Defesa de Tese de Doutorado — Viviane Lucia Beraldo de Araújo

Viviane Lucia Beraldo de Araújo

Carreadores nanoestruturados para veiculação de levofloxacino como potencial tratamento de infecções pulmonares

Local: Auditório da FCF | transmissão ao vivo

Presidente
Profª Drª Laura de Oliveira Nascimento

Membros titulares
Profª Drª Taís Gratieri — FS / UnB (videoconferência)
Prof. Dr. Marlus Chorilli — FCFAr / Unesp (videoconferência)
Profª Drª Ana Lúcia Tasca Gois Ruiz — FCF / Unicamp
Prof. Dr. Newton Andréo Filho — ICAQF / Unifesp (videoconferência)

Membros suplentes
Profª Drª Gislaine Ricci Leonardi — FCF / Unicamp
Profª Drª Letícia Norma Carpentieri Rodrigues — ICAQF / Unifesp (videoconferência)
Profª Drª Cátia Cristina Capêlo Ornelas Megiatto

Resumo: Estudos de pré-formulação são o primeiro passo estratégico para alcançar sucesso durante o desenvolvimento de nanoformulações. Neste ponto, é possível identificar os melhores excipientes, a compatibilidade fármaco-excipiente e suas interações. O próximo passo é a formulação, em que os parâmetros críticos do processo e seu impacto devem ser estudados para estabelecer o sistema estável com alta eficiência de encapsulação do fármaco (EE). Inicialmente, esta tese seguiu esses passos para desenvolver carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) para administrar o antibiótico levofloxacina (LV). Em seguida, como os tensoativos desempenham um papel fundamental como agentes de revestimento de nanopartículas, afetando suas características físico-químicas e biológicas, alternativas foram projetadas, substituindo o tensoativo do NLC e avaliando uma possível melhoria na formulação em ensaios biológicos in vitro. Os estudos de pré-formulação abrangeram a solubilidade do fármaco em excipientes e a caracterização cuidadosa usando análise térmica (TGA, DSC), difração de raios-X e espectroscopia. Um primeiro delineamento experimental (DoE) fatorial 2³, baseado nas quantidades e proporções dos excipientes de formulação (precirol ato 5, ácido oleico e polisorbato 80), nos forneceu a melhor composição para um NLC alcançar a maior EE e uma baixa polidispersão de tamanho. Em seguida, um segundo DoE, baseado nos parâmetros de processo, permitiu identificar NLCs com características desejáveis (<200 nm em tamanho, polidispersão ≤ 0,3, potencial zeta de −21 a −24 mV, formulações com EE alta (>71%) e um nível aceitável de produtos de degradação de LV (0,37-1,13%)). Detectamos impurezas de LV após a produção do NLC, principalmente o levofloxacina-N-óxido levofloxacina, um produto de degradação sem atividade antimicrobiana e que poderia interferir na quantificação de LV em experimentos espectrofotométricos. Esta foi uma abordagem importante e não explorada em estudos de NLC até o momento, assim como nossas descobertas com a maior EE de LV em nanopartículas lipídicas que as descritas na literatura. Experimentos com diferentes tensoativos (poloxamer 407 e 188) enriqueceram nossas descobertas, fornecendo uma melhor ação protetora aparente do NLC para a LV encapsulada contra a degradação. Os três NLCs otimizados apresentaram atividade antimicrobiana similar e não diferiram da LV livre, indicando que as nanoestruturas mantiveram a concentração inibitória mínima do fármaco contra as bactérias testadas (Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae). A atividade hemolítica das NLCs em altas concentrações foi um alerta para usá-las diluídas, na mesma faixa de concentração que nos testes biológicos. A viabilidade celular de Calu-3 apresentou resultados diferentes, mostrando que a NLC com P407 teve menor interferência na viabilidade celular e a com P188 teve a maior nas concentrações testadas. A confirmação da viabilidade celular com a NLC com P407 também foi alcançada com células Calu-3 diferenciadas, que tem uma representação mais próxima ao ambiente epitelial das vias aéreas. A análise adicional da produção de IL-8 estimulada por LPS nas células Calu-3 mostrou que a NLC com P407 com LV foi capaz de reduzir a produção de IL-8, indicando uma potencial atividade anti-inflamatória.