Aula3-Marta

III. NANOPARTÍCULAS PARA APLICAÇÃO BIOLÓGICA 3.1) APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS E COSMÉTICAS 3.2) VIAS DE ADMINISTRAÇÃO

3.3) SISTEMAS DE LIBERAÇÃO

3.4) MODELAGEM E CÁLCULOS DE PERFIS DE LIBERAÇÃO

SISTEMAS NANOESTRUTURADOS

(MEDICAMENTOS E COSMÉTICOS)

Antiinflamatórios

Acne Psoríase

NANOPARTICLE-CONTAINING DOSAGE FORMS



Administração parenteral: Dispersão coloidal ou

estado seco (liofilização, spray) redispersar antes

da administração



Administração oral: Dispersão aquosa ou em

forma de dosagens sólidas (cápsulas ou

comprimidos)

Murakami, H., Kobayashi, M., Takeuchi, H. and Kawashima Y. (2000). Utilization of Poly(DL-lactide-co-glycolide) Nanoparticles for Preparation of Mini-depot Tablets by Direct Compression. 1. Control. ReI., 67, pp. 29-36.

Intravenosa (IV)

•

Volume sangüíneo

•

Diâmetro e permeab. dos vasos sang.

•

Interação com os componentes do plasma

•

Função do Sistema Retículo Endotelial

•

Degradação e liberação do conteúdo

Oral

Peptídeos e antiinflamatórios

•

Lipossomas clássicos:

São rapidamente

destruídos no meio digestivo, notadamente pelos

sais biliares

TRATAMENTO DA DIABETE

Morcol T, Nagappan P, Nerenbaum L, et al. Calcium phosphate-PEG-insulin-casein

Solid lipid nanoparticles modified with stearic acid–octaarginine for oral administration of insulin

Zhang ZH, Zhang YL, Zhou JP, Lv HX.

Int J Nanomedicine. 2012;7:3333-9. Epub 2012 Jul 2. Abstract:

The aim of this study was to design and characterize solid lipid nanoparticles (SLNs) modified with stearic acid–octaarginine (SA-R8) as carriers for oral administration of insulin (SA-R8-Ins-SLNs). The SLNs were prepared by spontaneous emulsion solvent diffusion methods. The mean particle size, zeta potential, drug loading, and

encapsulation efficiency of the SA-R8-Ins-SLNs were 162 nm, 29.87 mV, 3.19%, and 76.54%, respectively. The zeta potential of the SLNs changed dramatically, from -32.13 mV to 29.87 mV, by binding the positively charged R8. Morphological studies of SA-R8-Ins-SLNs using transmission electron microscopy showed that they were spherical. In vitro, a degradation experiment by enzymes showed that SLNs and SA-R8 could partially protect insulin from proteolysis. Compared to the insulin solution, the SA-R8-Ins-SLNs increased the Caco-2 cell’s internalization by up to 18.44 times. In the in vivo studies, a significant hypoglycemic effect in diabetic rats over controls was obtained, with a SA-R8-Ins-SLN pharmacological availability value of 13.86 ± 0.79. These results demonstrate that SA-R8-modified SLNs promote the oral absorption of insulin.

In vitro uptake evaluation in Caco-2 cells and in vivo results in diabetic rats of insulin-loaded PLGA nanoparticles

Nathalie Reixa, Audrey Paratb, Elodie Seyfritz a, Remmelt Van Der Werfa,c, Virginia Epurea, Nicolas Ebelb, Louis Danichera, Eric Marchionic, Nathalie Jeandidiera, Michel Pingeta, Yves Frèreb, Séverine Sigrist

International Journal of Pharmaceutics 437 (2012) 213– 220

Study on the modalities of insulin-loaded PLGA NPs transport across Caco-2 monolayers, and their hypoglycaemic effect on diabetic rats.

Insulin-loaded PLGA NPs were formulated by a double emulsion solvent evaporation process. NPs mean diameter was between 130 and 180 nm. NPs were smooth and spherical with an entrapment efficiency above 80%. Fluorescently labeled NPs were incubated with Caco-2 cells to study the process of uptake and the intracellular fate by flow cytometry and confocal laser scanning microscopy.

The kinetic of absorption was time-dependent and occurred by clathrin-mediated endocytosis. In vitro studies and in vivo intraduodenal administration to diabetic rats showed that NPs were resistant in intestinal conditions long enough to allow both the intestinal absorption of NPs and the delivery of functional insulin in bloodstream. The resulting in vivo hypoglycemic effect was similar to a long-acting insulin one. As no effect on glycaemia occurred after oral administration, further studies need to be conducted to protect NPs from the degradation occurring at the enteric level.

Subcutânea

•

Efeito de depósito:

Reservatório capaz de assegurar uma

liberação lenta e progressiva no local

Intramuscular

•

A encapsulação de

ésteres da cortisona

em

lipossomas prolongaram significativamente a

absorção deste fármaco a partir do sítio de

Intra-articular

Antiinflamatórios

Os resultados indicaram:

•

Uma retenção mais prolongada no local

•

Melhor atividade terapêutica em comparação

com os resultados obtidos com as moléculas

não

vetorizadas

Nasal

•

Aplicação de alérgenos, superóxido desmutase e

surfactantes pulmonares

•

Dispersos em aerossóis, inalados e depositados

nos pulmões

•

Broncodilatadores como cromoglicato de sódio em

lipossomas elevação da meia-vida nos

pulmões de 1,4 a 18 horas

Sistema vascular ou capilar: tamanho, rigidez e flexibilidade da partícula

VIA OCULAR

Pilocarpina nanoencapsulada e incorporada em Pluronic gel Liberação sustentada e aumento significativo da biodisponibilidade do ativo.

Desai SD and Blanchard J (2000) Pluronic® F127-based ocular delivery systems containing biodegradable polyisobutylcyanoacrylate nanocapsules of pilocarpine.

Drug Del J 7:201.

Ganciclovir (antiviral tratamento do cytomegalovirus) injeção intravitreal duas a três vezes por semana rápida metabolização do ativo.

Nanocápsulas (poly(ethylcyanoacrylate) produzidas por polimerização interfacial: liberação sustentada sobre 4 dias (sendo detectada durante 10 dias)

El-Samaligy MS, Rojanasakul Y, Charlton JF, Weinstein GW and Lim JK (1996) Ocular disposition of nanoencapsulated acyclovir and ganciclovir via intravitreal injection in rabbit's eye. Drug Del 3:93.

Administração de uma solução com o ativo livre fármaco foi detectado em um período menor que 24 horas.

TÓPICA



Devido a sua composição, os lipossomas eficientemente

penetram na camada córnea



A incorporação de fármacos em lipossomas resulta em um

da atividade terapêutica e na

absorção sistêmica

Non-invasive administration of drugs through the skin: challenges in delivery system design. Foldvari, M. 2000

Dr ug Del iv er y Nanop ar tic les For mu lati on and Chara ct er iza tio n edit ed by Yash w ant Pathak Sulliv an Dee pak Thass u Pha rm aN ov a, Inc . Vi ct or , N ew Yor k, USA , 2 0 0 9 .

Drug Delivery Nanoparticles Formulation and Characterization edited byYashwant Pathak Sullivan Deepak Thassu PharmaNova, Inc. Victor, New York, USA, 2009.

Naik A, Kalia YN, Guy RH. Transdermal drug delivery: Overcoming skin’s barrier function.Pharm Sci Technol Today 2000; 3:318–326.

5.2. APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS E

COSMÉTICAS

DOXIL®

ALZA CORPORATION (USA)

Anti-cancer drug for the treatment of refractory ovarian cancer

and AIDS-related Kaposi’s sarcoma”

“First marketed product to incorporate STEALTH® technology”

“STEALTH® technology is composed of lipid nanoparticles that

incorporate a polyethylene glycol (PEG) coating. This coating

helps evade the potential impact of the immune system and

enables STEALTH® technology to provide the precise delivery

of drugs to disease-specific areas of the body.”

EMEND®

Merck & Co., Inc. (USA)

Anti-nausea drug for chemotherapy patients that contains “80 or 125 mg of

aprepitant formulated as NanoCrystal drug particles”

“NanoCrystal particles are small particles of drug substance, typically less than

1000 nanometers (nm) in diameter, which are produced by milling the drug

substance using a proprietary, wet-milling technique. The NanoCrystal

particles of the drug are stabilized against agglomeration by surface

adsorption of selected GRAS (Generally Regarded As Safe) stabilizers. The

result is an aqueous dispersion of the drug substance that behaves like a

solution – a NanoCrystal colloidal dispersion, which can be processed into

finished dosage forms for all routes of administration.”

Approved by the FDA in March 2003, commercially launched in the United

States in April 2003

TRICOR®

ABBOTT LABORATORIES (USA)

Cholesterol-lowering drug that employs Elan’s NanoCrystal Technology to

make it more easily administrable

“NanoCrystal particles are small particles of drug substance, typically

less than 1000 nanometers (nm) in diameter, which are produced by

milling the drug substance using a proprietary, wet-milling technique.

The NanoCrystal particles of the drug are stabilized against

agglomeration by surface adsorption of selected GRAS (Generally

Regarded As Safe) stabilizers. The result is an aqueous dispersion of

the drug substance that behaves like a solution – a NanoCrystal

colloidal dispersion, which can be processed into finished dosage

forms for all routes of administration.”

Launched in December 2004

MEGACE® ES

PAR PHARMACEUTICAL COMPANIES, INC. (USA)

Drug designed to stimulate appetite for “treatment of anorexia, cachexia, or an

unexplained, significant weight loss in patients with a diagnosis of acquired

immunodeficiency syndrome (AIDS)”

“Utilizes Elan’s NanoCrystal technology delivery system to improve the rate of

dissolution and bioavailability of the original megesterol acetate oral

suspension”

“NanoCrystal particles are small particles of drug substance, typically less than

1000 nanometers (nm) in diameter, which are produced by milling the drug

substance using a proprietary, wet-milling technique. The NanoCrystal

particles of the drug are stabilized against agglomeration by surface

adsorption of selected GRAS (Generally Regarded As Safe) stabilizers. The

result is an aqueous dispersion of the drug substance that behaves like a

solution – a NanoCrystal colloidal dispersion, which can be processed into

finished dosage forms for all routes of administration.”

Approved by the FDA in July 2004

ACTICOAT®

SMITH & NEPHEW, INC. (USA)

“Acticoat* (with SILCRYST™ Nanocrystals) Dressings offer

powerful antimicrobial barrier protection. Only Acticoat

maintains safe bactericidal concentrations of silver with

patented nanocrystalline technology.”

“Acticoat* Moisture Control (with SILCRYST™ Nanocrystals) is an

absorbent 3-layer dressing consisting of the following: A

nanocrystalline silver-coated polyurethane layer, a white

polyurethane foam layer and a blue waterproof polyurethane

film layer.”

Moisture Control system received FDA approval in May 2005

Data Source:

http://www.acticoat.com

SILVAGARD™ TECHNOLOGY

ACRYMED, INC. (USA)

“SilvaGard Antimicrobial Surface Treatment is nanoparticle technology

created and applied in solution.”

“SilvaGard is a wet chemistry process which applies nanoparticles of

silver to the surfaces of devices.

SilvaGard deposits discrete silver nanoparticles uniformly but

discontinuously (on the submicroscopic, nearly molecular level) on

the surface of the devices after they are manufactured.”

Received FDA approval in December 2005

DESCRIPTION



DepoCyt® (cytarabine liposome injection) is a sterile, injectable

suspension of the antimetabolite cytarabine, encapsulated into

multivesicular lipid-based particles treatment of lymphomatous

meningitis.



Chemically, cytarabine is

4-amino-1--D-arabinofuranosyl-2(1H)-pyrimidinone, also known as cytosine arabinoside (C9H13N3O5,

molecular weight 243.22).



Pharmacokinetics

Following intrathecal administration of DepoCyt 50 mg during the

induction phase, peak levels of free CSF cytarabine were observed

within 1 hour of dosing and ranged from 30 to 50 mcg/mL.



The terminal half-life for the free CSF cytarabine ranged from of 5.9

EXEMPLOS DE LIPOSSOMAS APROVADO PELA FDA

Drug Delivery Nanoparticles Formulation and Characterization edited byYashwant Pathak Sullivan Deepak Thassu PharmaNova, Inc. Victor, New York, USA, 2009.

Drug Delivery Nanoparticles Formulation and Characterization edited byYashwant Pathak Sullivan Deepak Thassu PharmaNova, Inc. Victor, New York, USA, 2009.

Paclitaxel

Abraxane é uma versão nanotecnológica de Taxol –o fármaco

antitumoral derivado da árvore do Tejo, patentado pela Bristol-Meyers

Squibb.

Abraxane está formulado em nanoescala e encapsulado numa cobertura

de albumina, os pacientes tem poucas

reações alérgicas, o que não sucede com o Paclitaxel

(ou Taxol), que produz terríveis efeitos secundários.

A empresa cobra US $4.200 por dose de Abraxane, 28 vezes

mais caro que o Taxol genérico.

Não esta ainda definido o

lançamento no Brasil.

Doxorrubicina

Lipossoma furtivo

Caelyx 2 mg R$ 2.395,34 (Schering-Plough)

Doxorrubicina 10 mg R$ 30,34

Rapamune (Sirolimus) 1 mg R$ 1.665,91

Com Ambisome

(1300 dólares por dia)

Tratamento

Anfotericina B livre

( 24 dólares por dia)

Anfoterecina B

HEPATITE C

NANOCOSMÉTICOS

Formulação cosmética que

veicula

ativos ou

outros ingredientes nanoestruturados e que

apresenta propriedades

superiores

quanto a

sua performance em comparação com

produtos convencionais

Podem alterar propriedades tais como:



Solubilidade



Reatividade química



Contato entre o ativo e a pele



Condutividade elétrica



Comportamento magnético



Mobilidade

RANKING OF TOP 10 BEAUTY COMPANIES IN TERMS OF NUMBER OF NANO-RELATED PATENTS

NANO AND THE TOP 10 BIG COSMETIC COMPANIES: L'OREAL, PROCTER AND GAMBLE AND HENKEL ON THE PODIUM FOR PATENTS. AVAILABLE FROM:



L'Oreal maior companhia de cosméticos

do mundo, está dedicando aproximadamente

$600 milhões de dólares, de sua renda de $17

bilhões de dólar, para patentes de Nano, e

patenteou o uso de dúzias de “partículas de

nanosome”.

Principle nanomaterials used in cosmetics

Drug Delivery Nanoparticles Formulation and Characterization edited byYashwant Pathak Sullivan Deepak Thassu PharmaNova, Inc. Victor, New York, USA, 2009.

Drug Delivery Nanoparticles Formulation and Characterization edited byYashwant Pathak Sullivan Deepak Thassu PharmaNova, Inc. Victor, New York, USA, 2009.

Table 1: Manufacturers employing nanotechnology in their marketed products[2]

Friends of the Earth Report - Nanomaterials, Sunscreens and Cosmetics: Small Ingredients Big Risks. Available from: http://www.nano.foe.org.au, http://www.foe.org [Last accessed on 2006].

Aplicações

Aplicações

AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE, LIBERAÇÃO E PERMEAÇÃO

CUTÂNEA DE NANOCÁPSULAS CONTENDO BENZOFENONA-3

Produtos com escala nanométrica podem alterar

propriedades tais como:

• Cor

NPLS



Podem atuar como filtro físico e a

concentração do filtro químico pode ser

diminuída mantendo o mesmo fator de

proteção solar



As NPLS formam um filme sobre a pele, pois

logo após aplicação do produto a água

evaporada conduz à fusão das partículas e à

formação do filme lipídico

Sistemas coloidais

Quantidade de agente encapsulado capaz de

penetrar na pele viável

O pequeno tamanho da partícula assegura um contato

íntimo com o estrato córneo

Aplicações

COSMÉTICOS

Radical Sponge® (Fullerene)

by Vitamin C60 BioResearch Corporation

Eliminação de radicais livres

www.nanobiotec.iqm.unicamp.br

Aplicações

Aplicações

COSMÉTICOS

44

Aplicações

COSMÉTICOS

44 view_Search

Aplicações

COSMÉTICOS

44 view

ANTI ENVELHECIMENTO



Principio ativo idebenone (@0.5%)

potente anti-oxidante



Parceria entre Elizabeth Arden e

Allergan



Botox (rugas dinâmicas) x Prevage

(rugas já existentes)



50mL – 550 R$

Adaptado Prof. Nelson Duran

 Aumento da profundidade de penetração do ativo  Ingredientes instáveis, como retinol e vitamina E

Nanotecnologia próxima revolução industrial

CIBA



Tinoderm A vitamina A encapsulada



Tinoderm E Acetato de tocoferila

encapsulado (anti-radical livre e anti-inflamatória)

melhora a capacidade de retenção de água

Boticário

Nanoserum (creme anti-sinais para

área dos olhos e contorno dos lábios

Kit VitActive: Nanopeeling Renovador

(micodermoabrasão)

Nanoemulsão ativadora (acelera a

produção de fibras de colágeno)

UNIDADE 5

NANOPARTÍCULAS CARREADORAS DE

FÁRMACOS E COSMÉTICOS

5.1. Vias de administração

5.2. Aplicações terapêuticas e cosméticas

5.3. Sistemas de Liberação

Biodegradação

Partículas poliméricas



Mudança nas propriedades devido a

alterações na sua estrutura química

MUDANÇA PODE OCORRER:



Relaxamento

da cadeia polimérica



Quebra da unidade monomérica (extremidade

da cadeia

erosão



Cisão aleatória de uma ligação em alguma

posição ao longo da cadeia polimérica

degradação



Essa cisão pode não ser aleatória caso seja

9 semanas

16 semanas

Formas de liberação do ativo: nanoesferas e nanocápsulas (Brannon-Peppas, L. Polymers in Controlled Drug Delivery).



Geralmente polímeros contendo muitos grupos funcionais

reativos degradam rapidamente e mostram

erosão de

superfície



Polímeros contendo menos grupos reativos tendem a ter

erosão de bulk



Poly(lactic acid) (PLA) e poly(lacticcoglycolic acid) (PLGA)

erosão de bulk



Teorias matemáticas tem sido propostas para quantificar os

efeitos físicos e químicos envolvendo o fenômeno de superfície

e de bulk

Polímero com fortes ligações covalentes na

cadeia principal (C-C) e com grupos não

hidrolizáveis:



Requerem longo tempo e/ou



Catlisadores



DEGRADAÇÃO

MATERIAIS POLIMÉRICOS DIFEREM NA VELOCIDADE E

NA FORMA DE DEGRADAÇÃO

Moléculas com grupos hidrolizáveis (amida,

éster, uréia e uretano na cadeia carbônica

(C-O-C, C-N-C) são degradados:



Facilmente e Rapidamente

Degradação dos poliésteres Ataques enzimáticos

Hidrólise da ligação éster

RCOOR´ + H

O RCOOH + R´OH

FATORES QUE AFETAM A DEGRADAÇÃO DOS

POLIÉSTERES ALIFÁTICOS

 Composição química  Tamanho

 Peso molecular e sua polidispersão

 Forma e relação área/volume da matriz polimérica  Permeabilidade à água e solubilidade

 Mecanismo de hidrólise (não catalítica, catalítica, enzimática)  Tipo de estrutura (cristalina, amorfa)

 Porosidade  Temperatura

 Energia requerida para quebra  Localização da ligação

 Força iônica do meio  Local de aplicação

 Degradação via hidrólise dependente de propriedades, tais como:  pH

 Temperatura  Solvente

Tem sido propostos como vetores de fármacos para

modificar a farmacocinética incluindo:

•

Alteração no perfil de

distribuição tissular

do fármaco

•

Aumento da

biodisponibilidade

de muitos fármacos

NANOPARTÍCULAS POLIMÉRICAS

FIGURA 1: PERFIS DE LIBERAÇÃO DE DROGAS EM FUNÇÃO DO TEMPO: CONVENCIONAL X CONTROLADA.

GHANDEHARI, H. PHAR 535: CONTROLLED DRUG RELEASE. DISPONÍVEL EM

<HTTPS://RXSECURE.UMARYLAND.EDU/COURSES/PHAR535/LECTURE_HANDOUTS/INTRO_CR/INTRO DUCTIO

DISTRIBUIÇÃO

Opsonização

Sítios

inflamatórios

Pulmão

Tumores

Fígado

Medula óssea

Baço

Administração Intravenosa

Circulação

Sanguínea

Sistema Reticuloendotelial

(macrófagos)

DISTRIBUIÇÃO

Menbrana Basal Células endoteliais

Endotélio Contínuo

Endotélio Descontínuo (órgãos específicos)

Menbrana Basal Células endoteliais

Poros 50nm

Endotélio Defeituoso (Processo Patológico)

Endotélio Defeituoso (Processo

Patológico)

Dependem do tamanho e da hidrofilia da molécula

Reconhecimento pelas células de Küpffer

 As partículas aderem a parede da mucosa e as moléculas do fármaco são liberadas exatamente no local de absorção.

 As SLN são degradas pelas lipases, as micelas são formadas por interação com os sais biliares, promovendo a absorção

DESENVOLVIMENTO DE UMA FORMULAÇÃO SEMI-SÓLIDA

CONTENDO NANOCÁPSULAS DE DEXAMETASONA:

ESTUDOS DE ESTABILIDADE E AVALIAÇÃO DA LIBERAÇÃO

“IN VITRO”

Daniel de Azevedo Ferrony

Prof

. Dr

. Marta Palma Alves

Estudos de liberação “in vitro”

Células de difusão vertical do tipo Franz

• Membrana = acetato de celulose

• Área de difusão = de 3,14 cm

• Quantidade amostra = 0,5 gramas

• Capacidade do compartimento receptor = em

torno de 6,0 mL

• Solução receptora = tampão fosfato 7,4

• Temperatura do meio = 37 ºC

• Tempo de coleta = 1 em 1 hora

• Solução coletada = 2 ml

• Tempo de análise = 8 horas

• Repetições = 6

• Leituras = em CLAE

• CGNCDEXA e CGDEXA

Estudos de liberação “in vitro”

Valores de fluxo, concentração total, coeficiente de regressão e coeficiente de permeabilidade das formulações de creme gel contendo nanocápsulas de dexametasona (CGNCDEXA), creme gel contendo nanocápsulas de dexametasona com adição de acetonitrila (CGNCDEXA C/ACN) e creme gel contendo dexametasona na forma livre (CGDEXA)

0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tempo (horas) C onc e n tr aç ão l ib e r ada (µ g/ c m 2 ) CGNCDEXA CGDEXA 0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tempo (horas) C onc e n tr aç ão l ib e r ada (µ g/ c m 2 )

CGNCDEXA CGNCDEXA C/ACN CGDEXA

0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tempo (horas) C onc e n tr aç ão l ib e r ada (µ g/ c m 2 )

CGNCDEXA C/ACN CGDEXA

0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tempo (horas) C onc e n tr aç ão l ib e r ada (µ g/ c m 2 )

CGNCDEXA CGNCDEXA C/ACN

Liberação da dexametasona na forma nanoencapsulada e com adição de acetonitrila

Liberação da dexametasona do creme gel na forma nanoencapsulada (CGNCDEXA) e na forma livre (CGDEXA)

Liberação da dexametasona do creme gel na forma livre (CGDEXA) e na forma nanoencapsulada tratada com acetonitrila (CGNCDEXA C/ACN)

Liberação da dexametasona do creme gel na forma livre (CGDEXA), nanoencapsulada (CGNCDEXA) e com adição de acetonitrila à solução receptora (CGNCDEXA C/ACN)

MECANISMOS DE LIBERAÇÃO DO

ATIVO



In vitro: difusão



Bifásico com burst inicial



In vivo: difusão e degradação enzimática da

matriz lipídica

CINÉTICA DE LIBERAÇÃO DE

FÁRMACOS (LIPOSSOMAS)

Mecanismos de liberação do princípio ativo

1)

Difusão passiva

através das bicamadas lipídicas por uma

molécula hidrofílica de baixo peso molecular

2)

Partição

entre a bicamada e o meio biológico por uma

molécula lipofílica

3)

Degradação enzimática

das bicamadas pelas lipases ou

uma alteração das bicamadas sob a influência de proteínas

intra ou extracelulares, para uma molécula de alto peso

molecular

Possibilidades de interações

Segunda Geração de Lipossomas: “Stealth”



Injeção em tumores sólidos, de maneira a reduzir efeitos

colaterais e aumentar a citotoxicidade local. Após a injeção

tumoral aproximadamente 90% dos lipossomas catiônicos

permaneceram nos tumores

DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE ANTI-INFLAMATÓRIA E ANTIOXIDANTE DE FORMULAÇÕES SEMISSÓLIDAS CONTENDO NANOCÁPSULAS DE NIMESULIDA

Quéli Fernandes Lenz Profa_{. Dr}a_{. Marta Palma Alves}

VANE et al, 1998; TRAVERSA et al, 2003; WHITTLE; 2003, BANSAL et al, 2007; SAKATA et al, 2008

NIMESULIDA

Pertencente à classe dos AINEs, é comumente utilizada

em processos inflamatórios agudos e/ou crônicos

Trato respiratório Cavidade oral Tendinite, sinovite Artrite reumatóide

A administração oral da nimesulida pode causar inúmeros efeitos adversos

desde perturbações gastrintestinais até toxicidade hepática e renal Inibidor seletivo da enzima ciclo-oxigenase – 2

Modelo in vivo de edema de pata induzido por carragenina

Avaliar a atividade de fármacos anti-inflamatórios

Inibição do edema produzido na pata traseira de rato por injeção de um agente flogístico

Carragenina, formalina, dextrano, albumina de ovo e lêvedo de cerveja

LE BARS et al, 2001

 Eficácia em níveis não tóxicos;  baixa variabilidade;

 produção de uma curva dose-resposta com fármacos de conhecida eficácia terapêutica

Modelo in vivo de edema de pata induzido por carragenina

WINTER;1963; BECK; 2000, BASTOS et al, 2007

O método consiste em induzir edema na pata traseira esquerda do rato e compará-la

com a pata contralateral → controle do ensaio

Medido por pletismometria após um determinado período de tempo

Atividade do fármaco sobre processo inflamatório agudo

O edema é expresso pela diferença de volume entre as patas

Modelo in vivo de indução de artrite por Adjuvante de Freud

Determinações qualitativas e quantitativas da atividade anti-inflamatória

Condições clínicas e histológicas similares a osteoartrite humana

Comumente usado em ensaios para produzir dor e inflamação reumáticas

HEGEN et al, 2008

O Adjuvante de Freud apresenta na sua composição uma micobactéria a qual age

de forma a lesar a cartilagem articular hialina

Modelo in vivo de indução da formação de tecido granulomatoso

Apresenta reprodutibilidade confiável para avaliar a atividade de agentes anti-inflamatórios, em razão da capacidade do cilindro implantado de interferir com os

componentes proliferativos do processo inflamatório

BAILEY et al, 1982

Implantação de pellets de algodão em ratos

Utilizado para avaliar a atividade de um determinado fármaco sobre um processo inflamatório crônico

Modelo in vivo de cicatrização

Avaliação da atividade antimicrobiana e anti-inflamatória de fármacos

Indução de lesão no dorso do animal provocada por incisão cirúrgica sob condições assépticas, da qual é removida uma área de pele de 1,5 x 1,5 cm

DEGIM et al, 2002

Lesão no dorso do rato

Tratamento

Cicatrização de feridas - complexo processo multifatorial que resulta em contração periférica da lesão e posterior restauração da função de barreira da pele

ATIVIDADE ANTI-INFLAMATÓRIA DAS FORMULAÇÕES CONTENDO NIMESULIDA NA FORMA LIVRE (GHN) E NA FORMA NANOESTRUTURADA (GHNCN) NO MODELO DE EDEMA DE PATA INDUZIDO POR CARRAGENINA.

Formulações Volume médio da pata (ml) ± desvio padrão Inibição do edema (%) ± desvio padrão CV GHNCV 1,94 ± 0,04 a _{- 8,02} GHNCN 0,34 ± 0,04 b _{83,12 ± 0,04 7,49} GHN 0,32 ± 0,03 b _{82,98 ± 0,03 7,98}

Volume inicial (ml) 0,21 ± 0,01; GHNCV – Gel contendo nanocápsulas vazias (controle)

a-b: As médias com letras diferentes dentro da mesma coluna apresentam diferença significativa entre si (p<0,05), de acordo com Teste de Tukey. (n=6)

A) Determinação do volume da pata através de pletismografia; B) Edema de pata em rato tratado com gel contendo nanocápsulas vazias (GHNCV); C) Edema de pata em rato tratado como a formulação contendo nimesulida na forma livre (GHN); D) Edema de pata em rato tratado com a formulação contendo nimesulida nanoestruturada (GHNCN). A B C D GHNCV GHN GHNCN

Atividade antiedematogênica da nimesulida na forma livre e na

forma nanoencapsulada

Efeito dos géis contendo nimesulida sobre o edema de pata após 3 horas da injeção de carragenina. * Diferença estatística significativa (p<0,05) em relação ao grupo controle (n=6).

VI – Volume inicial da pata;

GHNCV – Gel contendo nanocápsulas vazias

GHNCN – Gel contendo nanocápsulas de nimesulida GHN – Gel contendo fármaco livre.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 VI GHNCV GHNCN GHN Grupos tratados V o lu m e d a p a ta (m l) * *

Indução de artrite por Adjuvante de Freud

A _B

Volume inicial (ml) 0,30 ± 0,01 ; GHNCV – Gel contendo nanocápasulas vazias - controle

a-b: As médias com letras diferentes dentro da mesma coluna apresentam diferença significativa entre si (p<0,05) de acordo com Teste de Tukey. (n=6)

ARTRITE AGUDA

Formulações Volume médio da pata (ml) ± desvio padrão Inibição do edema (%) ± desvio padrão CV GHNCV 2,27 ± 0,09 a - 8,45 GHNCN 1,54 ± 0,04 b 30,83 ± 0,03 9,12 GHN 1,67 ± 0,10 b 26,87 ± 0,95 8,63

Indução de artrite por Adjuvante de Freud

Volume inicial (ml) 0,30 ± 0,01 ; GHNCV – Gel contendo nanocápasulas vazias - controle a-b-c: As médias com letras diferentes dentro da mesma coluna apresentam diferença significativa entre si (p<0,05) de acordo com Teste de Tukey. (n=6)

ARTRITE CRÔNICA

Formulações Volume médio da pata (ml) ± desvio padrão Inibição do edema (%) ± desvio padrão CV GHNCV 2,23 ± 0,11a - 9,56 GHNCN 0,43 ± 0,05 b 81,5 ± 0,06 9,14 GHN 1,64 ± 0,17 c 27,75 ± 0,17 10,02

Indução de artrite por Adjuvante de Freud

Efeito dos géis contendo nimesulida sobre a artrite crônica após 14 dias da injeção do Adjuvante de Freud. ARTRITE CRÔNICA 0 0,5 1 1,5 2 2,5 GHNCV GHNCN GHN Grupos tratados V o lu m e d a p a ta ( m l)

GHNCV – Gel contendo nanocápsulas vazias

GHNCN – Gel contendo nanocápsulas de nimesulida GHN – Gel contendo fármaco livre

*

* +

* Diferença estatística significativa (p<0,05) em relação ao grupo controle (n=6). + Diferença significativa (p<0,05) em relação ao GHN.

Indução da formação de tecido granulomatoso

A B

A) Remoção do granuloma no 7º dia de experimento; B) Granulomas removidos dos animais do grupo tratado com gel contendo nanocápsulas de nimesulida (GHNCN), no sétimo dia do experimento e secos em estufa a 40ºC.

Indução da formação de tecido granulomatoso

GHNCV – Gel contendo nanocápasulas vazias - controle

a-b: As médias com letras diferentes dentro da mesma coluna apresentam diferença significativa entre si (p<0,05) de acordo com Teste de Tukey. (n=6)

Formulações Peso médio do granuloma (mg) ± desvio padrão Inibição da formação do granuloma (%) ± desvio padrão CV GHNCV 76,51 ± 4,25 12,56 GHNCN 47,08 ± 4,36 36,66 ± 4,42 13,21 GHN 74,34 ± 1,25 2,82 ± 1,23 9,12

Cicatrização

A

Retração do tecido em torno da lesão no modelo de cicatrização no 3º dia em rato do grupo tratado com nimesulida nanoestruturada (GHNCN).

Cicatrização – Retração da lesão (mm

₎

A

Médias das áreas das lesões no 1º, 3º, 5º e 7º dia nos grupos tratados com as diferentes formulações contendo nimesulida (GHN e GHNCN) e no grupo controle (GHNCV). 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1 2 3 4 Medições (dias) Á re a da l e s ã o (m m 2 ) GHNCN GHN GHNCV

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 GHNCV GHN GHNCN Formulações R e tr a ç ã o d o t e c id o ( % )

Retração da lesão induzida no modelo de cicatrização produzida pela nimesulida na forma livre (GHN) e na forma nanoestruturada (GHNCN) e incorporada em formulações semissólidas.

*

•Diferença significativa (p<0,05) em relação ao GHNCV; • GHNCV – Gel contendo nanocápsulas vazias - controle

Retração da lesão (%)

GHNCV – Gel contendo nanocápsulas vazias

GHNCN – Gel contendo nanocápsulas de nimesulida GHN – Gel contendo o fármaco livre.

O USO DIÁRIO DE PROTETOR SOLAR PODE

AUMENTAR A ABSORÇÃO CUTÂNEA?

Alguns estudos têm demonstrado que a benzofenona-3

pode penetrar

através da barreira epidérmica após sua

aplicação e posteriormente, ser

detectada na urina

Através dos testes de

liberação in vitro

pode-se determinar

parâmetros de

difusão

,

permeabilidade

e

distribuição

do fármaco

nas diferentes camadas

Preparação e estocagem das membranas

Determinação de permeação

CGNCBZ3 CGBZ3

Nas diferentes camadas da pele

0 2 4 6 8 10

doador estrato corneo epiderme viável derme receptor

Camadas da pele Q u ant id ade /c m 2 ( µ g/ cm 2 )

2 horas 4 horas 8 horas

0 2 4 6 8 10

doador estrato corneo epiderme viável derme receptor

Camadas da pele Q u ant id ade /c m 2 ( µ g/ cm 2 )

2 horas 4 horas 8 horas

Distribuição da BZ3 nas diferentes camadas da pele quando incorporada no creme gel na forma livre

Distribuição da BZ3 nas diferentes camadas da pele quando incorporada em creme gel na forma nanoencapsulada

Maior concentração do ativo nas camadas superficiais da pele CGNCBZ3/CGBZ3 Após 8 horas de experimento maior concentração do ativo na derme no CGBZ3

DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE

SUSPENSÕES CONTENDO NANOCÁPSULAS DE

ADAPALENO COM DIFERENTES NÚCLEOS

OLEOSOS

FORMULAÇÕES SEMISSÓLIDAS CONTENDO

NANOCÁPSULAS DE ADAPALENO: DETERMINAÇÃO DA

ESTABILIDADE, AVALIAÇÃO DA LIBERAÇÃO IN VITRO E

BIOMETRIA CUTÂNEA

139

ESTUDOS DE LIBERAÇÃO “IN VITRO”

As formulações foram colocadas na parte

superior da membrana

Foram retiradas amostras do

compartimento receptor nos

tempos 2, 4, 6, 8, 10, 24 e 48

horas, até atingir um platô.

Análise em HPLC

140

ESTUDOS DE LIBERAÇÃO “IN VITRO”

•

Tabela10. Valores referentes ao fluxo, coeficiente de regressão,

coeficiente de permeabilidade (Kp) e concentração total liberada de

adapaleno para a forma nanoencapsulada (GCNCA) e para a forma livre

(GCA) (n=6).

* Valores estatisticamente significativos (p≤0,05) quando comparados com os resultados encontrados para as formulações contendo o fármaco na forma livre.

**Concentração total liberada até atingir o nível linear platô (48 horas)

Adapaleno na sua forma livre apresentou uma liberação maior do

veículo

Márcia Bruschi 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Estrato Córneo Derme+Epiderme

Camadas da pele C onc e nt ra çã o (µ g/ cm ²) NANO LIVRE

Distribuição do adapaleno nas diferentes camadas da pele quando

incorporado em formulações semissólidas na forma livre e nanoencapsulada.

* Significativo para <0,05.

THE MEAN DRUG RELEASE PROFILES WERE FITTED ACCORDING TO THE POWER LAW EQUATION IN ORDER TO DESCRIBE THE DRUG RELEASE MECHANISM FROM THE COAGEL SYSTEMS. R.W. KORSMEYER, R. GURNY, E. DOELKER, P. BURI, N.A. PEPPAS, MECHANISMS OF SOLUTE RELEASE FROM POROUS HYDROPHILIC

POLYMERS, INT. J. PHARM. 15 (1983) 25

M_t/M_∞= Ktn

Where M_t and M_∞ are the amount of drug released at time t and infinite time,

K is a constant reflecting the structural characteristic of the matrix-eluent system, and n is the exponent characterizing the release mechanism.

When n = 0.5, the fraction of drug released is proportional to the square root of time (Higuchi equation) and the drug release is pure diffusion controlled;

When n = 1, drug release is swelling controlled (zero-order release kinetics or case II transport).

Values of n between 0.5 and 1 indicate anomalous transport and a superposition of both phenomena often defined non-Fickian kinetic and corresponding to coupled diffusion/polymer relaxation,



A formulação semissólida contendo nanocápsulas de

adapaleno foi descrita adequadamente utilizando

modelo biexponencial (programa Micromath

Scientist®)



Os seguintes resultados foram obtidos:



A = 0,124; = 0,098; B = 0,918; = 0,00024;



Para um modelo biexponencial de perfil de degradação,

temos duas velocidades de degradação do fármaco, ou

seja, primeiramente será degradado o ativo que

encontra-se adsorvido à parede polimérica para

posterior degradação do fármaco que encontra-se

encapsulado no núcleo oleoso.



Através deste experimento, foi possível concluir que o

adapaleno apresentou 10% da sua concentração

adsorvido à parede polimérica e 90% nanoencapsulado

no núcleo oleoso.



Cruz (2005) propôs um modelo biexponencial de degradação para

quantificar as

quantidades de éster etílico de indometacina no núcleo oleoso e adsorvido na

parede

polimérica.



O estudo foi realizado com o ativo associado à nanocápsulas, nanoesferas

e nanoemulsão, onde foi possível observar que, quando o éster etílico de

indometacina estava associado à nanocápsulas o tempo de meia vida foi

maior, 5,9 minutos na fase de liberação rápida e 288 minutos na liberação

sustentada.



Através dos parâmetros A e B concluiu-se que de 5 a 15% de éster etílico de

indometacina estava adsorvido na superfície polimérica e que de 85 a 95%,

permaneceu retido no núcleo oleoso.



Felippi (2008) analisou a estabilidade de

nanocápsulas contendo isotretinoína frente à luz UVA,

onde todas as formulações nanoparticuladas foram

capazes de proteger o ativo e diminuir a degradação

em suspensões aquosas.



A degradação da isotretinoína nanoencapsulada

mostrou perfil biexponencial de primeira ordem,

sugerindo que apenas 50 % do fármaco

encontravam-se no núcleo oleoso da partícula, estando os outros

50 % associados à superfície da mesma.



Barrios (2010) realizou ajustes de curvas dos perfis cinéticos,

segundo os modelos monoexponencial e biexponencial, referentes

aos resultados obtidos na liberação in vitro.



Para a nanodispersão de adapaleno e a suspensão de nanocápsulas

utilizando o Miglyol® como núcleo oleoso foram melhores descritos

de acordo com a modelagem matemática monoexponencial.



A suspensão de nanocápsulas contendo adapaleno em núcleo

oleoso de óleo de melaleuca foi descrita utilizando um modelo

biexponencial onde o fármaco encontra-se, em maior parte,

dissolvido no núcleo oleoso da NC, ocorrendo uma liberação inicial

rápida de apenas 7%, correspondendo ao adapaleno que estava

adsorvido na parede polimérica.



A parte correspondente ao fármaco encapsulado no núcleo oleoso



O modelo semi-empírico da Lei de Potência (Korsmeyer-Peppas) foi

aplicado com o objetivo de descrever o mecanismo de liberação do

adapaleno a partir do veículo, através da análise dos valores de n.



Foram encontrados valores de n entre 0,43 e 0,85;

sugerindo uma liberação de acordo com um modelo não Fickiano.



Considerando a geometria esférica das nanocápsulas, esses valores

indicam comportamento anômalo, ou seja, processos de cinética de

liberação envolvendo comportamento misto entre difusão e

relaxação da cadeia polimérica