Saiba mais.

Artigo Original
Rev Bras Nutr Clin 2007;22(1):45--53
Estudo à microscopia eletrônica da estabilidade física
de emulsões lipídicas utilizadas em misturas 3 em 1
Electronic microscope study of physical stability of lipid emulsions in 3x1 mixtures
Estudio a la microscopia electrónica de la estabilidad física de emulsiones lipídicas
en mezclas 3 en 1
Márcia de Souza Antunes1
Resumo
O estudo consiste na determinação da estabilidade dos lipossomas das ELs utilizadas como
fonte calórica em 28 composições de NPTs, denominadas misturas 3 em 1, por meio da
avaliação à microscopia eletrônica de transmissão. Foi verificada a ocorrência ou não de instabilidade como floculação/agregação ou coalescência/aglutinação das partículas e foram
medidos os respectivos maiores diâmetros encontrados, sendo estudadas as ELs originais
e as formulações mais comuns em nossa prática clínica, nos tempos 0, 24, 48, 72 horas.
Foram avaliados e calculados alguns dos fatores predisponentes e de favorecimento de instabilidade como: dosagem de pH, valores de CAN (número de agregação crítica) e avaliação
farmacêutica dos insumos adicionados. Os resultados encontrados foram cinco formulações
com ELs estáveis, 16 com floculação e sete com coalescência. Para as amostras com
floculação, o fator de maior contribuição foi a diminuição do pH, interferindo nas forças
eletrostáticas. Para a coalescência, a instabilidade ocorreu supostamente pela alteração do
pH, pela adição de heparina e cátions divalentes em concentrações elevadas. Como conclusão, os lipossomas não se alteram morfologicamente quando: a seqüência de manipulação
das formulações encontra-se em condições controladas, são analisadas farmaceuticamente,
apresentam os componentes em concentrações e ordem de adição adequada, e quando o
Unitermos
Lipídeos; nutrição parenteral;
microscopia eletrônica
Keywords
Lipids; parenteral nutrition;
microscopy, electron
tempo e a temperatura após preparação forem os recomendados. O uso clínico da mistura
3 em 1 deve ser limitado aos parâmetros sugeridos.
Abstract
The study consists of determination of liposome stability of ELs utilized with caloric font in
28 TPNs compositions, denominated 3 in 1 mixtures, through evaluation by transmission
electronic microscopy. These were in occurrence or not with the stability of floculation/agre-
Unitérminos
gation or coalescence/agglutination particles and the larger diameter found was measured.
Lípidos; nutrición parenteral;
We studied the original ELs and the most usual formulations in our clinical practice at these
microscopía electrónica
hours: 0, 24, 48, 72. Appraised and estimated some of the predisposed factors in favor of
instability with pH, values of CAN (critical aggregation number) and the pharmaceutical valua-
Endereço para correspondência:
Rua Miguel de Frias, 211/ 303 – Icaraí
CEP 24230-001 – Niterói/RJ
E-mail: [email protected]
Submissão
5 de junho de 2006
Aceito para publicação
17 de janeiro de 2007
tion of added components. The results found were five formulations with ELs stability, 16 with
flocculation and seven with coalescence. For the samples with flocculation, the largest contribution factor was the pH decrease, interfering in the electrostatic potential barrier against
coalescence. For the coalescence, the instability occurred at supposed pH alteration and the
addition of heparin and divalent cations in high concentrations. In conclusion, the liposomes
were not altered morphologically when the mixing sequence of formulation was in controlled
condition, when pharmaceutically analyzed, which adequate concentrations of the mixture
components in order of addition, and the age and temperature of the mixture as well. The
clinical use of 3 in 1 mixtures is within these limited guidelines.
Resumen
Estudo realizado no Laboratório de Patologia Investigativa do Departamento de Patologia Clínica da
Faculdade de Medicina da UFF
El estudio consiste en la determinación de la estabilidad de los liposomas de las ELs utilizadas
Mestre em Patologia Clínica pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal Fluminense (UFF),
especialista em Terapia Nutricional pela Sociedade
Brasileira de Nutrição Parenteral Enteral (SBNPE),
farmacêutica industrial pela Faculdade de Farmácia da UFF, membro do Centro de Terapia Nutricional Enteral e Parenteral do Hospital Universitário
Antônio Pedro (HUAP/UFF)
la evaluación a la microscopia electrónica de transmisión. Fueron verificadas la ocurrencia o
1
como fuente calórica en 28 posiciones de NPTs, nombradas mezclas 3 en 1, a través de
no de inestabilidad como floculación, agregación o aglutinación de las partículas y medidos
los respectivos mayores diámetros encontrados, siendo estudiadas las ELs originales y las
formulaciones más comunes en nuestra práctica clínica, en los tiempos 0,24,48,72 hs.
