Estudi farmacològic del Carprofen ex vivo i in vivo en l’espècie porcina

Abstract

El Carprofè s’utilitza com a agent antiinflamatori, analgèsic i antipirètic. Pertany a la família de medicaments antiinflamatoris no esteroideus. S’utilitza en medicina veterinària en nombroses espècies, tot i així està molt poc estudiat el seu ús en l’espècie porcina. D’altra banda, alguns efectes indesitjables s’associen a la seva administració sistèmica. Les rutes locals alternatives són especialment útils per facilitar la seva administració en animals. La hipòtesis d’aquest treball és trobar noves formes de dosificació del Carprofè per diverses vies en l’espècie porcina. Per això, ens plantegem diversos objectius: hem volgut conèixer la capacitat de permeació del Carprofè a través d’estudis ex vivo vehiculitzat en nanopartícules o en solució en mucoses i teixits oculars per aconseguir conèixer la seva possible eficàcia, tolerància i seguretat per aquestes vies i oferir alternatives terapèutiques. D’altra banda, volem conèixer el comportament farmacocinètic del Carprofè en l’espècie porcina i així, poder avaluar tots el paràmetres per la via intravenosa i intramuscular. Finalment, ens proposem validar diferents mètodes d’anàlisis per donar fiabilitat als resultats obtinguts. En aquesta tesis hem realitzat tres treballs per donar resposta als notres objectius: 1. L’objectiu principal del primer article és validar la idoneïtat dels experiments de permeació ex vivo de Carprofè en membranes mucoses porcines (bucals, sublinguals i vaginals) i teixits oftàlmics (còrnia, esclera i conjuntiva) destinats a ser representatius de condicions in vivo. Els resultats es poden consultar en el següent article publicat: - Gómez-Segura, L.; Parra, A.; Calpena, A.C.; Gimeno, Á.; Boix-Montañes, A. Carprofen Permeation Test through Porcine Ex Vivo Mucous Membranes and Ophthalmic Tissues for Tolerability Assessments: Validation and Histological Study. Veterinary Sciences. 2020, 7, 152. 2. L’objectiu principal del segon treball és la investigació de la permeació ex vivo de Carprofè mitjançant cèl·lues de Franz a través de diferents tipus de membranes mucoses porcines i teixits oftàlmics (prèviament esmentats) per comparar la formulació de nanopartícules de Carprofè i Carprofè en solució. A més, es van realitzar estudis in vivo per verificar que les formulacions no afectaven l’estructura cel·lular i establir la quantitat retinguda als teixits. Els resultats es poden consultar en el següent article publicat: - Gómez-Segura, L.; Parra, A.; Calpena-Campmany, A.C.; Gimeno, Á.; Gómez de Aranda, I.; Boix-Montañes, A. Ex Vivo Permeation of Carprofen Vehiculated by PLGA Nanoparticles through Porcine Mucous Membranes and Ophthalmic Tissues. Nanomaterials. 2020, 10, 355. 3. El tercer treball es base en l’objectiu de proporcionar un estudi per primera vegada de la farmacocinètica del Carprofè en porcs Yorkshire-Landrace. A més, un nou mètode d’anàlisi mitjançant cromatografia de líquids per espectrometria de masses ens ha permès calcular les concentracions plasmàtiques, avaluar els paràmetres farmacocinètics i la biodisponibilitat (també hem validat aquest nou mètode analític). Els resultats es podran consultar pròximament en el següent article pendent de ser publicat: - Gómez-Segura, L.; Parra, A.; Gimeno, Á; Calpena-Campmany, A.C.; Bellido, D.; Soriano-Ruiz J.L.; Boix-Montañes A. Application of liquid chromatography/mass spectrometry for bioanalysis of Carprofen in swine: pharmacokinetics and bioavailability. Pendent d’enviar. Com a conclusions finals s’ha demostrat la idoneïtat d’aquest test per quantificar la distribució de Carprofè amb una bona tolerabilitat histològica en els teixits porcins estudiats. Tanmateix, es va concloure que les nanopartícules de Carprofè poden ser una eina útil per al tractament tòpic de la inflamació local en medicina veterinària i humana. Per finalitzar, s’ha descrit i validat un nou mètode per caracteritzar la farmacocinètica del Carprofè en porcs i proposar un règim de dosificació en aquesta espècie.

