Otimização e avaliação de filme gastro-expansível de Eudragit S100 e etilcelulose usando planejamento de experimentos

Por que um filme que flutua no estômago é importante

Muitas pessoas com problemas digestivos tomam medicamentos que funcionam melhor se permanecerem no estômago por várias horas. Comprimidos comuns frequentemente saem do estômago rápido demais, o que pode limitar a quantidade de fármaco realmente absorvida pelo organismo. Este estudo explora um filme fino e dobrável carregado com itoprida cloridrato que se desdobra e flutua dentro do estômago, permanecendo no lugar tempo suficiente para liberar o medicamento de forma lenta e mais eficaz.

Uma folha dobrável que vira uma balsa gástrica

Os pesquisadores propuseram construir um sistema “gastro‑expansível”: um filme polimérico plano que pode ser dobrado e embalado dentro de uma cápsula pequena. Após a ingestão, a concha da cápsula se dissolve e o filme incha, desdobra‑se e torna‑se grande o bastante para não ser facilmente arrastado para fora do estômago. Dois ingredientes-chave conferem ao filme sua estrutura e comportamento: etilcelulose, um material comum formador de filme, e Eudragit S100, um polímero que ajuda a folha a manter integridade em condições ácidas do estômago. Um terceiro componente, citrato de trietila, atua como plastificante para que o filme dobre sem rachar. O objetivo foi combinar esses componentes nas proporções corretas para que o filme se desdobrasse rapidamente, permanecesse intacto e flutuando por horas e liberasse quase todo o teor de itoprida de forma sustentada.

Projetando o filme flutuante ideal

Em vez de depender apenas de tentativa e erro, a equipe usou uma abordagem estatística estruturada chamada delineamento composto central para planejar e analisar os experimentos. Variaram as quantidades de etilcelulose e citrato de trietila, mantendo constantes tanto a dose de itoprida quanto a quantidade de Eudragit S100. Para cada formulação, mediram quantas vezes a tira de filme podia ser dobrada antes de quebrar (uma medida de resistência), quanto tempo ela flutuava em fluido gástrico simulado e quanto fármaco era liberado ao longo do tempo. Ferramentas avançadas como espectroscopia no infravermelho, análise térmica, difração de raios X e microscopia eletrônica confirmaram que o fármaco permaneceu quimicamente estável, ficou disperso de forma homogênea em uma forma amorfa (não cristalina) dentro do filme e que a superfície do filme era lisa e sem defeitos.

Permanecendo à tona e liberando o fármaco por horas

Com base nesses experimentos, os pesquisadores identificaram um filme otimizado feito com níveis relativamente altos de etilcelulose e citrato de trietila. Essa versão mostrou forte resistência mecânica, suportando mais de cem dobras sem quebrar, e começou a flutuar em fluido semelhante ao gástrico em menos de um minuto. Uma vez desdobrado, permaneceu flutuante por mais de oito horas, um intervalo que cobre a residência típica no estômago durante jejum e início da digestão. Em testes de liberação em laboratório, o filme entregou quase todo o conteúdo de itoprida (cerca de 99%) ao longo de 12 horas. A análise do padrão de liberação sugeriu que o fármaco deixou o filme por uma combinação de difusão lenta e erosão gradual da folha, sustentando uma liberação suave e prolongada em vez de um pico rápido.

O que acontece em animais vivos

Para avaliar o desempenho desse desenho em um organismo vivo, o filme otimizado foi testado em coelhos e comparado com uma cápsula de liberação sustentada comercial de itoprida. Imagens de raios X usando um filme placebo carregado com contraste mostraram que a folha dobrada se desdobrou e permaneceu no estômago por mais de oito horas, confirmando os resultados de flutuação em laboratório. Em testes separados que mediram os níveis do fármaco no sangue, o filme produziu uma concentração máxima ligeiramente maior e, mais importante, manteve a itoprida em circulação por mais tempo. Medidas-chave como exposição total ao fármaco ao longo do tempo, meia‑vida e tempo médio de permanência foram todas melhoradas em comparação com o produto comercial, mesmo que as curvas de dissolução in vitro dos dois produtos não fossem idênticas.

Uma nova maneira de manter medicamentos estomacais onde atuam

Em termos simples, este trabalho mostra que um filme engenhosamente projetado e flutuante no estômago pode manter um fármaco pró‑motilidade como a itoprida no local adequado por tempo suficiente para exercer seu efeito, ao mesmo tempo em que iguala ou melhora ligeiramente a absorção geral em comparação com uma cápsula de liberação sustentada existente. O filme é resistente, desdobra‑se rapidamente, flutua por horas e permanece estável durante o armazenamento. Para pacientes que necessitam de controle prolongado de sintomas como refluxo e esvaziamento gástrico lento, tais filmes gastro‑retentivos podem oferecer alívio mais confiável e potencialmente menos doses, apontando para uma alternativa prática a comprimidos e cápsulas de longa duração convencionais.

Citação: Dass, R., Rani, P., Verma, V. et al. Optimization and evaluation of gastro-expandable film of Eudragit S100 and ethylcellulose by using the design of experiment. Sci Rep 16, 10735 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45540-y

Palavras-chave: sistema de liberação gastroretentivo, filme flutuante no estômago, itoprida, liberação sustentada, planejamento experimental