Este estudo foi realizado de acordo com as Diretrizes para Revisão Ética do Bem-Estar de Animais de Laboratório (GB/T 35892-2018) e as Opiniões Orientadoras sobre o Tratamento Humanitário de Animais de Laboratório. Todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética Experimental Animal da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu (Aprovação nº TCM-09-315).
Animais experimentais e habitação
Foram usados ratos Kunming específicos livres de patógenos (FPS) (20~25 g, machos/fêmea = 1:1) e ratos SPF Sprague-Dawley (SD) (180~200 g). Os animais eram alojados sob condições controladas: ciclo de 12 horas claro/escuro, temperatura de 23 ± 2 °C e umidade de 60% ± 5%, com livre acesso a alimento e água. Para avaliar de forma abrangente o perfil analgésico e anti-inflamatório da XJCA, foi empregada uma bateria de modelos camundongos in vivo. O teste da placa quente avaliou o limiar de dor mediado centralmente; o teste de formolenca distinguiu entre dor neurogênica (Fase I) e inflamatória (Fase II); O teste de edema do ouvido induzido por xileno avaliou a atividade anti-inflamatória aguda; e o teste de contorção induzido por ácido acético modelou dor inflamatória visceral. Note que XJCA é um gel formador de filme pronto para uso. Não é necessário preparação adicional antes da inscrição.
Efeito da área de aplicação na eficácia dos analgésicos e anti-inflamatórios
Os camundongos de Kunming com SPF foram divididos aleatoriamente em 4 grupos (machos/fêmea = 1:1): grupo controle normal (NC), grupo XJCA de área pequena (1×1 cm, 1 cm2) (XJCASAAG), grupo XJCA de área média (1×2 cm, 2cm 2) (XJCAMAAG) e grupo de área grande XJCA (1,5×2 cm, 3 cm2) (XJCALAAG). XJCA foi aplicado a 0,015 g/cm 2 (0,15 mL por camundongo) por 7 dias consecutivos. O grupo NC recebeu soro fisiológico normal da mesma forma. Aos 120 minutos após a última administração, a eficácia dos analgésicos foi avaliada usando os testes de chapa quente e formalina.
Para o teste da placa quente, os camundongos foram pré-crivados colocando-os em uma placa quente de temperatura constante mantida a 55 ± 0,5 °C. Foi registrada a latência de retirada das patas (PWL), e apenas camundongos com PWL basal entre 5 e 30 s foram selecionados (n = 40, macho/fêmea = 1:1). Após 7 dias de tratamento, a PWL foi medida em intervalos de 30 minutos 3 vezes, e o valor médio foi registrado. Foi aplicado um tempo limite de 60 s para evitar danos nos tecidos.
No teste de formol (n = 40, macho/fêmea = 1:1), após 7 dias de tratamento, 1% de formolão (1 mL/kg) foi injetado subcutâneamente na pata traseira direita. Imediatamente após a injeção, os camundongos eram colocados em câmaras de observação individuais. Comportamentos relacionados à dor (lamber, levantar e escapar) foram registrados durante a Fase I (0–10 min, dor neurogênica) e a Fase II (15–30 min, dor inflamatória). A injeção bem-sucedida foi confirmada por inchaço visível na pata.
Avaliação da eficácia de analgésicos e anti-inflamatórios dependentes do tempo
Cento e vinte camundongos de Kunming com SPF foram divididos aleatoriamente em três grupos (n = 10 por ponto de tempo, machos/fêmeas = 1:1): um grupo controle modelo (MC), um grupo XJCALAAG (1,5×2 cm, 3cm 2) e um grupo controle positivo com Emulgel de Dietilamina Diclofenaca (DDE). O XJCA (0,015 g/cm2, 0,15 mL/camundongo) e o DDE (0,016 g/cm 2, 0,15 mL/camundongo) foram aplicados por 7 dias consecutivos, enquanto o grupo MC recebeu soro fisiológico normal. Às 2, 4, 6 e 8 horas após a última administração, foram realizados tanto o teste de edema auditivo induzido por xileno quanto o teste de contorção induzido por ácido acético.
No teste de edema do ouvido induzido por xileno, 30 μL de xileno foram aplicados em ambos os lados do ouvido direito (o grupo MC recebeu soro fisiológico normal), e após 60 minutos, os camundongos foram anestesiados com pentobarbital sódico (30 mg/kg, i.p.) e sacrificados; discos auriculares (8 mm de diâmetro) eram então perfurados e pesados. O grau de edema do ouvido foi calculado como o peso do disco do ouvido direito menos o peso do disco do ouvido esquerdo, e a taxa de inibição do edema foi determinada como [(grau de edema do grupo MC – grau de edema do grupo de tratamento) / grau de edema do grupo MC] × 100%. Um punção circular para a orelha (8 mm de diâmetro) foi retirado da mesma posição tanto nas aurículas esquerda quanto direita, e o tecido auditivo foi pesado usando uma balança eletrônica.
