Desenvolvimento, caracterização e potencial terapêutico de microemulsão contendo flavonoides diméricos de Fridericia plathyphylla(Cham.) L.G.Lohmann Família Bignoniaceae

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma microemulsão contendo a fração diclorometânica rica com esses flavonoides diméricos denominados brachydinas. Os constituintes da formulação foram escolhidos e o diagrama de fases pseudoternário foi construído utilizando o método de titulação para obtenção da região de formação de microemulsão. Foi realizado a incorporação nas proporções 3% e 5% de fração e realizado a caracterização em termos de tamanho das gotículas, potencial zeta e índice de polidispersão. Ambas as microemulsões apresentaram tamanho de partícula <100 nm e apenas a microemulsão com 3% apresentou valores de índice de polidispersão e potencial zeta mais próximo do ideal e, portanto, foi escolhida para continuidade ao estudo. As características físico-química e organolépticas foram avaliadas e revelaram pHs fisiologicamente aceitáveis para uso tópico/transdérmico e oral, índice de refração 1.42±0.01, densidade de massa 1.016g/cm3± 0.01, limpidez e transparência características dessas microestruturas. A estabilidade das microemulsões foram avaliadas e mostraram bons perfis de estabilidade mesmo após aplicação de condições térmicas extremas, com baixa alteração nos valores de pH e teor de fração incorporada. O estudo de liberação in vitro revelou que a microemulsão permitiu a liberação controlada da fração com quantidade cumulativa liberada superior a 60% em 6 h. Ademais a fração ativa e microemulsão não apresentaram toxicidade no modelo experimental com larvas de Tenebrio molitor nas concentrações testadas. A microemulsão desenvolvida demonstrou excelentes propriedades físico-químicas, estabilidade, toxicidade e melhor capacidade de liberação do princípio ativo. Estes resultados fornecem uma base para aplicação da microemulsão como veículo de entrega dos flavonoides estudados. Além disso, foi realizado o isolamento das substâncias presentes na fração apolar utilizando cromatografia de fase normal, na perspectiva de obtenção dos padrões de brachydinas utilizada nos testes quantificação do teor da fração na microemulsão. Considerando os dados já publicados com as brachydinas quanto a sua expressiva atividade em câncer de próstata e mama, foi realizado o estudo de docagem molecular, para o entendimento dos possíveis alvos moleculares e mecanismos envolvidos com a carcinogênese, os resultados mostraram relevantes interações das brachydinas com o sítio alostérico da isoforma da proteína quinase MAPK14 (p38α), proteína que está associada a várias funções biológicas principalmente em carcinogênese, levantando a hipótese que a formulação desenvolvida contendo as brachydinas poderá ser usada como alternativa no tratamento do câncer. Sendo assim, o presente trabalho, traz nova perspectiva no estudo de produtos naturais quanto a aplicação tecnológica da fração diclorometânica obtida do extrato das raízes de F. platyphylla por meio de sua incorporação bem-sucedida em formulação microemulsionada colaborando para exploração e valorização da flora brasileira. Além disso, como produto intelectual foi publicada uma revisão na revista Pharmaceuticals e um artigo com a formulação na revista AAPS PharmSciTech.

The aim of this work was to develop a microemulsion containing the dichloromethane fraction rich in these dimeric flavonoids, called brachydins. The components of the formulation were selected and the pseudoternary phase diagram was constructed using the titration method to obtain the microemulsion formation region. Incorporation was carried out in 3% and 5% fractions and characterization was carried out in terms of droplet size, zeta potential and polydispersity index. Both microemulsions showed a particle size <100 nm and only the 3% microemulsion showed polydispersity index and zeta potential values closer to the ideal and was therefore selected for further study. The physicochemical and organoleptic properties were evaluated and showed physiologically acceptable pH values for topical/transdermal and oral use, a refractive index of 1.42±0.01, a density of 1.016g/cm3±0.01, and the clarity and transparency characteristic of these microstructures. The stability of the microemulsions was evaluated and showed good stability profiles even after application of extreme thermal conditions, with little change in pH values and content of incorporated fraction. The in vitro release study showed that the microemulsion allowed a controlled release of the fraction with a cumulative release of more than 60% in 6 hours. Moreover, the active fraction and the microemulsion showed no toxicity in the experimental model with Tenebrio molitor larvae at the concentrations tested. The developed microemulsion showed excellent physicochemical properties, stability, toxicity and better drug release capacity. These results provide a basis for the application of the microemulsion as a delivery vehicle for the studied flavonoids. In addition, the substances present in the apolar fraction were isolated using normal phase chromatography to obtain the brachydin standards used in the tests to quantify the content of the fraction in the microemulsion. Considering the data already published with brachydins regarding their significant activity in prostate and breast cancer, a molecular docking study was carried out to understand the possible molecular targets and mechanisms involved in carcinogenesis.The results showed relevant interactions of brachydins with the allosteric site of the MAPK14 protein kinase isoform (p38α), a protein associated with various biological functions, especially in carcinogenesis, raising the hypothesis that the developed formulation containing brachydins could be used as an alternative in the treatment of cancer. Thus, this work brings a new perspective to the study of natural products in terms of the technological application of the dichloromethane fraction obtained from the extract of the roots of F. platyphylla through its successful incorporation in a microemulsion formulation, contributing to the exploration and valorization of Brazilian flora. In addition, as an intellectual product, a review was published in the journal Pharmaceuticals and an article with the formulation was published in the journal AAPS PharmSciTech.