Nanopartículas de carprofen para diferentes vías de administración

Abstract

El carprofen (CP), es un antiinflamatorio no esteroideo, con actividad antiinflamatoria, analgésica y antipirética, se utiliza en medicina veterinaria para el tratamiento de patologías de origen agudo y crónico, como osteoarticulares, musculares, osteomusculares, respiratorias y también a nivel perioperatorio.

Actualmente la nanotecnología es aplicada cada vez más en todos los campos de la investigación. Las nanopartículas (NPs) a nivel farmacéutico hacen parte de un gran componente para la encapsulación de fármacos, dentro de estas están las NPs poliméricas que presentan una gran versatilidad debido a que encapsulan y liberan una molécula de forma sostenida, son biodegradables y no tóxicas, además pueden ser utilizadas por diferentes vías de aplicación en función de sus características. El desarrollo y optimización de NPs, debe cumplir con un mínimo de condiciones como un tamaño medio de partícula (TM P), índice de polidispersidad (IP), carga superficial o potencial zeta (ZP) y eficacia de encapsulación (EE) adecuados. Las NPs poliméricas de CP (N Ps-CP) elaboradas presentan las siguientes características: un TM P de 189.5 ± 1.67 nm, un IP de 0.01 ± 0.01, ZP de -22.8 ± 0.66 mV y una EE de 74.70 ± 0.95%. El análisis fisicoquímico confirmó que el CP se encuentra disperso dentro de las NPs. En cuanto a la estabilidad, mediante la liofilización, utilizando un crioprotector y además de someterlas a esterilización permite mantener las NPs-CP I iofi I izadas (L-N Ps-CP) y almacenadas por más tiempo. En la diálisis realizada, el fármaco liberado sigue un modelo cinético de primer orden proporcionando una liberación sostenida de CP. El test in vitro de irritación ocular (Hen'is Egg Test Chorioallantoic Membrane -HET-CAM), permite determinar que las L-N Ps-CP no presenta signos de irritación ocular. El análisis de la permeación ex vivo a través de la córnea de conejo (Nueva Zelanda —NZ-), piel humana, de cerdo y de glándula mamaria de vaca, revela que una concentración suficiente de CP fue retenido en el tejido evitando una excesiva permeación y por tanto que potencialmente llegue a nivel sistémico; los estudios de permeación muestran unos valores de difusión similar entre la piel humana y la porcina y superior para la bovina. Las caracterísiticas de las L-N Ps-CP permiten que puedan ser utilizadas por distintas vías de administración.

Para la aplicación de NPs a nivel ocular el tamaño debe ser inferior a 10 p m, siendo un factor importante para evitar molestias debidas al tamaño. A nivel de la piel el TM P cuanto más pequeño permite una mayor penetración folicular y difusión de la nanoestructura. Cuando son aplicadas por vía intraarticular (IA) el tamaño de

partícula debe ser inferior a 200 nm para evitar la formación de trombos. El test de Draize de tolerancia ocular, confirma que no hay signos de irritación, similarmente para el test de irritación Draize en piel de conejos NZ. Las L-NPs-CP aplicadas tópicamente disminuyen significativamente la inflamación in vivo comparado con el fármaco referencia en el modelo de inducción del edema en oreja de ratón TPA.

Con las L-NPs-CP, se confirma una óptima eficacia y su potencial aplicación en cirugía ocular. En relación a su uso externo, pueden ser útiles para el tratamiento de la inflamación dérmica local.

Se determinó la farmacocinética del CP comercial a una dosis única administrada a nivel IV en conejos NZ, seguido de diez semividas del CP, se administraron las L-NPs-CP por vía IA en el conejo. Las L-NPs-CP demostraron ser adecuadas para la administración parenteral. La biodisponibilidad del CP fue del 58.31%.

Se determinó la concentración total de CP retenido a nivel IA, obteniéndose 0.46 µg/mL después de las 9.25 h en el cartílago articular, el menisco y el líquido sinovial.

The CP is a nonsteroidal antiinflammatory used for inflammatory processes and articular analgesics such as, respiratory diseases and during and after surgical procedures.

Nanostructured encapsulation of drugs, such as nanoparticles (NPs) polymer systems have great versatility because they sustained release molecule and are biodegradable and non-toxic. The development and optimization of NPs must meet minimum conditions such as the average particle size (Z-ave), polydispersity index (IP), surface charge or zeta potential (ZP) and encapsulation efficiency (EE). The polymeric NPs of CP (NPs-CP) were prepared with the following characteristics: A 189.5 ± 1.67nm TMP, a PI of 0.01 ± 0.01 -22.8 ± 0.66mV ZP and 74.70 ± 0.95 EE%. The physico-chemical analysis confirmed that the CP dispersed within the NPs. The stability by lyophilization, using a cryoprotectant and when subjected to sterilization with gamma irradiation allows NPs to keep lyophilised CP (L-NPs-CP) stored longer. The drug released follows a first order kinetic model.

Permeation analysis ex vivo in the rabbit cornea, human skin, pork and bovine udder reveals that a sufficient concentration of CP was retained in the tissue avoiding excessive permeation therefore potentially reaching systemic level. Permeation shows values similar diffusion between human skin and the porcine and bovine superior for.

The tests in vitro and in vivo, to determine the L-NPs-CP showed no signs of eye and skin irritation. At the eye level, the NPs allow the drug to remain longer at the level of the cornea. The smaller the skin is, Z-ave is a major follicular penetration and drug diffusion. The L-NPs-CP applied topically significantly decrease inflammation in vivo compared to the reference drug induction model of edema in mouse ear TPA.

With L-NPs-CP, optimal efficiency in a potential application for eye surgery and for the treatment of local skin inflammation is confirmed.

The bioavailability of CP IA is 58.31%, after single dose administration IA knee of L-NPs-CP in rabbits NZ. The total concentration of CP obtained together in the three types of tissue are: synovial fluid and synovium cartilage 0.46 h 9.25 g/mL.