No teste de contorção induzida por ácido acético, uma solução de ácido acético de 0,6% (0,1 mL/10 g) foi injetada intraperitonealmente, e os tempos de resposta à contorção (extensão do membro posterior, contração abdominal e torção do tronco) foram registrados em até 20 minutos. Imediatamente após a injeção de ácido acético, os camundongos foram colocados em gaiolas individuais de observação. A taxa de inibição de contorção foi calculada segundo a seguinte fórmula: [(tempos de contorção no grupo MC – tempos de contorção no grupo de tratamento)/tempos de contorção no grupo MC]×100%.
Comparação entre eficácia analgésica local vs. sistêmica
Para dissociar analgesia localmente restrita dos efeitos decorrentes da absorção transdérmica e da distribuição sistêmica, conceituamos dois regimes administrativos com definições operacionais claras. Efeito local refere-se à ação do medicamento em um local localizado em tecidos imediatamente abaixo ou adjacentes ao local de aplicação, com pouca contribuição do medicamento circulante. Efeito sistêmico, por outro lado, refere-se à analgesia mediada por um medicamento que entrou no sangue e atua em locais centrais ou periféricos, distantes do local de aplicação. Testamos diretamente a hipótese de que aumentar a área de aplicação leva a uma maior absorção sistêmica do medicamento e, portanto, produz efeitos analgésicos maiores do que aqueles decorrentes apenas da ação local, mantendo a dose por unidade de área constante enquanto se varia a área total tratada. Esse design permite quantificar como a escala espacial da exposição determina a biodisponibilidade sistêmica e a contribuição resultante dos efeitos mediados sistêmicamente.
Trinta camundongos de Kunming com FPS (com PWL de 5~30 s no teste de placa quente) foram divididos aleatoriamente em 3 grupos (n = 10 por grupo, machos/fêmea = 1:1): grupo NC, grupo de medicação tópica (TMG) e grupo de medicação sistêmica (SMG). XJCA foi administrada em dose fixa de 0,015 g/cm 2, com volume de 0,15 mL, por 7 dias consecutivos.
Para a TMG, a formulação foi aplicada em uma área localizada da pele do membro posterior. Para a SMG, para simular o aumento da absorção sistêmica, a formulação foi aplicada a uma área combinada incluindo ambos os membros posteriores e a pele dorsal, mantendo a mesma dose por unidade de área (0,015 g/cm 2). Esse desenho garantiu que a quantidade total de XJCA aplicada ao grupo SMG fosse proporcionalmente maior do que a do grupo TMG, facilitando maior potencial de absorção transdérmica na circulação sistêmica. Aos 120 minutos após a última administração, o PWL foi medido pelo teste da placa quente (3 vezes em intervalos de 30 minutos, valor médio registrado). Ao comparar TMG (efeito local predominante) e SMG (efeito local + sistêmico), pudemos dissecar a contribuição da distribuição sistêmica de medicamentos para a analgesia geral.
Estudo de absorção transdérmica in vitro
O estudo utilizou células de difusão de Franz com área de difusão efetiva de 1,76625cm2. A célula de difusão de Franz é o padrão ouro para avaliar a absorção percutânea. O sistema consiste em um compartimento doador (contendo a formulação do teste), um compartimento receptor (preenchido com tampão fisiológico) e pele excisada montada entre eles. Moléculas de fármacos difundem através da pele até a solução receptora, e amostras são coletadas ao longo do tempo para quantificar a cinética da permeação. Pele abdominal excisada de ratos SD anestesiada com pentobarbital sódico (30 mg/kg, p.i.) foi cuidadosamente preparada removendo gordura subcutânea, enxaguada com soro fisiológico normal e deixada de molho em soro fisiológico normal por 24 horas. É vital proteger a integridade do estrato córneo. Não estique, dobre ou toque a superfície da epiderme. A permeabilidade da pele é muito afetada por seu estado de hidratação. O tempo de hidratação gera resultados reprodutíveis.
A pele preparada era montada entre os compartimentos doador e receptor, com o estrato córneo voltado para o compartimento doador. O lado doador recebeu 200 μL de XJCA (equivalente a 0,06 g de medicamento bruto), enquanto o compartimento receptor foi preenchido com 15 mL de solução receptora (30% etanol: 70% PBS, desgaseificada por sonicação por 15 minutos), mantida em 32 ± 0,5 °C sob agitação magnética contínua a 350 r·min⁻1. A solução receptora deve ser desgasificada por sonicação por 15 minutos antes do uso para evitar a formação de bolhas durante o experimento.
Amostras de um mL foram coletadas do compartimento receptor às 2, 4, 6, 8, 10, 12, 20 e 24 horas, sendo reabastecidos cada vez com volume igual de solução receptiva pré-aquecida (32 °C).
Nota: A solução substituta deve estar na mesma temperatura para evitar flutuações de temperatura que possam afetar a cinética de difusão. As amostras coletadas foram filtradas através de membranas microporosas de 0,22 μm e posteriormente analisadas pelo UPLC-MS/MS em até 24 horas. Devido à instabilidade da aconitina, as amostras devem ser analisadas dentro de 24 horas após a coleta, ou estabilizadores devem ser adicionados. Se a análise imediata não for possível, aliquota as amostras e armazene-as a -80 °C, mas valide sua estabilidade nessas condições antes de prosseguir.