Fueron evaluados y calculados algunos de los factores de favorecimiento de inestabilidad
como: pH, valores de CAN (número de agregación crítica) y evaluación farmacéutica de pres-
Antunes MS
criciones. Los resultados encontrados fueron 5 formulaciones con ELs estables, 16 con floculación y 7 con coalescencia. Para las muestras
con floculación el factor de mayor contribución fue la disminución del pH, interfiriendo en las fuerzas electroestáticas. Para la coalescencia,
la inestabilidad ocurrió supuestamente por la alteración del pH, por la adición de heparina y cationes divalentes en concentraciones elevadas.
Como conclusión los liposomas no se alteran morfológicamente cuando: la secuencia de manipulación de las formulaciones se encuentra en
condiciones controladas, son analizadas farmacéuticamente, presentan los componentes en concentraciones y orden de adición adecuados y
cuando el tiempo y la temperatura después de la preparación sean los recomendados. El uso clínico de la mezcla 3 en 1 debe ser limitado a
los parámetros sugeridos.
Introdução
A técnica mais comumente usada nas manipulações de
soluções nutritivas administradas por via venosa no início
dos anos 70 era a adição de hidrato de carbono (HC), sais
minerais normais, vitaminas e oligoelementos nos frascos de
vidro ou bolsas plásticas de cloreto de polivinila (PVC) e, em
separado, a administração de emulsões lipídicas (ELs) endovenosas, que são preparações farmacêuticas, constituídas por
duas fases, sendo uma delas uma substância gordurosa.
No ano de 1972 foi descrito, por Solassol e Joyeux pela
primeira vez a técnica de manipulação e o uso clínico de soluções contendo todos os nutrientes necessários como: aminoácidos, glicose, lipídeos, sais minerais, vitaminas e oligoelementos, adequados para administração por via endovenosa
em um único envase. Essa mistura foi denominada mistura 3
em 1. Somente em 1982, nos EUA, o Food and Drug Administration (FDA), órgão regulamentador de medicamentos e
alimentos, aprovou o uso clínico da mistura 3 em 1.
O uso da mistura 3 em 1 apresenta algumas desvantagens, entre elas a sua instabilidade e o tempo exíguo de estocagem, que não deve ser superior a 30 horas, de acordo com
sua composição1.
Dentre as muitas causas de instabilidade nas preparações das misturas 3 em 1, podemos citar a sua composição
eletrolítica, interferindo na atuação do agente emulsivo utilizado industrialmente na fabricação das ELs que, nesse caso,
é a lecitina obtida dos fosfolipídios da gema de ovo ou de
semente de soja, ésteres glicefosfóricos da colina e de ácidos
graxos diversos. São agentes emulsivos do tipo O/A e, como
tal, produzem barreira mecânica e eletrostática contra a coalescência dos lipossomas2.
O agente emulsivo atua por meio da formação de uma
película ao redor de cada partícula oleosa, de modo que a fração lipofílica fica orientada para a fase oleosa e a fração hidrofílica orientada para a fase aquosa, constituindo-se uma
barreia mecânica e pela ionização do grupo fosfato na fase
aquosa fornecendo uma barreira eletrostática (potencial zeta)
na superfície de cada lipossoma, pois a carga negativa apresentada por este grupamento estabelece uma repulsão mútua
entre eles3.
As ELs endovenosas normalmente possuem pH entre 5,58, faixa essa em que o agente emulsivo atua muito bem. Com diminuições do pH, o potencial eletrostático é reduzido, as forças
de repulsão decrescem e o sistema pode tornar-se instável. Com
46
o pH na faixa de aproximadamente 2,5, pode ocorrer a perda
total das forças de repulsão, quando os lipossomas passam a colidir livremente. A solução de glicose e os eletrólitos adicionados
em concentrações ou condições inadequadas alteram o mecanismo de equilíbrio entre as forças eletrostáticas, deflagrando-se o
mecanismo de instabilidade. A glicose exerce efeito prejudicial
quando reduz excessivamente o pH da solução4.
Os sais de cálcio, magnésio e fósforo são componentes
da nutrição parenteral (NPT) que, pela suas cargas divalentes,
possibilitam a formação de precipitados, que são potencialmente causadores de interferência nas forças eletrostáticas,
neutralizando as cargas negativas dos lipossomas5.
