Nanocristales de albendazol obtenidos por homogeneización de alta presión y secado por aspersión : diseño, optimización y caracterización In Vitro / In Vivo

Abstract

La investigación realizada en este Trabajo de Tesis Doctoral comprende el diseño, la obtención, la caracterización tanto físico-química como biofarmacéutica y la evaluación in vivo de nanocristales de albendazol (ABZ), un fármaco antiparasitario de amplio espectro que presenta una eficacia condicionada relacionada a una pobre y errática BD. El trabajo realizado esta organizado en 5 bloques principales: 1- obtención y caracterización in vitro de nanocristales redispersables de ABZ, 2- ensayos de farmacocinética en ratones y perros, 3- eficacia en un modelo murino de hidatidosis, 4- eficacia clínica en caninos naturalmente parasitados y 5- desarrollo de una técnica innovadora para la producción de nanosuspensiones de ABZ. La caracterización fisicoquímica/biofarmacéutica del sistema demostró que los materiales obtenidos presentaban tamaños de partícula submicrométricos (~450 nm), una alta capacidad de redispersión luego del secado, un incremento en la velocidad de disolución y un aumento de la concentración de saturación del fármaco en el medio de disolución sin cambios en los patrones de difracción de rayos-X de polvos. Los ensayos farmacocinéticos realizados en ratones y perros, demostraron aumentos en la cantidad de fármaco absorbido (área bajo la curva) y concentraciones máximas (Cmáx.), como así también un notable acortamiento en los tiempos máximos (Tmáx). En el modelo murino de hidatidosis (echinococcosis quística) se obtuvo un aumento significativo tanto de la eficacia clínica como de la quimioprofiláctica cuando los animales fueron tratados con nanocristales de ABZ. Estos datos se evidenciaron mediante la disminución de la viabilidad de los protoescólices provenientes de los quistes extraídos de la cavidad abdominal de los ratones. Además, el análisis del parásito por microscopía electrónica permitió observar los severos daños producidos a nivel de la ultraestructura de la capa germinal de los quistes y en la morfología de los protoescólices. La eficacia en perros se realizó en un refugio canino ubicado en el Departamento de Canelones, Uruguay. De un total de 200 perros, se identificaron a los animales naturalmente parasitados con Ancylostoma Caninum y se realizó un ensayo en el cual nuestra formulación optimizada de nanocristales de ABZ fue probada a diferentes niveles de dosificación en condiciones reales de trabajo, utilizando como control una formulación comercial. Una característica remarcable a tener en cuenta, es que el perro es una especie potencialmente destinataria para nuestro producto, lo que aumenta su potencial transferencia al sector productivo. El análisis estadístico realizado sobre los datos obtenidos del recuento de huevos del parásito por gramo de materia fecal a diferentes días post-tratamiento, permitió arribar a la conclusión de que ABZ es un fármaco muy potente contra el agente etiológico de la anquilostomiasis. Los grupos tratados con nanocristales de ABZ a un cuarto de la dosis utilizada tradicionalmente (6,25 mg/kg), presentaron una eficacia del 100% sin diferencias significativas con el grupo control, que fue tratado con ABZ comercial a 25 mg/kg. También se pudo concluir que el tratamiento que se realiza con ABZ comercial podría reducirse a la mitad de la dosis ya que los grupos tratados con este medicamento a 12,5 y 25 mg/kg no presentaron diferencias significativas entre sí. Finalmente, debido a que la plataforma desarrollada presentó resultados prometedores en las instancias de caracterización in vitro e in vivo, y debido a una necesidad de producción en mayor escala de nanocristales de ABZ, se puso a punto una técnica de Nanomolienda Asistida por Microsferas (NAM), que posee menores costos y tiempos de producción. En el último capítulo de esta Tesis se estudió la influencia de parámetros de proceso y formulación en la nanometrización de ABZ mediante NAM, utilizando un molino diseñado en UNITEFA. El dispositivo utilizado permitió alcanzar tamaños de partícula cercanos a los 350 nm, menores a los obtenidos por homogeneización de alta presión (Capítulo 1). El diámetro y la cantidad de microesferas utilizadas influyeron de gran manera el proceso de molienda, mientras que un aumento en la cantidad de sólidos procesados, fue en detrimento de la eficiencia de nanometrización. La caracterización físico-química/biofarmacéutica permitió demostrar la ausencia de cambios polimórficos en el fármaco y un aumento notable en su velocidad de disolución. De acuerdo a los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral, se pudo concluir que los nanocristales redispersables de ABZ constituyen una plataforma tecnológica simple, cuyas técnicas de producción son altamente reproducibles, escalables y no poseen limitaciones relacionadas a las características del fármaco. Los ensayos realizados in vivo demostraron un aumento claro en el desempeño de ABZ como agente antiparasitario con potencial aplicación en medicina humana y veterinaria. La potencial utilización de este producto podría tener consecuencias positivas en la terapéutica de las parasitosis, ya que se disminuirían los riesgos de toxicidad y los costos del tratamiento asociados a una menor dosis del fármaco.