Condições UPLC-MS/MS
A análise cromatográfica foi realizada utilizando uma coluna Agilent ZORBAX SB-C18 (2,1 × 100 mm, 1,8 μm) mantida em 40 °C, com vazão de 0,3 mL/min e volume de injeção de 2 μL. A fase móvel consistia em acetonitrila (A) e 0,1 mol/L de solução de acetato de amônio contendo 0,5 mL/L de ácido acético glacial (B), usando o seguinte programa de gradiente: 0–5 min (26%–45% A), 5–7 min (45%–74% A), 7–10,1 min (74%–90% A), 10,1–12 min (90% A), 12–12,1 min (90%–26% A), e 12,1–15 min (26% A).
A detecção por espectrometria de massa foi realizada com uma fonte de ionização por eletrospray (ESI) em modo de íons positivos sob as seguintes configurações: temperatura do gás de secagem 500 °C, fluxo de gases de secagem 50 L/min, pressão do nebulizador 50 psi, temperatura do gás da bainha 500 °C, fluxo de gás da bainha 11 L/min, tensão capilar 5500 V e aquisição de dados no modo de monitoramento de reações múltiplas (MRM). As transições e parâmetros MRM foram definidos da seguinte forma: aconitina (m/z 646,6→586,4, tempo de permanência 100 ms, DP 102,930 V, CE 49,810 V) e benzoilaconina (m/z 604,4→105,1, tempo de permanência 100 ms, DP 105,120 V, CE 74,270 V).
Validação de métodos e análise de dados
A validação do método foi realizada avaliando especificidade, linearidade, precisão, estabilidade e repetibilidade. A especificidade foi verificada analisando a solução receptora em branco, solução padrão e solução amostral para confirmar a ausência de interferência de substâncias endógenas. Para linearidade, curvas padrão foram construídas plotando a área de pico em função da concentração usando o método de regressão de mínimos quadrados. A precisão foi avaliada tanto por ensaios intradiários (6 replicações) quanto interdias (2 replicações em 3 dias) usando uma solução padrão de 50 ng/mL, expressa como o desvio padrão relativo (RSD) das áreas de pico. A estabilidade foi avaliada determinando a área máxima de RSD das soluções amostrais em 0, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 18 e 24 horas. A repetibilidade foi confirmada medindo a área máxima de RSD a partir de seis preparações paralelas de amostras. As soluções padrão foram preparadas pesando com precisão 2,5 mg de benzoilaconina e aconitina cada, depois dissolvendo-as em uma mistura de isopropanol:diclorometano (1:1) para alcançar uma concentração final de 25 μg/mL. Para a solução de teste, uma quantidade apropriada da amostra foi transferida para um tubo de centrífuga e submetida a centrifugação em alta velocidade a 12.000 x g por 5 minutos, após o qual o sobrenadante foi coletado para análise.
A quantidade acumulada de permeação (Qn, ng/cm 2) em cada ponto de tempo foi calculada usando a seguinte fórmula:
Qn = [(Cn × V + ΣCi × Vi) / A]
Onde:
Qn: Quantidade acumulada de permeação no enésimo tempo de amostragem (ng/cm2).
Cn: Concentração do fármaco na solução receptora no enésimo tempo de amostragem (ng/mL).
Ci: Concentração do fármaco na solução receptora no i-ésimo tempo de amostragem (ng/mL).
V: Volume da solução receptora (15 mL).
Vi: Volume de amostragem em cada ponto de tempo (1 mL).
R: Área de difusão efetiva da célula de difusão de Franz (1,76625cm 2).
A curva acumulada de permeação quantidade-tempo (Q-t) foi plotada com Qn como ordenada e tempo (t, h) como a abscissa. A parte linear da curva Q-t foi submetida a regressão linear, e a inclinação da equação de regressão foi tomada como o fluxo transdérmico em estado estacionário (Js, ng/cm 2/h).
A curva Q-t foi ajustada ao modelo de ordem zero (Q = kt + b), modelo de primeira ordem (ln(Qmax - Q) = -kt +lnQ max) e modelo de Higuchi (Q =kt 1/2 + b), onde Qmax é a quantidade máxima acumulada de permeação, k é a constante de taxa e b é o intercepto. O ajuste foi avaliado usando o coeficiente de correlação (R2), com um R2 maior indicando um ajuste melhor.
Análise estatística
Os dados brutos individuais de animais para todos os testes comportamentais in vivo e os dados cromatográficos brutos UPLC-MS/MS para o estudo de permeação in vitro são fornecidos como Arquivos Suplementares 1 e 2, respectivamente. Todos os dados experimentais foram apresentados como média ± desvio padrão (x̄ ± SD). A análise estatística foi realizada usando o GraphPad Prism 9.0. A análise unidirecional da variância (ANOVA) seguida pelo teste de comparação múltipla de Dunnett foi usada para comparar diferenças de grupo. P < 0,05 foi considerada estatisticamente significativa.