Estudo do efeito de estatinas e antiplaquetários na evolução do infarto agudo do miocárdio: uma abordagem metabolômica multiplataform / Effect of statins and antiplatelets in the evolution of acute myocardium infarction: a multiplatform metabolomics approach

O infarto agudo do miocárdio (IAM) é a maior causa de mortalidade no mundo. A oclusão coronária determina a necrose completa de cardiomiócitos (células musculares cardíacas) durante as primeiras horas do IAM. Porém, mesmo após a perda de massa de miocárdio viável cessar, a região infartada pode se expandir ou contrair no decorrer das primeiras semanas, afetando o prognóstico dos pacientes. Alguns tratamentos podem auxiliar na recuperação e melhoria do prognóstico desses pacientes, como o uso de estatinas e antiplaquetários, que quando utilizados em conjunto, proporcionam efeitos sinérgicos. O presente estudo investigou e comparou, através da óptica da metabolômica global multiplataforma, tratamentos concomitantes de estatinas (sinvastatina ou rosuvastatina) e antiplaquetários bloqueadores do receptor de ADP (clopidogrel ou ticagrelor), em pacientes que sofreram IAM. Foram coletadas amostras de plasma e urina de cerca 40 pacientes tratados com clopidrogrel e sinvastatina ou ticagrelor e rosuvastatina no Hospital São Paulo em diferentes períodos (basal, 1 mês e 6 meses após IAM). Amostras de plasma (basal e 1 mês) foram analisadas por RPLC-MS nos modos de ionização positivo e negativo, GC-MS e CEMS. Amostras de urina (basal, 1 mês e 6 meses) foram analisadas por RPLC-MS no modo de ionização positivo e HILIC-MS nos modos de ionização positivo e negativo. A abordagem metabolomica global multiplataforma evidenciou alterações no metabolismo de diferentes vias pelos dois tratamentos. Os dois tratamentos proporcionaram um efeito pronunciado no metabolismo de diferentes lipídios, como glicerolipídios, esfingolipídios, glicerofosfolipídios e ácidos graxos, sendo que a combinação rosuvastatina e ticagrelor resultou num efeito mais acentuado. Já o tratamento com clopidogrel e sinvastatina alterou de maneira mais pronunciada o metabolismo de aminoácidos ramificados e de acilcarnitinas de cadeia curta. Observou-se ainda a alteração de possíveis biomarcadores relatados na literatura como associados a problemas cardiovasculares, como hipoxantina, ácido 2-hidroxibutírico, algumas espécies de ceramidas, fosfatidilcolinas e acilcarnitinas de cadeia curta

cute myocardium infarction (AMI) is the main mortality cause in the world. The coronary occlusion determines the complete necrosis of cardiomyocytes (cardiac muscle cells) during the first hours of AMI. However, even after the loss of viable myocardial mass ceases, the infarcted area may still expand or contract during the first weeks after AMI, affecting the patient prognosis. Some treatments may assist patient recovery and improve prognostic, such as statins and antiplatelets which, when combined, provide synergic effects. This study investigated and compared, by untargeted multiplatform metabolomics, simultaneous treatments of statins (simvastatin or rosuvastatin) and ADP receptor antagonist antiplatelets (clopidogrel or ticagrelor) in patients that suffered AMI. Plasma and urine samples from around 40 patients treated with clopidogrel and simvastatin or ticagrelor and rosuvastatin were collected in Hospital Sao Paulo at different time points (basal, 1 month, 6 months after AMI). Plasma samples (basal and 1 month) were analyzed by RPLC-MS in positive and negative ionization modes, GC-MS and CE-MS. Urine samples (basal, 1 month, 6 months) were analyzed by RPLC-MS in positive ionization mode and by HILIC-MS in positive and negative ionization modes. The untargeted multiplatform metabolomics approach has shown that different metabolic pathways have been altered by the two treatments. Both treatments had a profound impact on the metabolism of different lipids, such as glycerolipids, sphingolipids, glycerophospholipids, and fatty acids. However, the combined treatment using rosuvastatin and ticagrelor impacted the most the lipid pathways. On the other hand, clopidogrel and simvastatin treatment affected more intensily the branched chain amino acids and short chain acylcarnitines metabolisms. Reported biomarkers in the literature related to cardiovascular diseases were also observed in this study, such as hypoxanthine, 2-hydroxybutyric acid, some species of ceramides, phosphatidylcholines and short chain acylcarnitines

