diario americano de Administración de Medicamentos y Terapéutica Acceso abierto

Abstracto

Formulaciones de nanopartículas lipídicas desde escala de laboratorio hasta escala industrial

Mohamed A. Obeid

Objetivo:

Las nanopartículas lipídicas son vesículas autoensamblables que se obtienen hidratando una mezcla de no lípidos y colesterol y son adecuadas como portadoras de fármacos y productos biofarmacéuticos. Es deseable poder controlar con precisión el tamaño y la polidispersión de las vesículas, ya que esto puede afectar el resultado biológico. Además, es crucial formular estas nanopartículas en un método escalable que se pueda utilizar en entornos industriales. Un enfoque que ha tenido éxito para los sistemas basados ​​en lípidos es el uso de microfluidos (MF). En este estudio comparamos un método basado en MF con métodos tradicionales como el método de hidratación de película delgada (TFH) y el método de calentamiento utilizando niosomas como nanopartículas modelo.

Método:

Los niosomas se prepararon mediante MF en un NanoAssembler. La monopalmitina, el colesterol y el fosfato de dicetilo se disolvieron en etanol en proporciones molares específicas. Los lípidos y el tampón acuoso se inyectaron en entradas de cámara separadas del micromixer. La relación de caudal (FRR; relación entre las corrientes acuosa y de disolvente) y la velocidad de flujo total (TFR) de ambas corrientes se controlaron mediante bombas de jeringa. Se utilizaron métodos establecidos de TFH y calentamiento para preparar los niosomas, seguidos de la extrusión a través de un miniextrusor Avanti-polar. Las partículas generadas a partir de estos métodos se compararon en cuanto a su tamaño y potencial mediante dispersión de luz dinámica y morfología utilizando microscopía de fuerza atómica.

Resultados y discusión:

El tamaño de los niosomas producidos por MF se controló alterando la FRR y la TFR tanto en la fase lipídica como en la acuosa (Tabla 1). Por el contrario, los niosomas preparados por el método TFH y el método de calentamiento fueron grandes, polidispersos y requirieron un paso de reducción de tamaño de extrusión posterior a la fabricación (alrededor de 4 µm ± 0,2 antes de la extrusión). Se realizó un estudio de estabilidad en NISV generado por ambos métodos, a cuatro temperaturas (4, 25, 37 y 50 °C) durante 4 semanas, y se demostró que las vesículas eran estables en términos de tamaño e índice de polidispersidad (PDI) (Tabla 2).

Tabla 1: Características de NISV preparadas a diferentes relaciones de flujo entre la fase acuosa y la lipídica mediante MF. *Progresado a estudios de estabilidad. n=3

RFR

Acuoso/disolvente Tamaño (nm) Potencial Z de PDI (mV)

1:1 187,8 0,12 -27,2

3:1* 166,1 0,05 -21,4

5:1 120,6 0,16 -19,2

Tabla 2: Características del NISV preparado por TFH y MF almacenado a 4°C durante cuatro semanas. n=3

                Microfluídica TFH

Tiempo (semanas) Tamaño (nm) PDI Tamaño (nm) PDI

0 166,1 0,05 110,6 0,18

1 170,7 0,05 110,8 0,18

2 171,8 0,06 111,5 0,21

3 171,9 0,07 111,4 0,24

4 172,0 0,06 111,2 0,23

Conclusión:

Los niosomas estables de tamaño controlado se fabricaron mediante MF en segundos. El método TFH y el método de calentamiento también produjeron niosomas estables, pero el proceso llevó varias horas y las vesículas resultantes fueron polidispersas y requirieron un paso de extrusión para controlar el tamaño. Se están realizando estudios para determinar la eficiencia de captura de fármacos y el impacto biológico de las vesículas de tamaño controlado.