DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DE UM COMPLEXO DE INCLUSÃO DO NEROLIDOL COM CICLODEXTRINA E AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FARMACOLÓGICAS.

Abstract

RESUMO O nerolidol (NRL) (C15H26O) é um sesquiterpeno acíclico oxigenado que pode ser encontrado em óleos essenciais de diversas espécies de plantas e que possui diversas propriedades farmacológicas descritas na literatura, tornando-se um promissor candidato a futuro fitomedicamento. Entretanto possui características que dificultam o desenvolvimento de uma formulação farmacêutica e sua aplicabilidade tecnológica, fazendo-se necessário o incremento de tecnologias para aumentar a estabilidade e melhorar a solubilidade. Nesse contexto, se propôs a inclusão deste sesquiterpeno em complexo utilizando a metil-β-ciclodextrina (MβCD), como molécula hospedeira, ao qual é reconhecida na literatura por proporcionar estabilidade a molécula hospede, bem como aumentar a solubilidade aquosa e biodisponibilidade. O objetivo desse trabalho foi obter e caracterizar o complexo de inclusão (CI) do NRL com MβCD e investigar a atividade anticolinesterásica, capacidade oxidante, antioxidante e de reparo do NRL e CI em Saccharomyces cerevisiae frente aos danos do peróxido de hidrogênio, bem como avaliar a atividade antibacteriana e a possível atividade antiepiléptica desses compostos em modelos experimentais de crises epilépticas em camundongos. Inicialmente, foi realizada uma revisão, por meio de prospecção científico-tecnológica em bancos de dados direcionados a aplicação destas substâncias em doenças neurodegenerativas. Posteriormente, os CIs foram preparados em solução recorrendo ao método de solubilidade de fases para se obter a estequiometrias dos complexos de inclusão. Logo após, preparados em estado sólido pelas técnicas de malaxagem, liofilização e evaporação rotativa, e caracterizados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise por espectrometria de infravermelho com transformada de Fourrier (IV-TF), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raio-x (DRX) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H). Por fim, foram avaliadas as atividades farmacológicas do CI, bem como do NRL. O efeito inibitório do NRL e CI frente à enzima acetilcolinesterase foi avaliada qualitativamente por cromatografia de camada delgada e quantitativamente por método espectrofotométrico. Na avaliação antimicrobiana foram os realizados ensaios de susceptibilidade antimicrobiana e determinação da concentração mínima inibitória, utilizando-se microrganismos Gram-positivas e Gram-negativos. A capacidade oxidante, antioxidante e de reparo foram avaliadas em Saccharomyces cerevisiae frente aos danos do peróxido de hidrogênio. E por fim, a avaliação antiepilética foi investigada por meio de modelos experimentais de crises epilépticas induzidas por pilocarpina. A prospecção mostrou estudos com propriedades relevantes no tratamento de doenças neurogenerativas, tais como, atividades anticolinesterasica, antioxidante, antinociceptiva, anti-inflamatória e ansiolítica. Entretanto, somente onze registros de depósito de patentes foram encontrados, sugerindo a necessidade de maiores estudos sobre esse composto, tendo em vista a versatilidade da molécula que apresenta-se promissora para o desenvolvimento de novas drogas com potencial terapêutico. Os resultados obtidos comprovam que a solubilidade do fármaco foi significativamente aumentada na presença da MβCD, indicando a formação de complexos de inclusão em solução na estequiometria 1:1. A formação do CI no estado sólido foi comprovada pelas analises de DSC, IV-TF, MEV, DRX e RMN H1 mostrando que essas técnicas podem ser usadas para identificar as diferenças de complexos obtidos. O método de obtenção com melhores resultados foi obtido por liofilização, pois apresentou elevado rendimento e maior grau de interação do NRL com MβCD. O NRL e o CI apresentaram resultado positivo frente à inibição qualitativa e quantitativa da enzima acetilcolinesterase, porém o mesmo não foi observado para MβCD, o que indica que o NRL é o composto ativo na inibição da enzima. Na atividade antibacteriana, o NRL puro foi capaz de inibir todas as cepas gram positivas e algumas gram negativas testadas, diferentemente do CI que inibiu somente E. faecalis ATCC 29212. Tanto o NRL como CI apresentaram atividade antioxidante e de reparo em Saccharomyces cerevisiae frente aos danos do peróxido de hidrogênio. Já atividade antiepiléptica foi observada aumento significativo da latência para a instalação de crises epilépticas e estado de mal epiléptico, bem como na mortalidade, especialmente para a dose de 50 e 75 mg/kg do NRL e CI no modelo de crise epiléptica induzida por pilocarpina. Diante desses resultados foi submetido ao Núcleo de inovação e transferência de tecnologia