Pela fórmula de Schultz-Hardy, que calcula o valor do
número de agregação crítico de cátions (CAN, de “critical
agregation number”), podemos prever a quantidade de mudança catiônica possível de causar interferência na estabilidade das ELs utilizadas nas formulações de NPTs3.
Quando acontece a floculação/agregação dos lipossomas, seja por qual for a interferência, ocorre aumento nos
tamanhos dos mesmos e, conseqüentemente, há a possibilidade de ocorrer a coalescência. Esse efeito é atenuado quando
a glicose e os eletrólitos estão diluídos no volume total da solução em água para injeção e com a solução de aminoácidos,
que exerce efeito “tampão” devido ao pH que possuem. As
soluções de aminoácidos aumentam a barreira mecânica em
torno dos lipossomas, diminuindo sua agregação.
Os lipossomas tem em média 0,6µ de diâmetro nas ELs
originais, possuindo centros homogêneos. Um lipossoma
com diâmetro acima de 5µ entrando na corrente circulatória
pode causar embolia gordurosa6.
Material e métodos
Na avaliação das amostras estudadas, os seguintes
parâmetros da ultraestrutura dos lipossomas foram observados ao microscópio eletrônico: suas camadas superficiais
externas, o diâmetro e a presença ou não de corpúsculo com
núcleo luminoso, alterações de floculação/agregação e coalescência/aglutinação.
A floculação consiste na reunião dos lipossomas da fase
dispersa em agregados ou flóculos, sendo que esta alteração
não representa modificação irremediável, é possível recompor-se o sistema disperso inicial por simples agitação.
A coalescência é uma alteração que se dá de maneira
muito mais profunda, irreversível, e, quando ocorre, não
Estudo à microscopia eletrônica da estabilidade física de emulsões lipídicas utilizadas em misturas 3 em 1
permite a recomposição. O ritmo de coalescência depende de
diversos fatores como o tempo e temperatura de estocagem,
as interações entre os cátions adicionados entre outros, mas,
principalmente, das características físicas da película formada pelo agente emulsivo ao redor dos glóbulos dispersos.
Nesse estudo, foram avaliadas amostras triplicatas de
28 formulações de NPTs, mais comumente usadas na prática
clínica, nos tempos de 0, 24, 48 e 72 horas após sua manipulação, dosados os valores respectivos de pH, calculados os
valores de CAN nas soluções básicas para adultos, pediatria e
neonatos, abaixo descritas:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Emulsão lipídica pura com triglicérides de cadeia longa
(TCL);
Emulsão lipídica pura com mistura de 50% de triglicérides
de cadeia longa e 50% de cadeia curta (MCT/LCT);
Nutrição parenteral básica para pacientes adultos, variando a glicose hipertônica nas concentrações de 10, 20 e 25%,
sais normais, vitaminas, oligoelementos e 15% de EL;
Nutrição parenteral básica para pacientes adultos, aditivada de L-alanil L-glutamina, glicose hipertônica nas
concentrações de 10, 20, 25%, sais normais, vitaminas,
oligoelementos e 15% de EL;
Nutrição parenteral básica para pacientes adultos, variando
a glicose hipertônica nas concentrações de 10, 20 e 25%, sais
normais, vitaminas, aditivadas com composição de oligoelementos contendo zinco, cobre, manganês, cromo, selênio,
ferro, iodo, fluor e L-alanil L- glutamina e 15% de EL;
Nutrição parenteral para pacientes adultos, fixando
em 15% de proteína, glicose hipertônica, sais normais,
vitaminas, oligoelementos em concentrações fixas e
elevadas de EL para administração em veias periféricas, aditivada de heparina e L-alanil L-glutamina;
Nutrição parenteral básica para pacientes adultos, variando
a glicose hipertônica nas concentrações de 10, 20 e 25%, sais
normais, vitaminas, aditivadas de L-alanil L-glutamina, insulina nas concentrações de 1/5,1/10, 1/15 e 15% de EL;
Nutrição parenteral básica para neonatos, glicose hipertônica nas concentrações comuns usadas, vitaminas, oligoelementos, sais normais, gluconato de cálcio acima do limite
normal de reposição (600mg/kg/dia) e EL;
Nutrição parenteral básica para neonatos, glicose hipertônica, vitaminas, oligoelementos, concentração de eletrólitos normais (cálcio e fósforo), aditivada de 0,1 UI de
heparina por mL e EL;
Nutrição parenteral básica para neonatos, glicose hipertônica, vitaminas, oligoelementos, concentração de eletrólitos normais (cálcio e fósforo), aditivada de 0,2 UI de
heparina por mL de solução e EL;
Nutrição parenteral básica para pediatria, glicose hipertônica, sais normais, vitaminas, oligoelementos, aditivadas de L-alanil L-glutamina.
