NANOPARTÍCULAS LIPÍDICAS SÓLIDAS UTILIZADAS EM FÁRMACOS

Fernanda TomaziniMarcela DuránNatiara V. Madalossi

Por que utilizar a Nanotecnologia em fármacos?

Geralmente apresentam baixa toxicidade

Uma menor quantidade de doses-dia e concentrações mais baixas podem ser administradas

Liberação controlada ou/eou/e direcionada á um alvo

Permanência mais duradoura na circulação

Podem atravessar as barreiras hemato-encefálicas sem danificar as estruturas

Aumento da estabilidade da droga

Possibilitam a produção em larga escala e esterilização

Diferentes tipos de nanopartículas lipídicas sólidas

Estas são classificadas em três tipos de estruturas:

NLS ou SLN – Nanopartículas lipídicas sólidas

CLN ou NLC – carreador lipídico nanoestruturado

CFL – Conjugado Fármaco-Lipídio

As NLS são formadas por lipídios sólidos á temperatura ambiente e estabilizadas por tensoativos cristais com poucas imperfeições.

CLN formadas por lipídios líquidos + lipídios sólidos maior número de cavidades na partícula (imperfeições).

Os CFL permitem, quando necessário a encapsulação de fármacos hidrofílicos, após a sua ligação ou adsorção ao lipídio.

Diferentes tipos de nanopartículas lipídicas sólidas

SLN (solid lipid nanoparticles)

- Lipídios em estado sólido às TºC ambiente e corporal,

- Váriedade de lipídios: ácidos, mono-, di- ou triglicerídeos, misturas de gicerídeos ou ceras,

- Estabilização por surfactantes biocompatíveis (iônicos ou não-iônicos),

- Matriz altamente estruturada,

- As partículas apresentam em média diâmetro entre 10 e 1000nm,

- Biodegradáveis,

- Alta toleraviabilibade e

- Facilidade de ligação com drogas lipofílicas

Imagem em TEM de Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) ligadas a Vitamina E obtidas por homogeneização por ata pressão

NLC (nanoestructures lipid carriers)

- Matriz “imperfeita”,

- Bem toleráveis fisiologicamente,

- Apresentando 10-100 vezes menos toxicidade do que as partículas poliméricas,

- Facilmente produzidas em larga escala, - Boa capacidade de estocagem apresentando estabilidade de até 3 anos

- Podem ser esterilizadas em autoclave sem perderem a forma esférica e sem um significativo aumento no tamanho das partículas e

- Têm um largo espectro de vias de administração que incluem parenteral, oral, oftálmica e tópica.

- exemplos: ácido esteárico + ácido oléico

Imagem em TEM de Nanopartículas lipídicas sólidas carreadoras (NLC) com vitamina E obtidas através de homogeneização por alta pressão

MÉTODOS DE PREPARAÇÃO

Difusão (com solventes)Fu-Qiang Hu et. al., 2005

Homogeniezação por alta pressãoMi-Kyung Lee et.al, 2007Jun He et. al, 2007Qing-yu Xiang et.al, 2007

Solidificação por evaporação á baixa temperaturaDianrui Zhang et. al., 2006

Zetasizer ou Micro-eletroforese

- potencial zeta

CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DAS NANOPARTÍCULAS

PCS (Photon Correlation Spectroscopy)

- distribuição de tamanho de partícula

Microscopia por Força Atômica

- conseguimos visualizar e analisar tudo a respeito da morfologia- detalhes da superfície (com resolução de 0,01nm)- visualização tridimensional

Microscopia Eletrônica de Varredura - conseguimos visualizar e analisar tudo a respeito da morfologia

DSC (Diferential Scanning Calorimetry)- ponto de fusão

PXRD (Powder X-ray diffracction)

- podem ser verificada as estruturas cristalinas- tamanho de partículas

Espectrofotometria

- Capacidade de “ligação” da nanopartícula e eficiência de encapsulamento do fármaco

Cryo-scanning electron microscopy

- método que observa materiais congelados

Comparação entre as Nanopartículas de SLN e NLC

Preparação e caracterização de carreadores Preparação e caracterização de carreadores lipídicos nanoestruturados de Ácido Esteárico (SLN) lipídicos nanoestruturados de Ácido Esteárico (SLN) e Ácido Esteárico com Ácido Oléico (NLS)e Ácido Esteárico com Ácido Oléico (NLS)

Fu-Qiang Hu, 2005Fu-Qiang Hu, 2005

Metodologia empregada: difusãoMetodologia empregada: difusão

Amostras de AE-0%AO e amostras de AE-AO (5,10,15,30 e Amostras de AE-0%AO e amostras de AE-AO (5,10,15,30 e 45wt de AO) foram analisadas.45wt de AO) foram analisadas.

