desenvolvimento de nanopartículas lipídicas sólidas e sua aplicação
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Desenvolvimento de Nanopartículas Lipídicas
Sólidas e sua Aplicação na Indústria de Fármacos
Carolina Pereira
Felipe RochaLorraine
GrecoMatheus PatrícioThais
Quintela
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIROESCOLA DE QUÍMICA
INTRODUÇÃO À METODOLOGIA CIENTÍFICA
Sistemas carreadores de fármacosNanopartículasNanopartículas lipídicas sólidas (SLN) Uso das SLNs como carreador de fármacosObjetivos (HUANG, et al., 2013) Metodologia (HUANG, et al., 2013) Resultados (HUANG, et al., 2013)Conclusões (HUANG, et al., 2013)Bibliografia
Desenvolvimento de fármacos
Custo
Doença
Sistemacarreador
Fármaco
Destino
Sistemas carreadores de fármacosObjetivo
Liberação controlada e específica no destino;
Otimização da velocidade de cedência;
Regime de dosagem apropriado;
Biocompatibilidade com organismo;
Nanocarreadores
Nanopartículas polimérica, lipossomas,
niossomas, nanopartículas magnéticas,
nanopartículas lipídicas sólidas
NanopartículaCaracterizam-se por partículas dispersas, quando em
suspensão, ou por partículas sólidas, quando secas, com
tamanho médio de 10-1000nm.
O princípio ativo (fármaco, material biológico) pode ser
disperso, encapsulado ou suportado nas nanopartículas.
Nanoesfera Nanocápsula
Nanopartícula Lipídica Sólida
As SLNs são constituídas do lipídeo sólido, emulsificante,
água/solvente.
SLN
Vantagens
tamanho na escala nanométrica; área superficial grande; Não produz metabolitos tóxicos; Baixa mobilidade dos ativos inconporados;
Desvantagens
Capacidade moderada de incorporar ativos; Baixo período de estocagem
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Nanopartícula Lipídica Sólida
Fig.1- Produção científica em SLNs (elaborado a partir da busca na base de dados do site Science Direct em 30/09/2012).
Atuação das SLNs como carreadores de fármacos
O destino das SLNs no organismo dependerá da rota de administração e distribuição. As enzimas de degradação
mais importantes das SLNs são lipases, que estão presentes em vários órgãos e tecidos. As rotas de
admistração mais utilizadas são: oral, tópica, intravenosa (MUKHERJEE et al., 2008).
As principais aplicações de SLNs têm sido nos tratamentos: Neoplasma; Câncer de mama; Tuberculose; Linfoma;
HUANG, X.; Chen, Y.-J.; Peng,D.-Y.; Li, Q.-L.; Wang, X.-S.; Solid lipid nanoparticle as delivery systems for Gambogenic acid.Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. (102) p. 391– 397, 2003.
O uso do ácido gambogênico (GNA) como agente inibidor da proliferação de tumores foi alvo de estudos promissores. (YAN et al., 2011) (CHENG et al., 2010)
A limitação clínica é a baixa solubilidade do ácido em sistemas aquosos, tempo de meia-vida, e a incompatibilidade com a administração via intravenosa.
Necessidade de uma nova formulação para empregar o GNA
Testar o potencial de SNL para carrear o GNA, reduzindo a sua toxidez e melhorando sua eficiência terapêutica.
Fruto Gamboge
GNA
Objetivo
Desenvolver uma nanopartícula lipídica sólida carreadora de GNA que possa atuar como agente anticancerígeno no organismo.
Objetivos Específicos
Preparar a SLN-GNA
Analisar a morfologia da SLN-GNA
Medir o tamanho de partícula e a distribuição (PI) da SLN-GNA
Caracterizar a Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) da
SLN-GNA
Testar a estabilidade da SLN-GNA
Determinar a eficiência do encapsulamento e carregamento do
ativo da SLN-GNA
Determinar a cinética e farmacocinética da SLN-GNA
Testar a segurança
Metodologia
Extração do GNA a partir do fruto gamboge e preparo da SLN-GNA pelo método
de preparo da emulsão com glicerilmonoestearato (GMS) seguido da evaporação
do solvente (DAI et al., 2010).