No procedimento experimental, as NPTs foram preparadas conforme as recomendações das Boas Práticas de Preparação de Nutrição Parenteral, do Regulamento Técnico para
Terapia de Nutrição Parenteral, Portaria nº. 272, de 15 de abril
de 1999, do Ministério da Saúde (MS), que preconizam a preparação asséptica em área classificada (área com ar ambiente
controlado e filtrado) e sob capela de fluxo unidirecional classe 100, e que contribuíram para manutenção da esterilidade
dos insumos utilizados.
A cada 0,1 mL de amostras em triplicatas das NPTs preparadas, foram adicionados 0,2 mL de tetróxido de ósmio à
temperatura de 8ºC e centrifugadas a 10.000 rpm, durante
uma hora. As amostras foram banhadas em óxido de propileno puro e incluídas em resina pura, mantida em repouso
durante uma hora na estufa a 37ºC7,8.
Todas as amostras estudadas das NPTs tiveram uma
amostra enviada ao Laboratório de Controle de Qualidade
em Alimentos e Produtos, onde não se evidenciou crescimento microbiano após cinco dias de sua preparação.
Para o estudo, foram preparadas composições básicas de
NPTs para pacientes adultos, neonatos e pediátricos e acrescidas variações a partir dessas (Tabelas 1, 2, 3 e 4):
As composições das ELs originais e das misturas 3 em 1 de
nutrição parenteral que formaram as amostras desse estudo
estão descritas abaixo:
•
•
•
•
•
•
•
Amostra 1 – Emulsão com TCL pura a 20%;
Amostra 2 – Emulsão com TCM/TCL pura a 20%;
Amostra 3 – Nutrição parenteral básica para adultos,
10% HC e 15% EL;
Amostra 4 – Nutrição parenteral básica para adultos,
20% HC e 15% EL;
Amostra 5 – Nutrição parenteral básica para adultos,
25% HC e 15% EL;
Amostra 6 – Nutrição parenteral básica para adultos,
aditivada de L-alanil L-glutamina (6,0 mL), 10% HC e
15% EL;
Amostra 7 – Nutrição parenteral básica para adultos, aditivada de L-alanil L-glutamina (6,0 mL), 20% HC e 15% EL;
Tabela 1 - Composição de nutrição parenteral básica para
pacientes adultos.
Insumo
Quantidade (mL)
Solução de aminoácido a 10%
50
Fosfato de potássio 2 mEq/mL
1
Cloreto de sódio 20%
1
Acetato de potássio 2 mEq/mL
1
Sulfato de magnésio 10%
1
Polivitamínico
0,2
Oligoelementos
1
Gluconato de cálcio 10%
Água para injeção qsp
1
100
47
Antunes MS
Tabela 2 - Composição de nutrição parenteral básica para neonatos.
Etapa I
Insumo
Quantidade (mL)
Solução de Aa para neonatos
10
Solução de glicose a 50%
10
Água para injeção
15
0,44
Cloreto de potássio 10%
1,12
Sulfato de magnésio 1 mEq/mL
0,5
Oligoelementos
0,3
Acetato de zinco (rediluído)
0,4
Polivitamínico
1
EL
5
•
•
50
Etapa II
Solução de Aa para neonatos
10
Solução de glicose a 50%
10
Água para injeção
23
•
Cloreto de sódio 20%
0,44
Fosfato de potássio 2 mEq/mL
0,73
Polivitamínico B
0,5
EL
5
Tabela 3 - Composição de nutrição parenteral básica para pacientes
pediátricos.
•
•
Quantidade (mL)
Solução de aminoácido a 10%
20
Solução de glicose a 50%
40
Cloreto de sódio 20%
1
Acetato de potássio 2 mEq/mL
1,3
Sulfato de magnésio 1 mEq/mL
0,5
Polivitamínico
2,5
Oligoelementos
1
Gluconato de cálcio 10%
2
Água para injeção qsp
•
•
•
100
Peso para cálculo: 26 kg; idade: oito anos; VT = 80 mL/kg/dia; 80 kcal/kg/dia; Aa: 1,5g/kg;
HC: 20%; Lip: 30%; relação 1/250.
