Desenvolvimento de beads de alginato de cálcio contendo nanocápsulas de núcleo lipídico para entrega oral de paclitaxel

Abstract

O câncer de mama é o mais incidente entre as mulheres, causando milhões de morte anualmente. O paclitaxel (PTX) é um dos principais medicamentos quimioterápicos utilizados no tratamento de tumores, aprovado pela FDA para tratamento de câncer de mama metastático. Apesar de sua eficácia, o PTX pode causar efeito adverso. Essas desvantagens favorecem o desenvolvimento de novos sistemas de entrega de PTX. Uma estratégia interessante para superar essas limitações é a administração oral de fármacos em sistemas nanométricos combinados com beads de alginato de cálcio. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma formulação farmacêutica oral sólida, incorporando nanocápsulas de núcleo lipídico (LNCs) carregadas com PTX em beads de alginato de cálcio. A formulação líquida de LNC contendo PTX (PTX-LNC) foi preparada por deposição interfacial do polímero pré-formado e adicionada em beads de alginato de cálcio (PTX-LNC-Bead). Além disso, o potencial citotóxico do PTX livre e LNCs contendo PTX sobre a linhagem MCF-7 foi verificado. Os beads de alginato de cálcio foram preparados pelo método de gelificação iônica simples. As distribuições de tamanho de partícula LNC-PTX foram unimodais, com diâmetros médios de 161 ± 3 nm. Através da análise morfológica dos beads supomos a presença das LNCs em toda massa do bead. Os beads apresentaram resistentência a pH mais ácido (1,2) e em pH 6,8, os beads mostraram uma alta taxa de expansão, consequente desintegração após 80 min, e uma liberação de medicamento de 60% após 10h. A análise de tamanho dos meios confirmou que as nanocápsulas foram liberadas dos beads no pH 6,8. Os ensaios in vitro em cultura de células MCF-7 mostrou o potencial citotóxico em 24 e 48h das LNCs desenvolvidas. As análises de ciclo celular evidenciaram um número significativo das células tratadas PTX e PTX-LNC (57nM) na fase G2/M do ciclo celular. Portanto, as PTX-LNC apresentam redução na viabilidade celular em linhagem de células MCF-7, com parada do ciclo celular na fase G2/M. O bead desenvolvido apresentou características satisfatórias dentro do objetivo do estudo, sendo assim, considerado um bom carreador sólido para o transporte de PTX-LNC para a administração oral.

Breast cancer is the most incident among women, causing millions of deaths annually. Paclitaxel (PTX) is one of the main chemotherapy drugs used in the treatment of tumors, approved by the FDA for the treatment of metastatic breast cancer. Despite its effectiveness, PTX can cause adversely affect. These disadvantages favor the development of new PTX delivery systems. An interesting strategy to overcome these limitations is the oral administration of drugs in nanometric systems combined with calcium alginate beads. Thus, the objective of this study was to develop a solid oral pharmaceutical formulation, incorporating lipid core nanocapsules (LNCs) loaded with PTX in calcium alginate beads. The liquid formulation of LNC containing PTX (PTX-LNC) was prepared by interfacial deposition of the preformed polymer and added to calcium alginate beads (PTX-LNC-Bead). Furthermore, the cytotoxic potential of free PTX and LNCs containing PTX on the MCF-7 strain was verified. Calcium alginate beads were prepared by the simple ionic gelation method. LNC-PTX particle size distributions were unimodal, with mean diameters of 161 ± 3 nm. Through the morphological analysis of the beads, we assumed the presence of LNCs in the entire mass of the bead. The beads showed resistance to more acidic pH (1.2) and at pH 6.8, the beads showed a high expansion rate, consequent disintegration after 80 min, and a drug release of 60% after 10 h. Media size analysis confirmed that the nanocapsules were released from the beads at pH 6.8. In vitro assays in MCF-7 cell culture showed the cytotoxic potential at 24 and 48h of the developed LNCs. Cell cycle analyzes showed a significant number of PTX and PTX-LNC treated cells (57nM) in the G2/M phase of the cycle cell phone. Therefore, PTX-LNC show reduced cell viability in MCF-7 cell lines, with cell cycle arrest in the G2/M phase. The Bead developed presented satisfactory characteristics within the objective of the study, thus, it is considered a good solid carrier for the transport of PTX-LNC for oral administration.