A- ácido esteárico (SLN) B- ácido esteárico (NLC) com 15% de ácido oléico

C- ácido esteárico (NLC) com 30% de ácido oléico

SLN

NLC

Dianrui Zhang et. al, 2006

Fármaco – Oridonin (medicina chinesa) - esofagite e carcinoma hepático

- lipofílico,

- baixa biodisponibilidade oral e

- baixa solubilidade.

Modo de preparo: 1. fusão

2. emulsificação + solidificação por evaporação á baixa temperatura

3. ultrasonicação

Avaliação da distribuição de um fármaco nanoestruturado

Foi o método de emulsão e evaporação de solventes que apresentou a maior eficiência no encapsulamento.

Morfologia: esféricas com tamanhos uniformes

Tamanho médio 22,22 ± 15,5 nm

Potencial Zeta médio: - 45,07 mV

Distribuição do fármaco nos principais órgãos

A ORI-SLN apresentou maior concentração e mais estável

Desenvolvimento de uma nanopartícula sólida “carregadora” de Acetato de Dexametasona ao alvo (pulmão) por administração intravenosa

Qing-yu Xiang et.al, 2007

DXM - Glicocorticóide sintético

- atividades terapêuticas para doenças pulmonares

- apresenta efeitos colaterais significativos: hiperglicemia, úlceras e infecções

-praticamente insolúvel em meio fisiológico o que dificulta a sua administração

intravenosa

Método utilizado:Homogeneização à alta pressão: geralmente utilizado para ativos lipofílicos.

Morfologia: superfície esférica regular

Não houve alterações de resultados nos parâmetros devido á liofilização

Relative Targeting efficiency 7.10

Os parâmetros farmacocinéticos do fármaco livre e encapsulado foram calculados a partir de dados retirados de medidas de concentração.

Targeting index 17.80

TDDS CDDS

CONCLUSÃO

As Nanopartículas Lipídicas Sólidas têm demonstrado ser uma maneira eficiente e de de alto valor comercial e terapêutico na reformulação de fármacos já utilizadas em diversas terapias.

Bibliografia

Dianrui Zhang, Tianwei Tan e Lei Gao. Preparation of ordonin-loades solid lipid nanoparticles and studies on hem in vitro and vivo. Nanotechnology 17, 2006, 5821-5828.

Fu-Qiang Hu, Sai-Ping Jiang, Yong-Zhong Du, Hong Yuan, Yi-Qing Ye e Su Zeng. Preparation and characterization of stearic acid nanostructured lipid carriers by solvent diffusion method in na aqueous system. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 45, 2005 167-173.

Ho Lun Wong, Andrew M. Raugth, Reina Bendayan, Janet L. Manias, Manisha Ramaswamy, Zengshe Liu, Sevim Z. Erhan e Xiao Yu Wu. A new Polymer-Lipid Hybrid Nanoparticle System increace cytootoxicity of Doxorubicin against multidrug-resistant Human breast cancer cells. Pharmaceutical research, vol.23, no7, july 2006, 1574-1585.

Priscyla Daniely Marcato. Exame Geral de Doutorado. Universidade Estadual de CampinasInstituto de Química, Departamento de Físico-Química. Preparação, caracterização e aplicações de nanopartículas lipídicas sólidas, 2007.

Qing-yu Xiang, Min-ting Wang, Fu Chen, Tao Gong, Yan-lin Jian, Zhi-rong Zhang e Yuan Huang. Lung-targeting Delivery of Dexametasone Acetate loaded solid nanoparticles. Arch Pharm Res, vol. 30, no 4, 2007, 519-525.