Mejora de la administración oral de benznidazol mediante la optimización de los parámetros de formulación de nanopartículas a través de un diseño de experimento y estrategia de optimización

ARRUA, EVA CAROLINA; HARTWIG, OLGA; GOICOECHEA, HÉCTOR; MURGIA, XABIER; LEHR, CLAUS-MICHAEL; SALOMON, CLAUDIO JAVIER

Simposio; I SIMPOSIO DE MODELADO MULTIESCALA PARA BIOCIENCIAS Y NANOMATERIALES EN ARGENTINA; 2022

El Chagas es una enfermedad tropical desatendida que afecta al continente americano y también a algunas regiones de Europa. El benznidazol es el fármaco de elección para tratar dicha enfermedad, sin embargo, su escasa solubilidad acuosa puede conducir a una baja biodisponibilidad y eficacia. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue formular nanopartículas de benznidazol para mejorar su solubilidad, disolución y, en consecuencia, su permeabilidad. Se utilizó un diseño de experimentos y posterior optimización para formular nanopartículas de benznidazol con el mejor compromiso entre las respuestas seleccionadas, esto fue llevado a cabo en 2 etapas. En primer lugar, se aplicó un diseño de Plackett-Burman para identificar el efecto de 5 factores sobre 4 respuestas. Luego, se utilizó un diseño central compuesto para estimar los valores de los factores más importantes que conducen al mejor compromiso entre la mayor eficiencia de nanoprecipitación, la solubilidad del fármaco y el menor tamaño de partícula. Las nanopartículas optimizadas se evaluaron para la liberación de fármacos in vitro en medios biorrelevantes, estudios de estabilidad y microscopía electrónica de transmisión. La biocompatibilidad y la permeabilidad de las nanopartículas se evaluaron en la línea celular Caco-2. Los resultados del proceso de optimización indicaron que la concentración de fármaco y agente estabilizador influyeron significativamente en el tamaño de partícula, mientras que la concentración de estabilizador y la relación de volumen entre las fases orgánica/agua influyeron principalmente en la solubilidad del fármaco. Los estudios de estabilidad sugirieron que las nanopartículas de benznidazol eran estables después de 12 meses a diferentes temperaturas de almacenamiento. Las interacciones mínimas de esas nanopartículas y las glicoproteínas de mucina sugirieron propiedades favorables para abordar la barrera del moco intestinal. Los estudios de viabilidad celular confirmaron el perfil de seguridad de la formulación optimizada y mostraron una mayor penetración a través de las células Caco-2. Por lo tanto, este estudio confirmó la idoneidad del diseño del experimento y posterior optimización para explicar los parámetros críticos que influyen en la calidad de las nanopartículas de benznidazol, lo que podría conducir a un manejo más eficiente de la enfermedad de Chagas por vía oral.