El Carprofè utiliza como agente antiinflamatorio, analgésico y antipirético. Pertenece a la familia de medicamentos antiinflamatorios no esteroideos. Se utiliza en medicina veterinaria en numerosas especies, aún así está muy poco estudiado su uso en la especie porcina. Por otra parte, algunos efectos indeseables se asocian a su administración sistémica. Las rutas locales alternativas son especialmente útiles para facilitar su administración en animales. La hipótesis de este trabajo es encontrar nuevas formas de dosificación del Carprofè por diversas vías en la especie porcina. Por ello, nos planteamos varios objetivos: hemos querido conocer la capacidad de permeación del Carprofè a través de estudios ex vivo vehiculizado en nanopartículas o en solución en mucosas y tejidos oculares para lograr conocer su posible eficacia, tolerancia y seguridad por estas vías y ofrecer alternativas terapéuticas. Por otra parte, queremos conocer el comportamiento farmacocinético del Carprofè en la especie porcina y así, poder evaluar todos los parámetros para la vía intravenosa e intramuscular. Finalmente, nos proponemos validar diferentes métodos de análisis para dar fiabilidad a los resultados obtenidos. En esta tesis hemos realizado tres trabajos para dar respuesta a los Notro objetivos: 1. El objetivo principal del primer artículo es validar la idoneidad de los experimentos de permeación ex vivo de Carprofè en membranas mucosas porcinas (bucales, sublinguales y vaginales) y tejidos oftálmicos (córnea, esclera y conjuntiva) destinados a ser representativos de condiciones in vivo . Los resultados se pueden consultar en el siguiente artículo publicado: - Gómez-Segura, L .; Parra, A .; Calpena, A.C .; Gimeno, Á .; Boix-Montañes, A. Carprofen Permeation Test through Porcine Ex Vivo Mucous Membranas and Ophthalmic Tissues for Tolerability Assessments: Validation and Histological Study. Veterinary Sciences. 2020, 7, 152. 2. El objetivo principal del segundo trabajo es la investigación de la permeación ex vivo de Carprofè mediante Cellu de Franz a través de diferentes tipos de membranas mucosas porcinas y tejidos oftálmicos previamente mencionados para comparar la formulación de nanopartículas de Carprofè y Carprofè en solución. Además, se realizaron estudios in vivo para verificar que las formulaciones no afectaban la estructura celular y establecer la cantidad retenida a los tejidos. Los resultados se pueden consultar en el siguiente artículo publicado: - Gómez-Segura, L .; Parra, A .; Calpena-Campmany, A.C .; Gimeno, Á .; Gómez de Aranda, Y .; Boix-Montañes, A. Ex Vivo Permeation of Carprofen Vehiculated by PLGA nanoparticles through Porcine Mucous Membranas and Ophthalmic Tissues. Nanomateriales. 2020, 10, 355. 3. El tercer trabajo se base en el objetivo de proporcionar un estudio por primera vez de la farmacocinética del Carprofè en cerdos Yorkshire-Landrace. Además, un nuevo método de análisis mediante cromatografía de líquidos por espectrometría de masas nos ha permitido calcular las concentraciones plasmáticas, evaluar los parámetros farmacocinéticos y la biodisponibilidad (también hemos validado este nuevo método analítico). Los resultados se podrán consultar próximamente en el siguiente artículo pendiente de ser publicado: - Gómez-Segura, L .; Parra, A .; Gimeno, Á; Calpena-Campmany, A.C .; Bellido, D .; Soriano-Ruiz J.L .; Boix-Montañes A. Application of liquid chromatography / mass spectrometry for Bioanalysis of Carprofen in swine: pharmacokinetics and Bioavailability. Pendiente de enviar. Como conclusiones finales se ha demostrado la idoneidad de este test para cuantificar la distribución de Carprofè con una buena tolerabilidad histológica en los tejidos porcinos estudiados. Sin embargo, se concluyó que las nanopartículas de Carprofè pueden ser una herramienta útil para el tratamiento tópico de la inflamación local en medicina veterinaria y humana. Para finalizar, se ha descrito y validado un nuevo método para caracterizar la farmacocinética del Carprofè en cerdos y proponer un régimen de dosificación en esta especie.