•
Tabela 4 - Composição de nutrição parenteral básica para pacientes
pediátricos.
•
Insumo
Quantidade (mL)
Solução de aminoácido a 10%
20
Fosfato de potássio 2 mEq/mL
1
Solução de glicose a 50%
1
Acetato de Potássio 2 mEq/mL
1,3
Polivitamínico
2,5
Água para injeção qsp
•
40
Cloreto de sódio 20%
Oligoelementos
1
100
Peso para cálculo: 26 kg; idade: oito anos; VT = 80 ml/kg/dia; 80 kcal/kg/dia; Aa: 1,5 g/kg;
HC: 20%; Lip: 30%; relação 1/250.
48
•
•
Peso para cálculo: 1,0 kg; aminoácido: 2 g/kg; hidrato carbono: 7 mg/kg/min; lipídeo:
2 g/kg; 3 mEq/kg de NaCl; 1,5 mEq/kg de KCL; 0,5 mEq/kg de sulfato de magnésio;
0,8 mMol/kg de fosfato de potássio; cota básica de vitaminas e oligoelementos; volume:
100 mL/kg em duas etapas, separando a administração de cálcio e fósforo
Insumo
•
•
Cloreto de sódio 20%
VT
•
•
•
Amostra 8 – Nutrição parenteral básica para adultos, aditivada de L-alanil L-glutamina (6,0 mL), 25% HC e 15% EL;
Amostra 9 – Nutrição parenteral básica para adultos,
aditivada de oligoelementos com selênio e ferro, 25%
HC e 15% EL;
Amostra 10 – Nutrição parenteral básica para adultos,
aditivada de oligoelementos com selênio e ferro, L-alanil
L-glutamina (6,0 mL), 10% HC e 15% EL;
Amostra 11 – Nutrição parenteral básica para adultos,
aditivada de oligoelementos com selênio e ferro, L-alanil
L-glutamina (6,0 mL), 25% HC e 15% EL;
Amostra 12 – Nutrição parenteral periférica para adultos, 15% de Aa, 30% HC, 55% EL, aditivada de L-alanil
L-glutamina (6,0 mL) e heparina (100 UI);
Amostra 13 – Nutrição parenteral básica para adultos,
10% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/5 e 15% EL;
Amostra 14 – Nutrição parenteral básica para adultos,
20% HC , L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/5 e 15% EL;
Amostra 15 – Nutrição parenteral básica para adultos,
25% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina relação
1/5 e 15%;
Amostra 16 – Nutrição parenteral básica para adultos,
10% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/10 e 15% EL;
Amostra 17 – Nutrição parenteral básica para adultos,
20% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/10 e 15% EL;
Amostra 18 – Nutrição parenteral básica para adultos,
25% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/10 e 15% EL;
Amostra 19 – Nutrição parenteral básica para adultos,
10% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/15 e 15% EL;
Amostra 20 – Nutrição parenteral básica para adultos,
20% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/15 e 15% EL;
Amostra 21 – Nutrição parenteral básica para adultos,
25% HC, L-alanil L-glutamina (6,0 mL), insulina na relação 1/15 e 15% EL;
Amostra 22 – Nutrição parenteral básica para neonatos,
adição de cálcio (600 mg/kg/dia) e EL;
Amostra 23 – Nutrição parenteral básica para neonatos,
concentração normal de cálcio (300 mg/kg/dia) aditivada de heparina 0,1 UI/mL;
Amostra 24 – Nutrição parenteral básica para neonatos,
concentração normal de fósforo (0,8 mMol/kg/dia) aditivada de heparina 0,1 UI/mL;
Amostra 25 – Nutrição parenteral básica para neonatos,
concentração normal de cálcio (300 mg/kg/dia) aditivada de heparina 0,2 UI/mL;
Estudo à microscopia eletrônica da estabilidade física de emulsões lipídicas utilizadas em misturas 3 em 1
•
•
•
Amostra 26 – Nutrição parenteral básica para neonatos,
concentração normal de fósforo (0,8 mMol/kg/dia) aditivada de heparina 0,2 UI/mL;
Amostra 27 – Nutrição parenteral básica para pediatria,
concentração normal de cálcio (200 mEq/mL), aditivadas de L-alanil L-glutamina (0,2 g/kg);
Amostra 28 – Nutrição parenteral básica para pediatria,
concentração normal de fósforo (45 mEq/mL), aditivadas de L-alanil L-glutamina (0,2 g/kg).
