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Jan 06, 2024

Uma análise abrangente de partículas de meloxicam produzidas por ablação a laser de nanosegundos como uma técnica de moagem úmida

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 12551 (2022) Cite este artigo

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Recentemente, o número de compostos de drogas insolúveis em água e pouco solúveis aumentou significativamente. Portanto, um crescente interesse tem sido testemunhado em diferentes técnicas de redução de tamanho de partícula para melhorar as taxas de dissolução, características de transporte e biodisponibilidade de drogas. A ablação a laser provou ser um método alternativo para a produção de partículas de drogas de tamanho nano e micrômetro sem danos químicos consideráveis. Apresentamos a ablação a laser de nanossegundos de pastilhas de drogas em água destilada, visando o meloxicam, um anti-inflamatório não esteróide pouco solúvel em água, em diferentes comprimentos de onda do laser (248 nm, 532 nm e 1064 nm). Além da caracterização química, cristalinidade, morfologia e estudos de tamanho de partícula, o mecanismo do processo de geração de partículas foi examinado. A aplicabilidade de partículas ablacionadas na formulação de drogas foi investigada por medidas de solubilidade, citotoxicidade e efeito anti-inflamatório. Mostramos que a ablação a laser é um método limpo, eficiente e quimicamente não prejudicial para reduzir o tamanho das partículas de meloxicam para a faixa de tamanho sub-micrômetro a poucos micrômetros, o que é ideal para a administração pulmonar de medicamentos. Complementado pela excelente solubilidade (quatro a nove vezes maior) e propriedades anti-inflamatórias (quatro a cinco vezes melhores) das partículas em comparação com a droga inicial, a ablação a laser está prevista para ter aplicações mais amplas no desenvolvimento de formulações de drogas.

A solubilidade é uma preocupação crescente para a indústria farmacêutica, pois os fármacos pouco solúveis representam cerca de 40% dos comercializados e 90% dos compostos candidatos1. Essa tendência inspirou o desenvolvimento de várias estratégias de formulação e administração de medicamentos2. Um dos métodos físicos mais simples para aumentar a solubilidade e biodisponibilidade é a redução de tamanho de partícula3,4, cujas técnicas podem ser classificadas5 como a) convencional: moagem6,7, secagem por pulverização8, homogeneização a alta pressão7 ou b) não convencional: líquido anti -cristalização por solvente9, liofilização por spray10, processos de micronização baseados em fluido supercrítico11 e ablação por laser pulsado12,13,14,15.

A ablação por laser pulsado é uma técnica de processamento de material flexível que pode ser usada no vácuo, gás ou líquido com diversos materiais-alvo. É amplamente aplicado para sintetizar diferentes nanomateriais16,17,18,19. Como a ablação a laser é uma técnica livre de produtos químicos que pode ser controlada com precisão em uma ampla gama de parâmetros, ela também se tornou atraente para as ciências da vida. Foi demonstrado que as partículas de drogas podem ser trituradas por ablação a laser, reduzindo assim o tamanho das partículas originais (sintetizadas) até a faixa de tamanho de nanômetro-micrômetro12,13,14,15.

O presente trabalho complementa nossa investigação anterior da produção de suspensão de meloxicam usando ablação por laser pulsado em líquido (PLAL)12. Três diferentes comprimentos de onda de laser foram usados ​​e, além da estrutura e composição das partículas ablacionadas, sua solubilidade, citotoxicidade e atividade anti-inflamatória foram estudadas e comparadas com a droga original. Para entender o processo subjacente, rastreamos a ablação das pastilhas de drogas por fotografia rápida.

Meloxicam (Mx.) (4-hidroxi-2-metil-N-(5-metil-2-tiazolil)2H-benzotiazina-3-car-boxamida-1,1-dióxido) foi obtido da EGIS Ltd., (Budapeste , Hungria) em forma de pó 100% cristalino com um grau farmacêutico acima de 99% e um tamanho médio de partícula de d(0,5) = 27,52 µm.

Os alvos puros de meloxicam foram produzidos comprimindo 300 mg de meloxicam em pó em pastilhas com um diâmetro de 9 mm usando força de compactação de 15 kN em uma máquina KORSCH EK-0 Tablet Press (KORSCH AG—Berlim, Alemanha).

Um excimer laser KrF (LLG Twinamp, λ = 248 nm, FWHM = 18 ns, f = 10 Hz) e um laser Q-switched Nd:YAG duplicado de frequência (Quantel, λ = 532 nm/1064 nm, FWHM = 6 ns, f = 10 Hz) forneceu os pulsos de nanossegundos em três comprimentos de onda do ultravioleta através do visível para a região do infravermelho.