Efeito da combinação de sinvastatina com paclitaxel veiculado por nanoemulsão lipídica na aterosclerose induzida em coelhos / Effect of a combination of simvastatin and paclitaxel carried by a lipid nanoemulsion on induced atherosclerosis in rabbits

Em estudos prévios, mostramos que uma nanoemulsão lipídica (LDE) é reconhecida e se liga aos receptores de LDL após sua injeção na corrente sanguínea. Como tais receptores estão superexpressos em células com altas taxas de proliferação, como ocorre no câncer e na aterosclerose, a LDE pode ser utilizada como veículo para direcionar fármacos a essas células, diminuindo sua toxicidade e aumentando sua eficácia terapêutica. Anteriormente, reportamos que o tratamento com um derivado do paclitaxel, o oleato de paclitaxel, associado à LDE (PTX-LDE), reduziu em 60% a área lesionada de aortas de coelhos submetidos à dieta aterogênica, comparados a animais não tratados. No presente trabalho, avaliamos o efeito da associação de sinvastatina, medicamento hipolipemiante, e PTX-LDE, sobre a aterosclerose induzida por dieta em coelhos. Trinta e seis coelhos machos da raça Nova Zelândia foram submetidos à dieta enriquecida com 1% de colesterol durante oito semanas. A partir da quinta semana, os animais foram divididos em quatro grupos, de acordo com o tratamento: controle (solução salina EV), sinvastatina (2mg/kg/dia, VO), paclitaxel (PTX-LDE, 4mg/Kg/semana, EV), ou combinação de sinvastatina (2mg/Kg/dia, VO) com paclitaxel (PTX-LDE, 4mg/Kg/semana, EV). Após oito semanas, os animais foram sacrificados para análise das aortas. Em comparação aos controles, a área lesionada das aortas foi em torno de 60% menor, tanto no grupo paclitaxel, quanto no grupo da combinação, e em torno de 40% menor no grupo sinvastatina (p<0,05). A razão entre as camadas íntima/média foi menor nos grupos tratados, em relação ao grupo controle (controles, 0,35±0,22, sinvastatina, 0,10±0,07, paclitaxel, 0,06±0,16 e combinação, 0,09±0,05, p<0,0001). Os grupos combinação e sinvastatina apresentaram um aumento da porcentagem de colágeno nas lesões (combinação, 20% e sinvastatina, 22%), em comparação aos controles (11%) e ao grupo paclitaxel (12%), (p<0,0001). Houve uma diminuição da porcentagem de macrófagos na lesão em todos os grupos tratados (paclitaxel, 11%, sinvastatina, 8% e combinação, 5%), comparados ao grupo controle (30%), (p<0,0001). O grupo paclitaxel apresentou menor porcentagem de células musculares lisas na lesão (20%) em relação aos controles (33%), (p<0,0001), já na combinação, houve aumento dessa porcentagem (44%), (p<0,0001). A combinação com sinvastatina não aumentou a eficácia do tratamento com PTX-LDE na redução da área de lesões ateroscleróticas, porém, os efeitos adicionais sobre o perfil lipídico e na composição das lesões, observadas com o uso da combinação, são achados importantes, que sugerem benefícios no sentido de aumentar a estabilidade das placas ateroscleróticas, o que nos abre um caminho de pesquisa muito promissor

