Desenvolvimento de Microagulhas Poliméricas como Sistema de Liberação de Dapsona para o Tratamento da Hanseníase: Uma Abordagem com os Métodos de Micromoldagem e Impressão 3D (DLP)
Microagulhas formadoras de hidrogel; impressão 3D; microagulhas fotopolimerizáveis; dapsona
A hanseníase permanece como uma importante doença negligenciada, especialmente em países de baixa e média renda, demandando estratégias terapêuticas capazes de melhorar a adesão ao tratamento e reduzir efeitos adversos sistêmicos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e comparar duas abordagens para a obtenção de sistemas de microagulhas destinados à administração transdérmica de dapsona (DAP): microagulhas formadoras de hidrogel produzidas por micromoldagem e microagulhas fabricadas por impressão 3D. Para isso, foram avaliados aspectos relacionados ao desenvolvimento, otimização, caracterização físico-química, propriedades mecânicas, capacidade de inserção, permeação cutânea, perfil de liberação e biocompatibilidade preliminar. Inicialmente, foram desenvolvidas microagulhas formadoras de hidrogel (HFMNs) à base de carboximetilcelulose sódica e amido, reticuladas quimicamente com ácido cítrico. Um planejamento fatorial 2³ permitiu selecionar a formulação contendo 5% (p/v) de carboximetilcelulose sódica, 6% (p/v) de amido e 10% (v/v) de ácido cítrico. Entretanto, a baixa flexibilidade mecânica observada indicou a necessidade de otimização. Para essa etapa, foi empregado um planejamento Box–Behnken, avaliando a influência da concentração de sorbitol e das condições de reticulação. A formulação otimizada, contendo 2,25% de sorbitol e reticulada a 60 °C por 40 min (MN2,25S.60.40), apresentou desempenho mecânico adequado, atingindo a segunda camada de Parafilm®M, além de menor heterogeneidade molecular avaliada por DSC e pH de superfície compatível com aplicações transdérmicas. Devido à baixa solubilidade aquosa da DAP, foram desenvolvidas dispersões sólidas contendo PVP K30, sendo a proporção DAP de 1:3 selecionada por apresentar maior grau de amorfização e teor de fármaco de 21,98 ± 2,77%. Para facilitar a aplicação do sistema, foi desenvolvido por impressão 3D FDM um reservatório de ácido polilático (PLA) destinado ao acondicionamento da dispersão sólida e posterior acoplamento às HFMNs. Nos ensaios de permeação in vitro, o sistema combinado promoveu aumento da permeação transdérmica da DAP e redução do tempo de latência (lag time), mantendo um perfil de liberação sustentada. Como segunda abordagem, foram desenvolvidas microagulhas contendo DAP por impressão 3D baseada na tecnologia de processamento digital por luz (DLP). Diferentes formulações de resinas fotopolimerizáveis compostas por polietilenoglicol diacrilato (PEGDA), fotoiniciador LAP e tartrazina foram avaliadas para otimizar o processo de fabricação. As microagulhas obtidas apresentaram elevada reprodutibilidade estrutural, adequada resistência mecânica, elevada fração de gel e capacidade de intumescimento compatível com liberação sustentada. Os ensaios de inserção demonstraram penetração até a terceira camada de Parafilm®M, confirmada por microtomografia computadorizada (MicroCT), bem como inserção completa das agulhas em pele de orelha de porco ex vivo. Nos estudos de liberação in vitro, observou-se liberação sustentada da DAP. Os ensaios de fotoestabilidade demonstraram que o fármaco permaneceu estável após exposição à luz de 405 nm sob as mesmas condições empregadas durante a impressão. Adicionalmente, os ensaios de hemocompatibilidade, citocompatibilidade e HET-CAM indicaram um perfil preliminar de biocompatibilidade adequado. Em conjunto, os resultados demonstraram que ambas as estratégias de fabricação produziram sistemas de microagulhas com propriedades mecânicas adequadas, capacidade de inserção eficiente e potencial para administração transdérmica sustentada de dapsona. As HFMNs associadas ao reservatório favoreceram a permeação cutânea do fármaco, enquanto as microagulhas produzidas por impressão 3D apresentaram elevada precisão estrutural e liberação sustentada. Dessa forma, os sistemas desenvolvidos representam plataformas promissoras para a administração transdérmica de dapsona e potencial aplicação no tratamento da hanseníase.