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Conferencia Pharmaceutica 2016: Polvos inhalables cargados con nanopartículas de quitosano para la administración de fármacos proteicos - Sonia Al-Qadi - Universidad de Birzeit

Sonia Al-Qadi

Abstracto

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 (por ejemplo, fibrosis quística, cáncer de pulmón).

Peptides and proteins have extraordinary potential as therapeutics. At present, the market for peptide and protein drugs is evaluated to be more prominent than US$40 billion/year, or 10% of the pharmaceutical market. This market is developing a lot quicker than that of little particles, and will make up a considerably bigger extent of the market later on. At present there are more than 100 endorsed peptide-put together therapeutics with respect to the market, with the lion's share being littler than 20 amino acids. Contrasted and the normal little particle medicates that right now make up most of the pharmaceutical market, peptides and proteins can be exceptionally specific as they have numerous purposes of contact with their objective. Expanded selectivity may likewise bring about diminished reactions and harmfulness. Peptides can be intended to focus on a wide scope of particles, giving them practically boundless prospects in fields, for example, oncology, immunology, irresistible sickness and endocrinology. These peptide and protein therapeutics have impediments also, for example, low bioavailability and metabolic risk. Oral bioavailability of peptides is restricted by debasement in the gastrointestinal (GI) tract just as their powerlessness to cross the epithelial hindrance. These therapeutics will in general have high MWs, low lipophilicity

and charged useful gatherings that hamper their assimilation. These attributes lead to the low bioavailability of most orally controlled peptides (<2%) and short half-lives (<30 min) Intravenous (iv.) or subcutaneous (sc.) conveyance of these therapeutics beats the issue of assimilation, yet different elements limit the bio-accessibility of peptide and protein

therapeutics including: foundational proteases; fast digestion; opsonization; conformational changes; separation of subunit proteins; non-covalent complexation with blood items; and

demolition of labile side-gatherings.

As oral conveyance improves quiet consistence, there is incredible enthusiasm for the advancement of frameworks that take into consideration the oral conveyance of peptide and protein therapeutics. This survey will sum up the obstructions to different noninvasive conveyance techniques with an attention on oral and transdermal conveyance. Moreover, current strategies to defeat these conveyance obstructions will be talked about. The last bit of this paper will cover plans intended to defeat the issues of remedial focusing on and fundamental solidness. Fast improvement in sub-atomic science and late headway in recombinant innovation

increment distinguishing proof and commercialization of potential protein drugs. Conventional types of organizations for the peptide and protein tranquilizes regularly depend

on their parenteral infusion, since the bioavailability of these helpful specialists is poor when controlled nonparenterally. Enormous endeavors by various agents on the planet have been put to improve protein details and thus, a couple of fruitful definitions have been created including supported discharge human development hormone. For a promising protein conveyance innovation, adequacy and wellbeing are the principal necessity to meet. In any case, these frameworks despite everything require intermittent infusion and increment the rate of patient consistence. The advancement of an oral measurement structure that improves the retention of peptide and particularly protein drugs is the most alluring definition yet probably the best test in the pharmaceutical field. The significant boundaries to creating oral plans for peptides and proteins are metabolic catalysts and impermeable mucosal tissues in the digestive tract. Moreover, concoction and conformational shakiness of protein drugs is certifiably not a little issue in protein pharmaceuticals. Customary pharmaceutical ways to deal with address these boundaries, which have been fruitful with conventional natural medication atoms, have not been successful for peptide and protein plans. All things considered, viable oral details for peptides and proteins will remain profoundly compound explicit. Various creative oral medication conveyance approaches have been as of late created, including the medication entanglement inside little vesicles or their section through the intestinal paracellular pathway. Chitosan nanoparticles (NPs) are generally read as vehicles for medication, protein, and quality conveyance. In any case, absence of adequate security, especially under physiological conditions, render chitosan NPs of restricted pharmaceutical utility. The point of this examination is to create stable chitosan NPs appropriate for medicate conveyance applications. Chitosan was first joined to phthalic or phenylsuccinic acids. Hence, polyphosphoric corrosive (PPA), hexametaphosphate (HMP), or tripolyphosphate (TPP) were utilized to accomplish pair ionotropic/covalently crosslinked chitosan NPs within the sight of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)- carbodiimide (EDC).

Las características cálidas e infrarrojas confirmaron el desarrollo de enlaces de fosforamida que unen el quitosano con los reticulantes de polifosfato dentro de las redes de nanopartículas. El examen de tamaño de DLS y TEM mostró nanopartículas circulares con un rango de tamaño de 120 a 350 nm. Las nanopartículas producidas mostraron grandes cualidades de resistencia en condiciones de pH brutal, CaCl2 y 10% FBS. Curiosamente, DLS, estabilidad de las nanopartículas y datos infrarrojos sugieren que el HMP reside dentro de los núcleos de las nanopartículas, mientras que el TPP y el PPA actúan principalmente como reticulantes de la superficie de las nanopartículas. Los estudios de carga y liberación de fármacos utilizando modelos de fármacos de azul de metileno (MB) y doxorrubicina (DOX) mostraron que las nanopartículas basadas en PPA y HMP covalentes tienen capacidades de carga superiores en comparación con las nanopartículas basadas en quitosano no modificado, generadas solo por reticulación ionotrópica o reticuladas covalentemente por TPP. Las nanopartículas cargadas con doxorrubicina tenían propiedades citotóxicas superiores contra las células MCF-7 en comparación con la doxorrubicina libre. En concreto, las nanopartículas reticuladas con ácido polifosfórico de ftalato de quitosano cargadas con DOX mostraron una mejora de la citotoxicidad diez veces mayor en comparación con el DOX libre. El uso de PPA y HMP para producir nanopartículas de quitosano estabilizadas covalentemente es completamente novedoso.

Biografía:

Sonia Al-Qadi es profesora adjunta en la Universidad de Birzeit, Palestina. Obtuvo su maestría y doctorado en tecnología farmacéutica en la Universidad de Santiago de Compostela, España. Trabajó como investigadora postdoctoral en el Departamento de Física, Química y Farmacia de la Universidad del Sur de Dinamarca y, luego, en el Departamento de Farmacia de la Universidad de Copenhague. Posteriormente trabajó como profesora adjunta en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Isra, Jordania. Su interés en la investigación se centra en los sistemas de administración de fármacos nanofarmacéuticos, los biomateriales y los modelos de prueba de fármacos. Tiene muchas publicaciones y presentó sus trabajos de investigación en diferentes conferencias internacionales como carteles o presentaciones orales, además de actuar como revisora ​​para algunas revistas internacionales.