Desenvolvimento de um sistema nanoestruturado para coencapsulação de aciclovir e ácidos gordos ómega-3 por electrospinning

Abstract

As infeções herpéticas e em particular as infeções causadas pelo Herpes simplex virus (HSV) estão entre os agentes etiológicos das infeções humanas mais comuns, afetando cerca de 67 % da população mundial. O tratamento padrão para o herpes oro-facial consiste na administração de fármacos antivirais entre os quais se destaca o aciclovir (ACV). Apesar da eficácia terapêutica, a posologia do ACV requer uma administração continua e repetitiva de doses elevadas (cerca de 200 mg, a cada 5 horas). A possibilidade de associar os antivirais a outros compostos bioativos, em particular aos ácidos gordos ómega-3 que promovem a angiogénese acelerando a cicatrização do tecido lesado, tem sido defendida. Quer o ACV quer os ácidos gordos ómega-3 apresentam, nas suas formulações clássicas, problemas galénicos e de farmacocinética. Deste modo, outras formulações e vias de administração têm sido propostas. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema nanoestruturado para a coencapsulação de ACV e ácidos gordos ómega-3 para aplicação cutânea para o tratamento do herpes labial. Para tal foram selecionados dois polímeros, a policaprolactona (PCL) e a proteína zeína e através da técnica de electrospinning produziram-se nanofibras destes polímeros. As nanofibras de PCL foram as selecionadas para fazer a coencapsulação dos dois compostos bioativos. Procedeu-se à sua caracterização por diversas técnicas: microscopia eletrónica de varrimento (SEM), espetroscopia de dispersão de energia de raios-X (EDS), espetroscopia de absorção no infravermelho (FTIR), calorimetria diferencial de varrimento (DSC), estudo da molhabilidade por avaliação do ângulo de contacto e difração de raios-X (XRD). Foram ainda feitos alguns estudos avaliativos do interesse terapêutico dos sistemas desenvolvidos, tais como a determinação do seu fator oclusivo, da sua capacidade de permeação cutânea e da sua biocompatibilidade avaliada pela viabilidade de linhas celulares de queratinócitos e fibroblastos. O sistema polimérico nanoestruturado desenvolvido revelou ser promissor, devido às suas características mecânicas e capacidade de veiculação e libertação dos compostos bioativos, tendo ainda revelado um efeito oclusivo favorável à penetração cutânea dos compostos bioativos e uma baixa citotoxicidade. Aspetos a melhorar neste sistema incluem uma possível modificação superficial ou associação a um sistema de penso para melhorar a adesão celular e consequentemente melhorar a permeação cutânea.

Herpetic infections, in particular infections caused by Herpes simplex virus (HSV) are among the most common human infections, affecting for around 67% of the world's population. The standard treatment for oro-facial herpes is the administration of antiviral drugs, mostly acyclovir (ACV). Despite the therapeutic efficacy, the dosing use of ACV requires a continuous and repetitive administration of high dose (about 200 mg, every 5 hours). The possibility of associating antivirals with other bioactive compounds, in particular omega-3 fatty acids that promote angiogenesis, accelerating the healing of the injured tissue, has been supported. Both ACV and omega-3 fatty acids present, in their classic formulations, galenic and pharmacokinetic problems. Thus, other formulations and routes of administration have been proposed. The aim of this work was the production of a nanostructured system for co-encapsulation of ACV and omega-3 fatty acids with cutaneous application for the treatment oro-facial herpes. For this, two polymers were selected, polycaprolactone (PCL) and zein protein and by the electrospinning technique nanofibers of these polymers were produced. The PCL nanofibers were selected to co- encapsulated the two bioactive compounds and their was characterization was made by several techniques: scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), infrared absorption spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), study of wettability by contact angle evaluation, and X-ray diffraction (XRD). After the characterization, many studies were carried out indicating the therapeutic interest of the developed systems, such as the determination of the occlusive factor, skin permeation capacity and its biocompatibility evaluated by the effect on the viability of keratinocyte and fibroblast cell lines. The developed nanostructured polymer system has been shown to be promising for its mechanical characteristics and the ability to deliver and release the bioactive compounds, it has also shown a suitable occlusive effect on skin penetration of the bioactive compounds. As a positive feature there is still to be mentioned its low cytotoxicity. Improvements in this system include a possible surface modification or association to a dressing system to improve cell adhesion and consequently improve skin permeation.