Drug Delivery
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Bruno Otilio
Helen Ferreira
Universidade Federal de São Paulo Instituto de Ciência e Tecnologia
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[1]
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Figura 2 – Países com a maior prevalência de Diabetes [1].
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Figura 3 – Ilhotas de Langerhans [2].
O sistema imunológico do paciente destrói progressivamente as células Beta, responsáveis pela produção da insulina.
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Diabetes Tipo 2 [glicemia]
Tempo
70 -
120 -
Figura 4 – Em preto mostra a variação da glicemia de uma pessoa saudável, enquanto em laranja mostra o nível de glicemia em pessoas que sobrecarregam o organismo com carboidratos
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Glut4
Receptor da insulina
Membrana plasmática
Diminuição dos receptores de insulina.
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Liberação de insulina, devido a falência das células Beta
Figura 5 – Pâncreas [3].
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Figura 6 – Glicômetro, agulha, e insulina NPH (ação tardia) e Regular (ação imediata).
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Figura 7 – Aplicação da insulina [4]
Dependendo do avanço e tratamento da Diabetes, é necessária a aplicação intravenosa de 4 a 6 vezes ao dia.
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Figura 8 – Uma solução seria “tomar” a insulina, mas será que é possível a insulina ser administrada oralmente e manter suas propriedades bioquímicas? Infelizmente não, pois é um hormônio proteico e seria metabolizada no TGI. [5].
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São sistemas que permitem a liberação de fármaco, em local específico e controlado. Aumentando a eficácia do tratamento e diminuindo efeitos colaterais.
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Resposta no final da apresentação!!!!
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Figura 9 – Administração de fármaco sem o uso de Drug Delivery
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Figura 10 - Aplicação de fármaco utilizando a técnica de Drug Delivery.
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O bacteriologista alemão Paul Ehrlich (1854 – 1915) criou o termo “bala mágica”. Iniciou estudos sobre receptores específicos.
Como podemos “direcionar” o fármaco?
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Figura 11 – Exemplos de Carriers utilizados no sistema de Drug Delivery [7].
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Figura 12 – Exemplos polímeros utilizados na fabricação de Drug Delivery, na esquerda Poly(glycolic acid) (PGA) e a figura da direita Quitosana.
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Requisitos para uso de Drug Carriers
Biocompatibilidade Biofuncionalidade
Não tóxico Física Fácil manuseio
Não Carcinogênico
Química Não incomodo ao paciente
Não imunogênico Mecânica
Não trombogênico Térmica
Reabsorvível
Tabela 1 – Principais caracteristicas para utilização de Drug Carriers [8].
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Fármacos
DNA / RNA
Proteínas bioativas
Agentes antivirais
As características do fármaco, como
hidrofobicidade, e o local de tratamento determinam o Carrier a ser utilizado.
Substâncias ativas para liberação
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Diversos fatores devem ser analisados na escolha da via de administração:
Propriedades bioquímicas do fármaco;
Propriedades bioquímicas do Carrier;
Tempo desejado de duração do efeito;
Idade, Peso, Gênero;
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Vantagens: Fácil manuseio, barato, seguro, diferentes doses podem ser ministradas.
Desvantagens: Baixa absorção comparado a outros métodos, o paciente pode estar impossibilitado (glote inchada).
Figura 13 – Administração via oral [9].
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Figura 14 – Administração bocal de Drug Delivery [8].
Vantagens: • Rápida absorção; • No Liver (metabolismo
de 1° passagem e Sistema Porta Hepática);
• pH salivar neutro; Desvantagens: • Incomodo; • Drogas em testes;
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Figura 15 – Administração ocular, método conhecido como Ocular Iontophoresis [10].
Vantagens: • Rápida absorção; Desvantagens: • Processo que exige pessoas qualificadas; • Caro, pois utiliza anestesia local;
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Figura 16 – Administração via nasal [8].
Vantagens: • Rápida absorção; Desvantagens: • Fagocitose pelos macrófagos alveolares;
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Figura 17 – Administração parental, pode ser intramuscular, subcutânea ou intravenosa [8].
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Vantagens:
• Rápida distribuição;
• Ação imediata;
Desvantagens:
• Achar veia em pacientes idosos, obesos e recém nascidos;
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Figura 18 – Administração epitelial [8].
Vantagens: • Fácil manuseio; Desvantagens: • Absorção lenta; • Pode causar irritação;
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Figura 19 – Representação de método de preparo de nanopartículas por dispersão (Solvent displacement ). [11].
• Diversos métodos; O fármaco geralmente é assimilado ao Carrier durante o processo de fabricação, porém pode sofrer avarias ocasionado por: • Temperatura • Pressão • Agitação
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Passive Targeting
Figura 20 – Liberação através da corrente sanguínea, o principal objetivo é liberação controlada do fármaco, sem interação especifica com um órgão.
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Active Targeting
Figura 21 – Right Kidney, em azul está representado os receptores específicos que permitem a interação do Drug Carrier com o órgão, ou seja, liberação controlada e local [12].
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Primeira ordem: Liberação de fármaco em um órgão específico;
Segunda ordem: Liberação de fármaco em células específicas;
Terceira ordem: Liberação de fármaco no citoplasma celular;
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Cientistas comprovaram, na década de 70 e 80, que a angiogênese é fator fundamental para a sobrevivência de células tumorais, os VEGF são citocinas que permitem o crescimento dos vasos sanguíneos.
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Figura 22 – Representação do EPR – Effect [13].
