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Abstracto

Polvos inhalables cargados con nanopartículas de quitosano para la administración de fármacos proteicos

Sonia Al-Qadi

Este trabajo se propuso crear polvos inhalables de nanopartículas de quitosano apiladas con insulina (NP de INS-CS), mediante la estrategia de microencapsulación, e investigar su asimilación por aspiración in vivo. Para ello, se prepararon NP de INS-CS fusionando insulina (INS) en elementos nanoparticulados (NP), que comprenden el polisacárido quitosano (CS) y el reticulante tripolifosfato de sodio (TPP), mediante gelificación ionotrópica. Poco tiempo después, se describieron las NP de INS-CS en cuanto a morfología, tamaño, potencial zeta y límite de apilamiento. A continuación, se crearon los polvos inhalables secando por co-salpicado las suspensiones de NP de INS-CS con el azúcar manitol (termoprotector), dando lugar a polvos microestructurados con propiedades suficientemente aerodinámicas para la exposición pulmonar. El rendimiento in vivo de los polvos secados por ducha de NP de INS-CS se evaluó mediante el control de los niveles de glucosa plasmática, después de la organización intratraqueal en roedores. Las nanopartículas de INS-CS secadas por salpicadura se microencapsularon de manera efectiva en microesferas de manitol, formando polvos con propiedades optimizadas adecuadas para la evidencia pulmonar profunda. Las proporciones de peso de las nanopartículas de IN-CS/manitol, así como los límites del proceso de secado por salpicadura, influyeron en las propiedades de las microesferas obtenidas. Además, las nanopartículas se recuperaron de manera efectiva después de la reconstitución de los polvos secados por salpicadura en medios fluidos. El estudio in vivo reveló que las nanopartículas de INS-CS microencapsuladas provocaron un efecto hipoglucémico más articulado y retardado, en comparación con los controles, que incluían microesferas de manitol apiladas con INS, solución de INS local y la suspensión de las nanopartículas de INS-CS. En términos generales, además de la ventaja de la administración no invasiva y la mejor solidez de las formulaciones secas, en comparación con sus contrapartes fluidas, las estructuras nanoparticuladas/inhalables pueden ser prometedoras para la administración pulmonar de macromoléculas terapéuticas para efectos primarios o locales.

Los péptidos y las proteínas tienen un potencial extraordinario como agentes terapéuticos. En la actualidad, se estima que el mercado de los fármacos a base de péptidos y proteínas supera los 40.000 millones de dólares al año, o el 10% del mercado farmacéutico. Este mercado está creciendo mucho más rápido que el de las partículas pequeñas y representará una proporción considerablemente mayor del mercado en el futuro. En la actualidad, hay más de 100 fármacos terapéuticos a base de péptidos aprobados en el mercado, y la mayor parte son de menos de 20 aminoácidos. En comparación con los fármacos tradicionales a base de partículas pequeñas que actualmente constituyen la mayor parte del mercado farmacéutico, los péptidos y las proteínas pueden ser excepcionalmente específicos, ya que tienen múltiples funciones de contacto con su objetivo. Una mayor selectividad también puede provocar una reducción de las reacciones y la nocividad. Los péptidos pueden diseñarse para actuar sobre una amplia gama de partículas, lo que les da posibilidades prácticamente ilimitadas en campos como la oncología, la inmunología, las enfermedades infecciosas y la endocrinología. Estos agentes terapéuticos de péptidos y proteínas también tienen impedimentos, por ejemplo, baja biodisponibilidad y riesgo metabólico. La biodisponibilidad oral de los péptidos está restringida por la degradación en el tracto gastrointestinal (GI), así como por su incapacidad para atravesar la barrera epitelial. Estos agentes terapéuticos tienden a tener pesos moleculares altos, baja lipofilicidad y grupos funcionales cargados que dificultan su asimilación. Estas características conducen a la baja biodisponibilidad de la mayoría de los péptidos administrados por vía oral (<2%) y vidas medias cortas (<30 min) [8]. La administración intravenosa (iv) o subcutánea (sc) de estos agentes terapéuticos supera el problema de la asimilación, pero otros factores limitan la biodisponibilidad de los agentes terapéuticos de péptidos y proteínas, incluidos: proteasas fundamentales; digestión rápida; opsonización; cambios conformacionales; separación de proteínas de subunidades; complejación no covalente con productos sanguíneos; y destrucción de grupos secundarios lábiles.

El rápido avance de la ciencia subatómica y los avances recientes en la innovación recombinante aumentan la evidencia distintiva y la comercialización de posibles fármacos proteicos. Los tipos convencionales de administración de los tranquilizantes peptídicos y proteicos dependen a menudo de su infusión parenteral, ya que la biodisponibilidad de estos agentes útiles es deficiente cuando se administran por vía no parenteral. Sin embargo, estos sistemas aún requieren una infusión intermitente y aumentan la tasa de consistencia del paciente. El desarrollo de una fórmula de dosificación oral que mejore la retención de los fármacos peptídicos y, en particular, proteicos es la definición más atractiva y, probablemente, la mejor prueba en el campo farmacéutico.