In previous studies we have shown that a lipid nanoemulsion (LDE) is recognized and binds to LDL receptors after injection into the bloodstream. As those receptors are upregulated in cells with higher proliferation rates, as occurs in cancer and atherosclerosis, LDE can be used as a vehicle to direct drugs to those cells, diminishing toxicity and increasing therapeutic efficacy. Previously, we reported that treatment with antiproliferative agent paclitaxel derivative, paclitaxel oleate, associated with LDE (PTX-LDE), reduced by 60% the injured area of the aorta of rabbits subjected to atherogenic diet compared to untreated animals. In the current study we aim to test the effect of a combination of lipid-lowering drug simvastatin with PTX-LDE on diet-induced atherosclerosis in rabbits. Thirty-six male New Zealand rabbits were fed a 1% cholesterol diet for 8 weeks. Starting from week 5, animals were divided into four groups, according to the following treatments: controls (I.V. saline solution injections), simvastatin P.O. (2mg/kg/day), paclitaxel (PTX-LDE I.V. injections, 4mg/Kg/week), or paclitaxel-simvastatin combination (PTX-LDE I.V., 4mg/Kg/week + simvastatin P.O., 2mg/Kg/day). After 8 weeks, the animals were sacrificed for aorta evaluation. Compared to controls, the injured area was reduced by 60% in both paclitaxel and combination groups, and by 40% in simvastatin group (p<0,05). The intima/media ratio was reduced in treated groups, compared to control group (controls, 0,35±0,22, simvastatin, 0,10±0,07, paclitaxel, 0,06±0,16 and combination, 0,09±0,05, p<0,0001). Simvastatin and combination groups showed increased collagen content within the lesions (simvastatin, 22% and combination 20%), compared to controls (11%) and to paclitaxel group (12%), (p <0.0001). Macrophage content within the lesions was reduced in all treated groups (paclitaxel, 11%, simvastatin, 8% e combination, 5%), compared to controls (30%), (p <0.0001). The percentage of smooth muscle cells in the lesions was diminished in paclitaxel group (20%) compared to control group (33%), while the combination group showed increased percentage (44%) of smooth muscle cells in the lesions (p<0,0001). The combination of simvastatin did not improve the efficacy of the treatment with PTXLDE in reducing the area of atherosclerotic lesions, but the additional effects on lipid profile and lesion composition observed with the use of the combination are important findings that suggest benefits in order to enhance the stability of atherosclerotic plaques, which may lead us to a very promising research path

Rational use of antioxidants in solid oral pharmaceutical preparations

Antioxidants are currently used as efficient excipients that delay or inhibit the oxidation process of molecules. Excipients are often associated with adverse reactions. Stability studies can guide the search for solutions that minimize or delay the processes of degradation. The ability to predict oxidation reactions in different drugs is important. Methods: This study was conducted to assess the rational use of butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), sodium metabisulfite (SMB), propyl gallate (PG) and cysteine (CYS) in tablet formulations of simvastatin and ketoconazole. These antioxidants were evaluated according to stability parameters and the relationship between efficiency of the antioxidant and chemical structure of the drugs. Results were compared with DPPH tests and computational simulations. BHT was most efficient regarding simvastatin stability, and the most effective BHT concentrations for maintaining stability were 0.5 and 0.1%. In relation to ketoconazole, SMB was most efficient for maintaining content and dissolution profile. The evaluation by DPPH showed that the largest percentage of absorbance reduction was observed for PG, while SMB proved most efficient and had lower consumption of DPPH. The same pattern was observed, albeit with lower efficiency, for the other lipophilic antioxidants such as BHT and BHA. The results of the molecular modeling study demonstrated that electronic properties obtained were correlated with antioxidant activity in solution, being useful for the rational development of liquid pharmaceutical formulations but not for solid oral formulations. This study demonstrated the importance of considering stability parameters and molecular modeling to elucidate the chemical phenomena involved in antioxidant activity, being useful for the rational use of antioxidants in the development of pharmaceutical formulations.

Atualmente, antioxidantes são usados como excipientes eficientes, que retardam ou inibem o processo de oxidação de moléculas. Excipientes são frequentemente associados a efeitos adversos. Estudos de estabilidade podem ajudar na busca por possíveis soluções para minimizar ou retardar os processos de degradação. A habilidade de prever as reações de oxidação em diferentes fármacos é importante. O estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o uso racional de hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT), metabissulfito sódico (SMB), galato de propila (PG) e cisteína (CYS) em formulações de comprimidos de sinvastatina e cetoconazol. Eles foram avaliados por parâmetros de estabilidade e pela relação entre a eficiência dos antioxidantes e a estrutura química do fármaco. Os resultados foram comparados com testes de DPPH e simulações em computador. BHT foi mais eficiente com relação a estabilidade da sinvastatina e às concentrações mais eficientes para manutenção de estabilidade foram 0,5 e 0,1%. Com relação ao cetoconazol, SMB foi mais eficiente em manter o conteúdo e o perfil de dissolução. A avaliação por DPPH mostrou que o maior percentual de redução de absorção foi observado para PG, enquanto que SMB mostrou ser mais eficiente e consumir menos DPPH. A mesma tendência foi observada com menos eficiência em todos os outros antioxidantes lipofílicos como o BHT e BHA. Os resultados do estudo de modelagem molecular demonstraram que as propriedades eletrônicas obtidas podem ser correlacionadas com a atividade antioxidante em solução, sendo útil para o desenvolvimento racional de formulações farmacêuticas líquidas, mas não para formulações sólidas orais. Este estudo demonstrou a importância de considerar parâmetros de estabilidade e modelagem molecular para elucidar os fenômenos químicos envolvidos na atividade antioxidante, sendo úteis para o uso racional de antioxidantes no desenvolvimento de formulações farmacêuticas.