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Aumento da concentração de moléculas na região do tumor, o que pode influenciar no seu tratamento. O EPR – Effect pode ser um aliado quando os Drug Carrier ministrados levarem fármacos para combater o câncer.
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Dificuldades
Tamanho;
Estabilidade, estrutura delicada;
Enzimas e substâncias de degradação;
Solução
Incluindo a modificação química;
co-administração com promotores de absorção e/ou inibidores de enzimas;
Dispositivos de liberação controlada – carregadores [15];
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Nanopartículas poliméricas – nanoesferas e nanocápsulas;
Nanovesículas;
Nanopartículas lipídicas sólidas;
Figura 23: Tipos de nanocarregadores [7]
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Polímeros sintéticos biodegradáveis, tais como poli ɛ-caprolactona (PCL), poli (ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) e polilactidos (PLA).
Polímeros naturais como caseína e gelatina formada por polissacáridos ou proteínas como quitosana, hialuronano, dextrano, celulose, pululano, sulfato de condroitina e alginato.
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Utilização de um polímero pré-formado
Emulsificação/evaporação do solvente, o deslocamento de solvente e deposição interfacial, emulsificação/difusão de solvente, salga com polímeros sintéticos, entre outros.
Nanopartículas durante reação de polimerização.
Polimerização em emulsão, polimerização interfacial e policondensação interfacial.
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As vesículas têm um núcleo hidrófilo e bicamadas hidrofóbicos. Feitas de lipossomos.
Desenvolvidas por auto-montagem de moléculas numa solução aquosa de fosfolípidios.
Vesículas poliméricas foram preparadas a partir de polímeros anfifílicos que formam agregados em soluções aquosas.
Polímero anfifílico - Poli (ácido lático)-b-Pluronic-b-poli (ácido lático).
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Transportadores coloidais preparadas a partir de lípidios sólidos, tais como os triacilgliceróis, misturas complexas de acilglicerol ou de ceras, e dispersos na água ou numa solução aquosa de surfactante.
Nanopartículas lipídicas de cetylpalmitate. A insulina foi solubilizada em micelas reversas mistas de colato de sódio e fosfatidilcolina de soja. A superfície das nanopartículas de quitosana foram modificadas para melhorar a sua penetração através do TGI.
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Visualização do tumor – ressonância magnética
Obtenção de imagens com associação de anticorpos monoclonais à microesferas de nanopartículas supraparamagnéticas, possibilitando que metástases sejam localizadas de forma mais eficiente e precoce.
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Nanopartículas magnéticas como nanovetores de liberação de drogas com os lipossomos.
Figura 24: Nanoparticulas magnéticas [14].
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Podem ser guiadas até o tumor por um campo magnético externo, ou mesmo injetadas diretamente em uma região específica.
Além da liberação de fármacos antineoplásicos, pode-se fazer a hipertermia do tumor a fim de promover a lise (destruição) das células do mesmo submetendo-as a uma frequência alternada.
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Os materiais granulares que compõem as nanopartículas devem apresentar baixos níveis de toxicidade, assim como um elevado momento de saturação que permita minimizar as doses requeridas.
Neste contexto, a magnetita (Fe3O4) aparece como um candidato promissor.
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O estudo e aplicação de Drug Delivery permite ampliar e melhorar a eficácia de diversos tratamentos.
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[1] – International Diabetes Federation , 2009.
[2] - farmaciaminhavida.blogspot.com.br/2013/03/tipos-de-hormonios-insulina-glucagon
[3] - atlas.centralx.com.br/p/imagem/sistema-digestorio/pancreas/
[4] - www.mundodastribos.com/diabetes-tipo-1-sintomas
[5] - www.terrazul.com.br/avaliacaofisica/perca-peso-tomando-agua/
[6] - fazendoaminhafestacolorir.blogspot.com.br/2012/05/corpo-humano-imagens-para-colorir
[7] – JYOTHIRMAI C., MOBINA M.; An overview na Drug Delivey to the brain – St. Mary’s College of Pharmacy. Disponível em: www.authorstream.com/Presentation/aSGuest130588-1371258-drug-delivery/
[8] - ADAM M. K.; Drug Deleivery – Larpm. Disponível em: www.authorstream.com/Presentation/neetaTanajiJare-1070247-microspheres-drug-delivery-system/
![Page 48: Drug Delivery](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042518/559e5c4d1a28abed7f8b4685/html5/thumbnails/48.jpg)
[9] - paraisomodabebe.com.br/blog/ze-gotinha/
[10] – SUJIT R. P.; Ocular Drug Delevery System - Maratha Mandal College of Pharmacy. Disponível em: www.slideshare.net/sujitpatel11/ocular-drug-delivery-system
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[12] - KUMAR V. S.; Kidney Cancer – Risks, Symptoms, Treatment, and Preventions Tips. Disponível em: www.steadyhealth.com/articles/Kidney_Cancer___Risks__Symptoms__Treatment__and_Prevention_Tips_a918
[13] - www.biooncology.com/research-education/vegf/ligand
[14] - PAVON, L.S.; OKAMOTO, O.K. Aplicações de recursos nanobiotecnológicos em câncer. Revendo Ciências Básicas, p. 74-77, 2007.
[15] – ELSAYED A. M.; Oral Delivery of Insulin: Novel Approaches, Chapter 11.
![Page 49: Drug Delivery](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042518/559e5c4d1a28abed7f8b4685/html5/thumbnails/49.jpg)
richardwiseman.wordpress.com/2009/10/01/time-to-say-thank-you/