RESUMO:

Foi desenvolvido e caracterizado um bigel funcionalizado com pentoxifilina (PTX) para aplicação tópica na osteonecrose dos maxilares associada a medicamentos. Inicialmente, foram obtidos um hidrogel e um organogel, posteriormente combinados para a formação do sistema bifásico. A formulação foi otimizada por delineamento Box–Behnken e, em seguida, submetida à caracterização físico-química, mecânica, estrutural, térmica e biológica. O bigel apresentou aspecto homogêneo, e o teor de PTX mostrou-se compatível com o valor planejado. O sistema exibiu microestrutura bifásica organizada. As análises por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) evidenciaram a preservação das bandas características da matriz e do fármaco, sem indícios de incompatibilidade química relevante. As análises térmicas por termogravimetria e termogravimetria derivada (TG/DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) demonstraram estabilidade térmica do sistema, sem alterações expressivas nas principais etapas de degradação após a incorporação da PTX. No ensaio de liberação in vitro, o bigel promoveu liberação lenta e progressiva do fármaco, com redução do fluxo difusional em comparação à solução, apresentando melhor ajuste ao modelo de Korsmeyer–Peppas, indicativo de mecanismo de difusão Fickiana. Na avaliação biológica, o sistema apresentou ausência de hemólise nos bigéis com e sem fármaco, adequada citocompatibilidade osteoblástica da matriz, irritabilidade ausente ou leve no ensaio da membrana corioalantoide (HET-CAM) e atividade antifúngica preliminar frente a Candida albicans. Em conjunto, os resultados indicam que a formulação constitui uma plataforma promissora para liberação local controlada, com propriedades tecnológicas e biológicas favoráveis à aplicação em osso alveolar no contexto da osteonecrose dos maxilares associada a medicamentos.

ABSTRACT

A pentoxifylline (PTX)-functionalized bigel was developed and characterized for topical application in medication-related osteonecrosis of the jaw. Initially, a hydrogel and an organogel were prepared and subsequently combined to form a biphasic system. The formulation was optimized using a Box–Behnken design and then subjected to physicochemical, mechanical, structural, thermal, and biological characterization. The bigel exhibited a homogeneous appearance, and the PTX content was consistent with the expected value. The system also displayed an organized biphasic microstructure. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) revealed preservation of the characteristic bands of both the matrix and the drug, with no evidence of significant chemical incompatibility. Thermal analyses by thermogravimetry and derivative thermogravimetry (TG/DTG), as well as differential scanning calorimetry (DSC), demonstrated the thermal stability of the system, with no marked changes in the main degradation events after PTX incorporation. In the in vitro release assay, the bigel promoted slow and progressive drug release, with reduced diffusional flux compared with the drug solution, and showed the best fit to the Korsmeyer–Peppas model, indicating a Fickian diffusion mechanism. In the biological evaluation, the system showed no hemolytic activity in bigels with and without the drug, adequate osteoblastic cytocompatibility of the matrix, absent or mild irritancy in the hen’s egg test on the chorioallantoic membrane (HET-CAM), and preliminary antifungal activity against Candida albicans. Taken together, these findings indicate that the formulation represents a promising platform for controlled local drug delivery, with technological and biological properties favorable for application to alveolar bone in the context of medication-related osteonecrosis of the jaw.

KEY-WORDS: Drug delivery systems; Osteonecrosis; Pentoxifylline; Biomaterial.

PRESS RELEASE PARA PUBLICAÇÃO EM JORNAL DE CIRULAÇÃO

Pesquisadora desenvolve formulação experimental para aplicação local em osteonecrose dos maxilares

O estudo realizado desenvolveu um bigel com pentoxifilina para aplicação local em osteonecrose dos maxilares. A pesquisa avaliou propriedades físico-químicas, perfil de liberação e testes biológicos iniciais, com resultados promissores para continuidade dos estudos. A formulação ainda está em fase experimental, mas amplia as perspectivas de sistemas de liberação local, como bigel, na Odontologia.

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