 503H – 750 mg; bupivacaína – 500 mg; manitol 1g; Twen 20 – 10mg. O conteúdo teórico após resuspensão será de 3.175% (m/v) de uma solução de cloridrato de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50%.

O perfil da cinética de liberação in vitro das microesferas está representado na tabela III e figura 5.

 

 

 

 

DISCUSSÃO

A escolha do polímero é fator importante uma vez que o mesmo deve ser biocompatível e com capacidade de armazenar boa quantidade do medicamento a ser utilizado. O co-polímero de ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA) foi escolhido por possuir uma capacidade de cada grama poder conter até 0,8 g de bupivacaína e ser biodegradável 9, o que não ocorre com o polímero de ácido poliláctico (PLA), que pode conter somente 22% de anestésico local, fato que em escala industrial pode tornar sua produção inviável 7.

A relação ideal entre anestésico local e polímero gira entre 55% e 75%, porque uma concentração acima desse valor não está associada a um bloqueio mais prolongado 9. No presente estudo a relação entre bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% e PLGA foi de 40-60 respeitando-se os valores de formulação encontrados na literatura. A quantidade de anestésico local liberado das microesferas é crítico para assegurar o bloqueio neural adequado, requerendo que a liberação lenta mantenha a concentração terapêutica antes da eliminação do produto 10.

Os valores do conteúdo de anestésico local incorporado às microesferas no presente estudo foi muito próximo aos valores teóricos para tal, indicando que a encapsulação ocorreu de maneira eficiente pelo método de spray dryed em contraste com a baixa eficiência de encapsulação obtida nos processos que utilizam evaporação ou extração do solvente com alguns polímeros 7.

O perfil cinético da liberação in vitro de microesferas contendo bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% obedeceu a um padrão bifásico, ou seja, a um aumento inicial seguido de uma fase de liberação lenta. Esse perfil foi analisado em dois diferentes pH, um ácido, o qual facilitaria a liberação do conteúdo das micropartículas, e outro mimetizando o pH humano por meio da adição de um tampão de fosfato à solução. Em comparação com as microesferas de bupivacaína preparadas de maneira semelhante ao estudo atual, o aumento inicial não foi significativo, fato que pode ser justificado pelo número pequeno de amostras (3) analisadas nesse processo 11. Não obstante a isso, os resultados da avaliação in vitro desse estudo vão de encontro ao apresentado em estudo anterior que prevê a liberação de 20% do conteúdo total de bupivacaína nas primeiras 24 horas, seguida da liberação de 7% de seu conteúdo por dia até o décimo dia 9. As microesferas são degradadas em monômeros que são metabolizados via ciclo de Krebs 10.

Foi possível concluir que o processo de fabricação de microesferas contendo anestésico local por meio da emulsificação da bupivacaína em excesso enantiomérico de 50% com o polímero (PLGA), com a eliminação do solvente por meio do método spray-dryed e liofilização do mesmo é factível com resultados semelhantes aos encontrados com a bupivacaína.

AGRADECIMENTOS: Laboratório Cristalia pelo fornecimento do cloridrato de bupivacaína em excesso enantiomérico de 50%.

 

REFERÊNCIAS

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Endereço para correspondência:
Dr. Pedro Paulo Tanaka
435 Sheridan Avenue #306
94306 Palo Alto, CA EUA
E-mail: tanaka@ufpr.br

Apresentado em 3 de janeiro de 2007
Aceito para publicação em 25 de setembro de 2007

 

 

* Recebido do CET/SBA do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR