Desenvolvimento de revestimentos de nanopartículas para administração oral

Abstract

A administração oral é a via de administração de fármacos mais cómoda para o paciente e que apresenta maior adesão à terapêutica. Permite ao paciente a ausência do ambiente hospitalar, conferindo a este um maior conforto. A utilização de nanopartículas é uma mais-valia para o tratamento de diversas patologias, permitindo a otimização da utilização dos fármacos através do seu direcionamento específico para as zonas afetadas. A associação destes dois fatores apresenta-se como um objetivo a ser atingido na medicina moderna. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um revestimento que permita a administração oral de nanopartículas proteicas com o recurso aos polímeros quitosano e poloxamer 407. Os polímeros utilizados apresentam características capazes de tornar o transporte transepitelial de nanopartículas proteicas exequível. O quitosano tem um efeito protetor dos fluídos digestivos presentes no trato gastrointestinal, assim como uma capacidade mucoadesiva que permite aumentar o tempo de contacto das partículas com o epitélio intestinal. Por outro lado, o poloxamer 407 apresenta características mucopenetrantes que permitem uma possível progressão das partículas através da mucosa intestinal, possibilitando a sua aproximação às células epiteliais. O uso do quitosano e do poloxamer 407 como revestimento de partículas proteicas apresentou resultados promissores. A análise por microscopia confocal e eletrónica de varrimento em transmissão juntamente com a determinação do tamanho das partículas demonstraram o eficiente revestimento das esferas proteicas. Ensaios de toxicidade demonstraram que as partículas revestidas não induzem alterações na viabilidade celular em células Caco-2. As formulações foram analisadas em ensaios ex vivo em intestino de porco, tendo-se observado a difusão de material constituinte da partícula para os fluídos recetores. Detetou-se fluorescência resultante do conjugado BSA-FITC, componente estrutural da partícula. No entanto, não foi possível confirmar a manutenção da estrutura e morfologia das partículas nos fluídos recetores, sendo necessário o desenvolvimento de novas abordagens. Apesar destes resultados preliminares, a utilização do quitosano e do poloxamer 407 como revestimento de partículas proteicas pode significar um avanço significativo na área da administração oral de fármacos e futuramente ser impactante na I&D da indústria farmacêutica.

Oral administration is the drug delivery route more convenient for the patient and that presents greater compliance to therapy. It allows the patient to be outside of the hospital environment, providing them a greater comfort. The use of nanoparticles is nowadays presented as an asset for the treatment of various diseases, allowing the optimization of the therapy through its specific targeting to the affected areas. The combination of those two factors is as a goal to be achieved in modern medicine. This study aimed to develop a coating based on chitosan and poloxamer 407 polymers that allows oral administration of protein nanoparticles. The polymers used have characteristics capable of effectively consent the transepithelial transport of protein nanoparticles. Chitosan is a protector of the digestive fluids present in the gastrointestinal tract, and its mucoadhesive capability increases the contact time of the particles with the intestinal epithelium. On the other hand, poloxamer 407 is mucopenetrant, which allows the progression of the particles through the intestinal mucosa, promoting their approach to the epithelial cells. The use of chitosan and poloxamer 407 as coating of protein particles showed promising results. Analysis by STEM and confocal microscopy, along with the determination of the particles size, showed efficient coating of the particles. Cytotoxicity assays have demonstrated that the coated particles do not induce changes in Caco-2 cell viability. The formulations were tested ex vivo in pig intestine, showing diffusion of particles structural material. It was detected the fluorescence of BSA-FITC conjugate, a structural component of the particle. However, it was not possible to confirm the maintenance of the structure and morphology of the particles in the receptor fluids, being necessary to develop new approaches to clarify these findings. Despite these preliminary results, the use of chitosan and poloxamer 407 as coating of our proteinaceous particles can mean a significant advance in the field of oral delivery and, in the future, have a great impact on R&D of pharmaceutical industry.