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NANOPARTÍCULAS LIPÍDICAS SÓLIDAS: PREPARAÇÃO,
CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO EM FÁRMACOS E COSMÉTICOS
Priscyla D. MarcatoIQ-Unicamp
Mercado Cosmético e
Farmacêutico
Panorama do Setor de Higiene Panorama do Setor de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos no Pessoal, Perfumaria e Cosméticos no
BrasilBrasil
ABIHPEC 2008
Faturamento
Panorama do Setor Farmaceutico no Panorama do Setor Farmaceutico no BrasilBrasil
http://www.quimicosunificados.com.br/noticia_interna.php?id=552&id_secao=6&busca
Mercados Dinâmicos:Alto investimento
Alta rotatividade de produtos
Vantagens• Maior estabilidade
• Menor toxicidade
• Fácil escalonamento da produção
• Fácil esterilização
• Atuam como oclusivos - Aumenta a hidratação da pele em 32% (outros produtos aumentam em 24%).
Estruturas
NLS
Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS)
Baixa Eficiência de encapsulação
Cristalização Ativo expulso
Estocagem
Lipídio amorfo Óleo nanocompartimentado
Lipídio sólido
Estruturas
CLN imperfeito
CLN Amorfo Múltiplo CLN
Carreador Lipídico Nanoestruturado (CLN)
Métodos de Preparação
Microemulsão à quente
Emulsificação e evaporação de solvente
Difusão de solvente
Secagem por aspersão
Homogeneização à alta pressão.
Agitação
Microemulsão à quente
H2O + Tensoativo(quente)
Lipídio fundido + Ativo(5-10 ºC acima da Tf)
Agitação
H2O + Tensoativo(frio)
Homogeneização à alta Pressão
Solução de tensoativo (quente)
(sob alta agitação)
Homogeneizado à alta Pressão
Ativo + Lipídio fundido
Moído (micropartículas lipídicas)
Micro-suspensão
Solução de tensoativo (fria)
AgitaçãoAgitação
Pré-emulsão
Homogeneização a quente
Solidificação(nitrogênio líquido)
Homogeneização a frio
• Rápido e Fácil
•Fácil escalonamento - 99% de reprodutibilidade em escala
industrial
• Evita contaminação no processo de homogeneização
Sakulkhul e col., 2007
500 bar 3 ciclos
Estrutura das Partículas
Matriz Homogênea(solução sólida)
Homogeneização a frio
Parede Rica em Ativo
Núcleo Rico em ativo
Métodos de Caracterização
• Diâmetro e Potencial Zeta
Eficiência de encapsulamento
Expulsão do ativo
Via de administração
Via de administração
Liberação do Ativo
Estabilidade - Aglomeração
Eficiência de encapsulamento
• A forma polimórficaDifração de Raio-XCalorimetria Diferencial de Varredura (DSC)Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM)
• Distribuição do Ativo ou do óleo nas partículas
Ressonância Magnética Nuclear de Prótons
• Morfologia das PartículasTécnicas microscópicas (MEV, TEM, AFM)
Espectroscopia de correlação de fótons
Forma Polimórfica
Hexagonal ()
Ortorrômbica (’)
Triclínica ()
Forma Forma
Estocagem
Cristalização Ativo expulso
Estocagem
Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)
Bunjes e col., 2007
Bunjes e col., 2007
Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)
Sakulkhul e col., 2007
NLS de trimiristato de
glicerila
Microscopia Eletrônica de Transmissão
200 nm
Bunjes e col., 2007
Espectroscopia de Correlação de Fótons e Potencial Zeta
± 30 mV
Sakulkhul e col., 2007
Freitas e Muller, 1999
Espectroscopia de Correlação de Fótons
NLS 10%
(0,8 m)NLS 2%
NLS 10%
(23 m)
NLS 2%
NANOCOSMÉTICOS
• Proteger ativos lábeis (Vitamina A)
• Aumentar a permeação de ativos até o sítio de ação
• Minimizar/evitar a absorção sistêmica de ativos
• Aumentar o poder de proteção solar
• Aumentar a hidratação da pele
Objetivos
CremesAnti-idade
22 anos 40 anos 65 anos
Penetração de ativos pela pele
Apêndices:
folículos pilosebáceos
ductos sudoríparos
camada córnea
Mecanismo transcorneal:
Transcelular: através das
paredes da camada córnea
Intercelular: através da matriz
lipídica (caminho tortuoso).