Discussão
Das 28 amostras representativas de NPTs, cinco apresentaram ELs estáveis, 16 ELs com lipossomas em fase de
floculação/agregação e sete ELs com lipossomas em fase de
coalescência/aglutinação.
Dentre as amostras que apresentaram floculação/agregação podemos discutir os seguintes aspectos observados:
•
As análises dos lipossomas basearam-se nos seguintes aspectos ultraestruturais à microscopia eletrônica:
suas camadas de superfície, podendo apresentar-se com
aspecto liso, irregular ou rugoso; fina, moderadamente
espessada ou espessada; e quanto a corpúsculos no núcleo dos lipossomas, sendo ausentes ou presentes, e normal ou pigmentado.
Foram analisado o estado de integridade física da EL,
podendo apresentar o primeiro estágio do processo de alteração, a floculação, ou o último estágio de alteração, antes
da separação de fases, a coalescência/aglutinação, utilizando
como referência o diâmetro dos lipossomas nas ELs a 20%
antes de misturadas, que apresentaram-se em média com
tamanho de 0,6µ.
Resultados
As amostras estudadas foram comparadas com as
amostras controle com lipossomas na EL original de padrão normal (Figura 1) e com lipossomas em coalescência
(Figura 2).
Os achados referentes à presença ou não de instabilidade, como floculação/agregação e ou coalescência/aglutinação,
avaliados ultraestruturalmente, encontram-se resumidos na
Tabela 5.
Figura 1 - Lipossomas de padrão normal EL 20% original, 0,6µ
(30.000 X).
•
Para as amostras 4 e 5: a presença de 20 e 25% de glicose nas soluções é responsável pelo declínio do pH final,
com valores encontrados 5,7 e 5,5 respectivamente, que
propiciam modificações relativas nas forças eletrostáticas,
facilitando a aproximação dos lipossomas, mas sem que
ocorra sua aglutinação. Os diâmetros desses apresentaram-se referencialmente maiores que das ELs originais. Os
valores de CAN estavam dentro da faixa de segurança.
Para as amostras 7 a 11, 13 a 20 e 28 (Figuras 3 e 4): a
floculação ocorreu supostamente devido a adição de glicose, mesmo em diferentes concentrações apresentadas
nas diversas formulações estudadas que, como já descrito
anteriormente, levam ao declínio do pH, modificando relativamente as forças eletrostáticas e aproximando os lipossomas, sem que sofram agregação. Os valores de CAN
encontrados estavam dentro da faixa de segurança.
Dentre as amostras que apresentaram coalescência/aglutinação podemos discutir os seguintes aspectos observados:
•
Para a amostra 12 (Figura 5): a coalescência ocorreu supostamente devido a três situações: alta concentração de glicose
(30%), responsável pelo declínio no valor do pH da solução
final, pela elevada concentração de EL (55%) na formulação e pela adição de heparina diretamente à mistura 3 em 1,
aumentando o tempo de contato da heparina com os in-
Figura 2 - Lipossomas em coalescência após contato glicose 50%, 2,76µ
(30.000 X).
49
Antunes MS
sumos componentes. A heparina é estável em NPTs, como
misturas 3 em 1 em concentrações de até 25.000 UI/L por
pelo menos 30 horas5. O fenômeno de incompatibilidade
entre a heparina e a EL em mistura 3 em 1 está condicionado
à presença de cálcio, à concentração deste na formulação,
à adição na manipulação, à sua estocagem após preparação
e à temperatura. Na amostra referida, mesmo com o valor
de CAN na faixa de segurança, supomos que o cálcio foi
complexado por polissacarídeos. O complexo cálcio/heparina neutralizou as forças eletrostáticas, nas quais o cálcio
funcionou com uma ponte catiônica entre os grupos aniônicos da heparina e dos lipídeos9,10.
Figura 3 - Eletromicrografia de transmissão da NPT básica adulto 20%
HC; T = 72h (50.000 X).
Figura 4 - Eletromicrografia de transmissão da NPT pediátrica, fósforo
normal, glutamina; T = 72h (18.000 X).
Tabela 5 - Floculação/ agregação e/ ou coalescência/ aglutinação.
