Caracterização físico-química de complexos de insulina: dimetil-beta-ciclodextrina e insulina: hidroxipropil-beta-ciclodextrina e avaliação da influência do tipo de complexo na produção de microesferas biodegradáveis / Physico-chemical caracterization of insulin: dimethyl-beta-cyclodextrin and insulin:hydroxypropil-beta-cyclodextrin complexes and evaluation of the kind of complexes on the biodegradable microspheres preparation

RESUMO

A etapa principal na ativação e ligação da insulina ao seu receptor é a dissociação dos hexâmeros do hormônio, normalmente presente nas preparações farmacêuticas, para a forma monomérica bioativa. A utilização de diferentes ciclodextrinas (CDs) como adjuvantes em formulações contendo insulina vem sendo explorada e os estudos realizados demonstram que estas substâncias podem aumentar a absorção da insulina principalmente por diminuírem sua capacidade de formar dímeros e hexâmeros em meio aquoso. No presente trabalho, complexos de insulinahidroxipropil-beta-ciclodextrina (INSHP-beta-CD) e insulinadimetil-beta-ciclodextrina (INSDM-beta-CD) foram caracterizados utilizando técnicas de titulação calorimétrica isotérmica e espalhamento dinâmico de luz. Por meio da titulação calorimétrica foram determinados os parâmetros termodinâmicos de interação entre a insulina e as CDs utilizadas, sugerindo que o mecanismo de complexação ocorre com aumento de entropia para ambos os sistemas. Os experimentos de espalhamento dinâmico de luz não indicaram diminuição do diâmetro hidrodinâmico das espécies moleculares de insulina após a complexação com as CDs. Os complexos INSHP-beta-CD e INSDM-beta-CD foram encapsulados em microesferas (MEs) de PLGA 5050. A caracterização das MEs obtidas revelou aumento considerável na taxa de encapsulamento de insulina quando complexada com as CDs sem que ocorresse diferença significativa no diâmetro das partículas em função da complexação.

ABSTRACT

The main stage in the linking and activation of the specific receptors by the insulin is the dissociation of this peptide hexamers, normally present in pharmaceutical formulations, in the monomeric active form. Because of this, the use of different cyclodextrins as adjuvants in the formulations containing insulin has been explored and the realized studies have demonstrated that the cyclodextrins can increase the absorption of the insulin mainly by reducing the ability of insulin oligomerization in aqueous media. In this work, complexes of INSHP-beta-CD and INSDM-beta-CD have been characterized by the use of isothermal calorimetry titration (ICT) and dynamic scattering of light. By means of ICT, the thermodynamic parameters of interaction between insulin and the cyclodextrins have been determined, and it was observed that the complexation occurs with an increase of entropy for both systems. The experiments of dynamic scattering of light have not showed reduction in the size of insulin particles, which could indicate the dissociation of insulin hexamers after the complexation with cyclodextrins. Then, the INS HP-beta-CD and INSDM-beta-CD complexes were encapsulated in PLGA microspheres. These systems were characterized and it was not observed any significant difference in the microspheres diameter, but a considerable increase in the hormone loading after the complexation with HP-beta-CD and DM-beta-CD was shown.