Carprofen is used as an anti-inflammatory, analgesic and antipyretic agent. It belongs to the family of non-steroidal anti-inflammatory drugs. It is used in veterinary medicine in many species, although its use in the porcine species is very little studied. On the other hand, some side effects are associated with its systemic administration. Alternative local routes are especially useful for ease of administration in animals. The hypothesis of this work is to find new ways of dosing Carprofen in various ways in porcine species. Therefore, we set ourselves several objectives: we wanted to know the permeation capacity of Carprofen through ex vivo studies carried in nanoparticles or in solution in mucous membranes and eye tissues to get to know its possible efficacy, tolerance and safety by these routes offer therapeutic alternatives. On the other hand, we want to know the pharmacokinetic behavior of Carprofen in the porcine species and thus be able to evaluate all the parameters intravenously and intramuscularly. Finally, we propose to validate different methods of analysis to give reliability to the results obtained. In this thesis we have carried out three works to respond to our objectives: 1. The main objective of the first article is to validate the suitability of ex vivo permeation experiments of Carprofen in porcine mucous membranes (buccal, sublingual and vaginal) and ophthalmic tissues (cornea, sclera and conjunctiva) intended to be representative of in vivo conditions. . The results can be consulted in the following published article: - Gómez-Segura, L .; Parra, A .; Calpena, A.C .; Gimeno, Á .; Boix-Montañes, A. Carprofen Permeation Test through Porcine Ex Vivo Mucous Membranes and Ophthalmic Tissues for Tolerability Assessments: Validation and Histological Study. Veterinary Sciences. 2020, 7, 152. 2. The main objective of the second work is the investigation of the ex vivo permeation of Carprofen by Franz cells through different types of porcine mucous membranes and ophthalmic tissues previously mentioned to compare the formulation of nanoparticles of Carprofen and Carprofen in solution. In addition, in vivo studies were performed to verify that the formulations did not affect cell structure and to establish the amount retained in tissues. The results can be consulted in the following published article: - Gómez-Segura, L .; Parra, A .; Calpena-Campmany, A.C .; Gimeno, Á .; Gómez de Aranda, I .; Boix-Montañes, A. Ex Vivo Permeation of Carprofen Vehiculated by PLGA Nanoparticles through Porcine Mucous Membranes and Ophthalmic Tissues. Nanomaterials. 2020, 10, 355. 3. The third work is based on the aim of providing a first study of the pharmacokinetics of Carprofen in Yorkshire-Landrace pigs. In addition, a new method of analysis by liquid chromatography by mass spectrometry has allowed us to calculate plasma concentrations, evaluate pharmacokinetic parameters and bioavailability (we have also validated this new analytical method). The results will be available soon in the following article pending publication: - Gómez-Segura, L .; Parra, A .; Gimeno, Á; Calpena-Campmany, A.C .; Bellido, D .; Soriano-Ruiz J.L .; Boix-Montañes A. Application of liquid chromatography / mass spectrometry for bioanalysis of Carprofen in swine: pharmacokinetics and bioavailability. Pending submission. Final conclusions have been shown to be suitable for this test to quantify the distribution of Carprofen with good histological tolerability in swines tissues studied. However, it was concluded that Carprofen nanoparticles may be a useful tool for the topical treatment of local inflammation in veterinary and human medicine. Finally, a new method has been described and validated to characterize the pharmacokinetics of Carprofen in swines and to propose a dosing regimen in this species.