Am
pH
Diâm (µ)
CAN
HC
EL
Ins
Glu
Hep
Estab
Hora
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
6,5
6,5
5,6
5,7
5,5
6,0
6,0
5,9
5,7
6,0
6,0
0,33
0,54
0,5
0,53
0,68
0,43
0,56
0,5
0,53
0,45
0,46
0
0
346
346
346
346
346
346
346
346
346
0
0
10%
20%
25%
10%
20%
25%
10%
20%
25%
20%
20%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Est
Est
Est
Floc
Floc
Est
Floc
Floc
Floc
Floc
Floc
0h
0h
0h
24h
24h
0h
0h
0h
0h
0h
24h
12
4,0
2,13
346
30%
55%
0
0
100
Coal
48h
13
14
15
16
17
18
19
20
6,0
6,0
6,0
5,7
5,7
5,7
6,0
5,7
0,44
0,47
0,47
0,57
0,47
0,44
0,44
0,44
346
346
346
346
346
346
346
346
10%
20%
25%
10%
20%
25%
10%
20%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
1/5
1/5
1/5
1/10
1/10
1/10
1/15
1/15
0
6 mL
6 mL
6 mL
6 mL
6 mL
6 mL
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Floc
Floc
Floc
Floc
Floc
Floc
Floc
Floc
0h
0h
0h
0h
0h
0h
0h
0h
21
22
23
4,5
5,7
6,0
2,14
2,1
2,05
346
980,36
500,36
25%
TIG
TIG
15%
NOR
NOR
1/15
0
0
0
0
0
0
0
0,1
Coal
Coal
Coal
48h
24h
72h
24
5,7
0,52
48,22
TIG
NOR
0
0
0,1
Est
0h
25
26
27
5,9
5,9
7,0
2,08
2,07
2,04
500,36
48,22
411,80
TIG
TIG
20%
NOR
NOR
30%
0
0
0
0
0
0,2 mL
0,2
0,2
0
Coal
Coal
Coal
24h
48h
24h
28
7,0
0,61
91,80
20%
30%
0
0,2 mL
0
Floc
0h
TIG = 7 mg/kg/dia; Ins = UI/gHC; Glu= g/kg; Hep = UI/mL
50
Estudo à microscopia eletrônica da estabilidade física de emulsões lipídicas utilizadas em misturas 3 em 1
•
•
Para a amostra 21 (Figura 6): o processo de coalescência foi
supostamente desencadeado pela concentração da glicose a
25% (que já é o limite máximo de concentração estável) após
48 horas da manipulação e também responsável pelo declínio
no pH da solução final, que diminuiu a barreira eletrostática
entre os lipossomas. Acreditamos que a insulina na presente concentração 1/15 (1 UI para cada 15 gramas de glicose),
assim como nas demais concentrações, conforme descrição
na Tabela 5, que são inclusive concentrações maiores (1/5 e
1/10), não contribuiu para a alteração da formulação.
Para a amostra 22 (Figura 7): a coalescência ocorreu supostamente pela perda da barreira eletrostática e, conseqüentemente, da barreira mecânica, dependentes do
estresse físico-químico causado pela concentração de
cátion divalente (Cálcio) elevado. Com a neutralização
das forças eletrostáticas pelos cátions divalentes, ocor-
•
reu rompimento do filme interfacial e da barreira mecânica ao redor dos lipossomas, e esses passaram a colidir
sucessivamente, favorecendo a coalescência. Ocorrendo
perda das camadas de superfície dos lipossomas, formaram-se partículas de diâmetros maiores, podendo variar
de 2µ a 15µ Os lipossomas com esse diâmetro, mesmo
estando ainda em dispersão, escapam da faixa de acuidade visual na inspeção e apresentam um grande potencial
de risco clínico. Ao analisarmos o valor do CAN calculado com os cátions da formulação da amostra em questão
podemos confirmar que o resultado encontra-se acima
da faixa de segurança. O valor de pH encontrado, que
não sofreu alteração, pareceu não interferir favorecendo
mais efetivamente na instabilidade da solução3.
Para a amostra 23 (Figura 8): a coalescência ocorreu supostamente pela perda da barreira eletrostática e conseqüen-
Figura 5 - Eletromicrografia de transmissão da NPT periférica, adulto,
glutamina, heparina; T = 48h, 2,13µ ( 30.000 X).
Figura 7 - Eletromicrografia de transmissão da NPT básica, neonatos,
Ca elevado; T = 24h, 2,10µ (50.000 X).
Figura 6 - Eletromicrografia de transmissão da NPT básica, adulto, 25%
HC, glutamina, 1/15; T = 48h, 2,14µ (50.000 X).
Figura 8 - Eletromicrografia de transmissão da NPT básica neonatos, Ca
normal, heparina 0,1 UI/mL; T = 72h, 2,05µ (30.000 X).
51
Antunes MS
Figura 9 - Eletromicrografia de transmissão da NPT neonatos Ca normal, heparina 0,2 UI/mL; T = 24h, 2,08 µ (50.000 X).