Sensitive spectrophotometric assay of simvastatin in pharmaceuticals using permanganate / Ensaio espectrofotométrico sensíveis de sinvastatina em medicamentos utilizando permanganato

Two simple, sensitive, selective and inexpensive spectrophotometric methods are described for the determination of simvastatin (SMT) in bulk drug and in tablets using permanganate as the oxidimetric reagent. In method A, SMT is treated with a measured excess of permanganate in acetic acid medium and the unreacted oxidant is measured at 550 nm, whereas in method B the reaction is carried out in alkaline medium and the resulting manganate is measured at 610 nm. In method A, the amount of permanganate reacted corresponds to the SMT content and the absorbance is found to decrease linearly with the concentration; and in method B, the absorbance increases with concentration. The working conditions of assays were optimized, and the methods were validated according to the current ICH guidelines. Under optimum conditions, SMT could be assayed in the concentration ranges, 1.47 - 17.67x10-5 and 2.27 - 27.18 x10-6 mol/L by method A and method B, respectively. The calculated molar absorptivities are 3.2 x 10³ and 2.5 x 10(4) L/mol/cm for method A and method B, respectively with corresponding Sandell sensitivity values of 0.0387 and 0.0178 μg/cm². The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) have also been reported. Accuracy and precision for the assay were determined by calculating the intra-day and inter-day at three concentrations; the intra-day RSD was < 2 percent and the accuracy was better than 2.15 percent (RE). The methods were applied successfully for the determination of SMT in tablet dosage form with a high percentage of recovery, good accuracy and precision, and without measurable interference by the excipients. The accuracy was further ascertained from placebo and synthetic mixture analysis and also from the spike-recovery method.

Dois métodos espectrofotométricos simples, sensíveis, seletivos e baratos são descritos para a determinação de sinvastatina (SMT) a granel e em comprimidos, utilizando permanganato como reagente oxidimétrico. No método A, a SMT é tratada com excesso conhecido de permanganato em meio de ácido acético e o oxidante que não reage é medido a 550 nm, enquanto no método B, a reação é efetuada em meio alcalino e o manganato resultante é medido a 610 nm. No método A, a quantidade de permanganato que reage corresponde ao conteúdo de SMT e a absorbância diminui linearmente com o aumento da concentração; no método B, a absorbância aumenta com o aumento da concentração. As condições de trabalho do ensaio foram otimizadas e os métodos, validados de acordo com as normas do ICH. Sob condições ótimas, a SMT pode ser ensaiada nas faixas de concentração de 1,47- 17,67x10-5 e de 2,27-27,18 x10-6 mol/L pelo método A e B, respectivamente. As absortividades molares calculadas são 2 x 10³ e 2,5 x 10(4) L/ mol/cm, respectivamente, para os métodos A e B, com os valores correspondentes de sensibilidade de Sandell de 0,0387 e 0,0178 μg/cm². Os limites de detecção (LOQ) também foram relatados. A exatidão e a precisão do ensaio foram determinadas pelo cálculo de três concentrações intra- e inter-dia; a RSD intra-dia foi <2 por cento e a exatidão foi melhor que 2,15 por cento (RE). Os métodos foram aplicados com sucesso à determinação de SMT em comprimidos com alta porcentagem de recuperação, boa exatidão e precisão e sem interferência mensurável dos excipientes. A exatidão foi posteriormente determinada no placebo e na mistura sintética e, também, pelo método de spike recovery.