Penetração na Pele de Nanoestruturas
Perda de Água pela Pele
Efeito de nanoestruturas na perda de água transepidermal
Aumento da Hidratação da Pele
Sem NLS Com NLS
Wissing e Müller, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 67–72 (2003)
NLS e Hidratação Cutânea
Müller et al., Advanced Drug Delivery Reviews S131–S155 (2002)
Aumento da Permeação
Célula de Franz
Pele Humana doada deCirurgia plástica
Aumento da Permeação
VN Livre(o/a)
CLN –VNÁcido oleico
CLN-VNMigliol
NLS-VN
Borgi e col., 2005
Protetor SolarProtetor Solar
Filtro Solares Químicos (substâncias capazes de absorver a energia eletromagnética na faixa denominada ultravioleta e emiti-la sob outra forma (oxibenzofenona-3)
Filtro Solares Físicos (espalha, reflete, ou impede a passagem da radiação) (TiO2)
Protetor Solar
PROTETOR SOLAR
Protetor Solar
Benzofenona(região do UVA, 320 a 400 nm)
Penetração – atinge a corrente sanguínea
Wissing e Müller, 2003
Protetor Solar
Wissing e Müller, 2003
10% Ativo Livre
5% Ativo NLS
Liberação de Fragrâncias
Üner et al., Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, American Scientific Publishers, vol. 10 (2007)
FÁRMACOS
VANTAGENS
• Melhora a estabilidade física e química de fármacos
• Melhorar a biodisponibilidade oral
• Mantém o efeito do fármaco no tecido alvo
• Solubilizar ativos lipofílicos
• Minimiza os efeitos colaterais
• Reduz a toxicidade
• Diminui o número de doses/aplicações
LIBERAÇÃO SUSTENTADA
Efeitos adversos
Níveis tóxicos
Faixa terapéutica
Concentração
Min. efetiva
Sem efeito
Convencional
Liberação ordem zero
P
L
s
m
a
l
e
v
e
lTempo/dosagem administrada
Oral• Vários medicamentos são administrados por esta via devido o grande mercado
• Muitos ativos são degradados devido ao pH principalmente do estômago (pH 0,9-2,0)
• Baixa biodisponibilidade devido a baixa absorção de ativos por esta via.
• Número de doses
Rifampicina Isoniazida
PirazinamidaPandey e col., 2005
Concentração no plasma
Pandey e col., 2005
Ativo livre- 48 horas não foi mais detectados nestes órgãos
Nível de ativo nos tecidos depois de 10 dias
Pandey e col., 2005
Atividade Quimioterápica
Pandey e col., 2005
• Intravenosa
• Intramuscular
• Subcutânea
Parenteral
Injeção Subcutânea
Mitroxantrona (MTO) Lu e col., 2006
• Reduzir a toxicidade do ativo
• Aumentar a eficiência do ativo (evitando a degradação do ativo)
Lu e col., 2006
Dérmica
Podofilotoxina (POD)
• POD inibi o crescimento de células epiteliais infectadas pelo vírus papiloma humano (HPV)
• Absorvido até a corrente sanguínea Chen e col., 2006
NLS-POD
NLS-POD(aumento)
POD
10 µm 75 µm
135 µm 275 µm
PRODUTOS COM NLS NO MERCADO
Nanopartículas Lipídicas Sólidas
50 mL = 60 euros
Fluido para a área dos olhos da Lady EstherNanopartículas Lipídicas Sólidas com vitamina A, E e óleo de Macadâmia30 mL = 30,00 euros
http://www.hi2cosmetics.com/cgi-bin/shopper.cgi?key=11985306&preadd=action
Allure da ChanelNanopartículas Lipídicas Sólidas com fragrância100 mL = US$ 160,00
Tratamento de Hepatite C
http://www.nanoshop.com/
Nanotecnologia no BrasilNanotecnologia no Brasil
De acordo com o estudo “Nanotecnologia” (2007), coordenado pelo Núcleo de Assuntos Estratégicos da Presidência da República:
Nos próximos 15 anos, o Brasil responderá por 1% do mercado nanotecnológico mundial (estimado em 1
trilhão de dólares)
A nanotecnologia movimentará 10 bilhões de dólares no Brasil em 2015.
Esta tecnologia permitirá a oferta de novos produtos ao consumidor, ex. cosméticos, tecidos mais
resistentes, filtros de proteção solar mais eficientes e de maior duração etc.
http://www.cosmeticsonline.com.br/noticias_detalhe.php?id=144
BRUMAS DE LEITE Nanoemulsão
R$ 35,00
Anestésico nanoencapsulado
(Incrementa-Biolab) NANOSERUM Nanoemulsões com
Vitaminas e um clareador. R$ 89
Anestésico nanoencapsulado (Incrementa-Biolab)
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