da Universidade Federal do Piauí o pedido de patente do CI (NRL:MβCD) com aplicação como inibidores da enzima acetilcolinesterase, bem como potencial antioxidante.................ABSTRACT Nerolidol (NRL) (C15H26O) is an oxygenated acyclic sesquiterpene that can be found in the composition of essential oils from a variety of plants. Also it has many pharmacological properties described in the literature. This makes it a promising candidate as future phytomedicine. However, it has a characteristic that makes difficult the development of a pharmaceutical formulation and its technological applicability. Facing this, it is necessary the incrementation of technologies to enhance the stability and improve solubility. In this context, it was proposed inclusion of this sesquiterpene in a complex with a methyl-β-cyclodextrin (MβCD), as a host molecule. This complex is well recognized in the literature because promotes stability to the guest molecule, as well as increasing aqueous solubility and biodisponibility. The aim of this study was obtaining and characterizing the inclusion complex (IC) of NRL with MβCD and to investigate the anticholinesterase activity, oxidant capacity, antioxidant activity and the repair of NRL and IC in Saccharomyces cerevisiae in face of the damage of hydrogen peroxide, as well as to evaluate the antibacterial activity and the probable antiepileptic activity of this compounds in experimental models of epileptic crisis in mice. Initially, it was performed a review through a technological-scientific prospection on databases directed to applications of these substances on neglected diseases. After that, ICs were prepared in solution through the method of phase solubility to obtaining stoichiometry of the inclusion complexes. After that, they were prepared in the solid state from kneading, freeze-drying, and rotative evaporation techniques. They were characterized by differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and hydrogen nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR). Finally, they were evaluated as pharmacological activities of IC as well as NRL. Inhibitory effect of NRL and IC in comparison to the anticholinesterase enzyme was evaluated qualitatively by thin layer chromatography and quantitatively by spectrophotometric method. To perform an antimicrobial evaluation it was done antimicrobial susceptibility testing and determination of inhibitory minimum concentration, using gram-negative and gram-positive bacteria. The oxidative, antioxidant and repair capacity were evaluated in Saccharomyces cerevisiae comparing the damage do hydrogen peroxide. Finally, the antiepileptic activity was evaluated through experimental models of epileptic crisis induced by pilocarpine. It was possible to highlight many studies with relevant properties on the treatment of neurodegenerative diseases, such as, anticholinesterase, antioxidant, antinociceptive, anti-inflammatory and anxiolytic activity. However, just a little amount of patent deposit was found. This suggests the need of further studies about this compound, considering the fact that molecule is a promising compound to the development of new drugs with therapeutic potential. The results obtained prove that the drug solubility was increased significantly in the presence of MβCD. This indicates that, the formation of inclusion complexes in solution with 1:1 stoichiometry. Obtained results on, FTIR, SEM, XRD and 1H NMR proves the formation of inclusion complexes in the solid state. This shows that these techniques can be used to identify distinctions in the obtained complexes. The method of obtained with best results was obtained by freeze-drying, because it showed high yield and higher degree of interaction between NRL and MβCD. NRL and IC showed positive result considering qualitative and quantitative inhibition of acetylcholinesterase enzyme, however the same was not observed to MβCD, this indicates that NRL is the active compound on the enzyme inhibition. Considering the antibacterial activity, pure NRL was able to inhibit all tested gram positive strains and some gram negative strains. In other hand, IC inhibited only E. faecalis ATCC 29212. Both NRL and IC showed repair and antioxidant activity in Saccharomyces cerevisiae against the hydrogen damage. Considering Antiepileptic activity was observed a significantly increasing on latency to epileptic crisis installation, as well as mortality, specially when considered the dose of 50 and 75 mg/Kg of NRL and IC in the model of epileptic crisis induced by pilocarpine. Thus, these results were subjected to the Innovation Nucleus and Transfer Technology of the Federal University of Piauí in a patent application of IC (NRL:MβCD) with application as inhibitors of acetylcholinesterase enzyme as well as antioxidant potential.