Figura 10 - Eletromicrografia de transmissão da NPT neonatos fósforo
normal, heparina 0,2UI/mL; T = 72h, 2,07µ (50.000 X).
•
Figura 11 - Eletromicrografia de transmissão da NPT pediátrica, Ca normal, glutamina; T = 24h, 2,06µ (30.000 X).
•
•
52
temente da barreira mecânica, dependentes também de
estresse físico-químico causado pelo complexo cálcio/heparina, mesmo em baixas concentrações de ambos, após 72
horas. Podemos avaliar que o pH não sofreu grande declínio
e não foi um fator de interferência na instabilidade, assim
como o valor obtido no cálculo do CAN para os cátions,
cujo resultado encontra-se dentro da faixa de segurança9,10.
Para a amostra 25 (Figura 9): a coalescência ocorreu supostamente pela complexação de cálcio/heparina na amostra,
mesmo estando o cálcio em valor normal de concentração e
o CAN na faixa de segurança. A observação sugere que com
essa concentração de heparina, (0,2UI/mL) após um tempo
de contato, que, no caso, foi de 24 horas, houve desencadeamento da instabilidade da EL. O valor de pH encontrado não
sugere uma interferência no processo de coalescência9,10.
Para a amostra 26 (Figura 10): a coalescência ocorreu
após 48 horas do preparo da solução, supostamente pela
presença de cátion divalente como o fosfato e a heparina, em neutralização ao potencial zeta dos lipossomas.
O pH mantendo-se em 5,9 (valor dosado), não favoreceu a coalescência, mas a presença de heparina em uma
concentração de 0,2 UI/mL, pode efetivamente ser um
promotor da instabilidade9,10.
Para a amostra 27 (Figura 11): a coalescência ocorreu após
24 horas da preparação supostamente pela concentração de
20% da glicose em relação a concentração de EL da fórmula,
alterando o potencial zeta ao redor dos lipossomas. Mesmo
com uma concentração de aminoácidos como a L-alanil
L-glutamina adicionados, que elevam o pH e atuam com
um efeito “tampão”, não ocorreu o aumento do mesmo. O
declínio do pH justifica-se, pois a concentração do aminoácido glutamina foi computada na concentração final de
aminoácidos proposta pela prescrição e não excedendo a
relação entre os componentes da formulação3.
Conclusões
Nas condições do presente estudo, obtivemos as seguintes conclusões:
•
•
•
A dosagem do pH deve ser sempre realizada, por ser um
dos fatores predisponentes mais importantes de instabilidade. Para pH em declínio, na faixa de 4,0 a 5,0, as forças
eletrostáticas são facilmente neutralizadas ao redor dos
lipossomas facilitando sua instabilidade;
Os cálculos dos valores de CAN, que considera a interferência dos cátions na estabilidade, devem ser realizados em todas as formulações, excetuando as previamente estudadas
e padronizadas, pois definem as possibilidades de interferência após a adição das ELs na estabilidade nas soluções;
Dentre os insumos utilizados mais freqüentemente nas
NPTs, a glicose representa o de maior risco, como obser-
Estudo à microscopia eletrônica da estabilidade física de emulsões lipídicas utilizadas em misturas 3 em 1
•
•
vamos nos resultados obtidos nas análises em triplicatas
das amostras 4, 5, 7, 8, 10 e 11, nas quais esse componente supostamente influenciou na floculação, causando coalescência somada a adição de heparina em concentrações
como de 30% na amostra 12;
A estabilidade cálcio/fósforo é maior com concentrações
maiores de soluções de aminoácidos, pela formação complexa solúvel com ambos, diminuindo a quantidade desses íons
livres, que interferiram em menor escala nas formulações, e
conseqüentemente na solução final após a adição da EL;
A adição de heparina em misturas 3 em 1 na concentração
de 1 UI/mL contendo cálcio para manutenção/reposi-
•
•
•
ção e não em concentrações mais elevadas é estável até
24/30 horas;
A adição de heparina na concentração de 0,2 mL/mL
em misturas 3 em 1 com CANs elevados é proibitiva de
preparação;
A adição de eletrólitos deve ser sempre que possível a de
manutenção e não de reposição;
A adição de L-alanil L-glutamina em concentrações recomendadas11 na literatura são “protetoras“ dos lipossomas
das ELs, estudadas em igual observação para as misturas
3 em 1 contendo TCM/TCL ou TCL puro, contribuindo
para sua estabilidade.
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