SOLUÇÃO 1GNAGMS
LECITINA
ACETONA
ÁLCOOL
Fase orgânica SOLUÇÃO 2F68
Tween 80ÁGUA BIDESTILADA
Fase aquosa
Adicionar a Solução1 a 70oC à Solução2 sob agitação de 1000 RPM.
Agitar por 1hr. Evaporar dos solventes orgânicos. (SLN 1). Congelar as
nanopartículas por 16hr. a -20oC e liofilizar por 48hr. a -45oC. (SLN 2).
Morfologia
Utilizou-se microscopia eletrônica de transmissão (TEM)
para caracterizar as SLN-GNA obtidas.
SLN1 SLN2
Partículas esféricas sem aglomerados superfícies regulares
Partículas quase esféricas sem aglomerados superfícies irregulares
MorfologiaUtilizou-se Zetasizer para caracterizar o diâmetro de partícula
(MD) e distribuição de tamanho (PI) das SLN-GNA obtidas.
SLN1 SLN2
Tamanhos uniformes PI estreito
Aumento do MD PI estreito
MD 163,3nmPI 0,203
MD 173nmPI 0,253
Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)
Utilizou-se o DSC para caracterizar o fluxo de energia calorífica
associado a transições dos materiais em função da temperatura.
SLN1
No termograma da SLN-GNA (C) não aparece o pico do PF do GNA indicando que não ocorreu cristalização do GNA dentro da SLN;
O sistema SLN-GNA apresenta menor PF indicando menor ordem comparado aos componentes;
A- GMSB- GNAC- SLN-GNAD- Mistura dos componentesE- Referência
Estabilidade
Testou-se a estabilidade térmica da SNL-GNA a 4, 25 e 40oC por 40 dias
cada em termos de mudança de tamanho da partícula (MD). Foi
determinada também a porcentagem de carga de GNA (E%).
O aumento de MD foi 40oC >25oC>4oC indicando que o aumento de
temperatura diminui a estabilidade da SNL-GNA;
A redução de E% foi 40oC >25oC>4oC indicando que o aumento de
temperatura diminui a carga de GNA encapsulada na SNL-GNA;
Estudos cinéticos
Testou-se a liberação do GNA por 96hr. para avaliar o potencial de
controle da liberação da SNL-GNA usando técnica de difusão com
balão de diálise em tampão fosfato (PBS pH7,4).
GNASLN1SLN2
67,83% do GNA livre foi liberado em apenas 2 horas;
Foi observado um perfil de
liberação bifásico para as SLN (Liberação rápida 40,86% em 8hr., Liberação lenta e estável 89,46% em 96 hr.);
Não houve alteração de comportamento entre a SLN1 E SLN2.
Farmacocinética
Testou-se a farmacocinética do GNA num grupo de 12 ratos divididos
em dois grupos: a um grupo foi administrado GNA livre e a outro o
GNA-SNLs. Utilizou-se uma dose de 2,5mg/Kg. Após a administração,
foram coletadas amostras de sangue de 0 a 720 min. E foram
analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).
A concentração plasmática de GNA foi maior com a administração de GNA-SLN;
A velocidade de degradação da SLN in vivo foi relativamente alta comparada com os ensaios in vitro;
Estudo da Segurança
Utilizou-se microscopia de fluorescência para avaliar a morfologia das
veias.
Na imagem A não há degeneração da parede da veia nem necrose; Na imagem B pode-se ver que a parede foi comprometida, há
formação de trombos e sinais de necrose;
SLN-GNA GNA livre
Conclusões
Foram obtidas nanopartículas lipídicas sólidas carreadoras do ácido
gambogênico via produção de emulsão seguida da evaporação do
solvente orgânico;
Foram obtidos tanto a suspensão das SLN-GNA (SLN1) como as
nanopartícluas secas por liofilização (SLN2);
Nos testes in vitro ambas (SLN 1 e SLN2) mostraram potencial para
controle da liberação;
Nos testes in vivo foi obtido uma rápida degradação da SLN, em
trabalhos futuros pretende-se investigar outros tipos de SLN para
carrear o GNA;
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