Farmcia e nanobiotecnologia
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Farmácia e nanobiotecnologia. Gustavo Bacelar 06/19752 Mayta Moreira 07/ Rayanne Veloso 07/51685. Nanotecnologia é a ciência que pesquisa materiais que tem pelo menos uma de suas dimensões nanométricas.

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Farm cia e nanobiotecnologia

Farmcia e nanobiotecnologia

Gustavo Bacelar 06/19752

Mayta Moreira 07/

Rayanne Veloso 07/51685


Farm cia e nanobiotecnologia

Nanotecnologia a cincia que pesquisa materiais que tem pelo menos uma de suas dimenses nanomtricas.

Nanobiotecnologia a aplicao da nanotecnologia nas cincias da vida, e envolve diferentes aspectos multidiciplinares e pode contribuir muito para o avano da sade humana.


Farm cia e nanobiotecnologia

Variedades


Farm cia e nanobiotecnologia

  • Nanomedicamentos Frmaco nanoestruturado. Partculas de at mil nanmetros.(normalmente 5-250 nm)

    Depende das propriedades anatmicas e fisiolgicas


Farm cia e nanobiotecnologia

Nanofrmacos

  • Baixo peso molecular.

  • Especfico.

  • Hidroflico (solvel em meio aquoso).

  • Lipoflico (atravessa a membrana plasmtica).

  • Biocompatvel e Biodegradvel.

  • Dimenses comparveis de vrus (20 a 450 nm),diprotenas(5 a 50 nm) e at de um gene(2 nm)


Farm cia e nanobiotecnologia

PRINCIPAIS NANOPARTCULAS

  • Nanopartculas magnticas

  • Lipossomas

  • Nanocpsulas

  • Nanoesferas

  • Nanotubos de carbono

  • Fulerenos

  • dendrmeros


Farm cia e nanobiotecnologia

Nanobiotecnologia

Profa Elisabete P. Santos


Farm cia e nanobiotecnologia

Vantagens

  • Conforto para o paciente.

  • Aspectos econmicos.

  • Especfico.

  • Podem atravessar barreiras.

  • Podem ser fagocitadas pelas clulas alvo.

  • Tratamento de doenas neurodegenerativas(Parkinson,Alzheimer, epilepsia)

  • A proteo do frmaco no sistema teraputico contra possveis instabilidades no organismo, promovendo manuteno de nveis plasmticos em concentrao constante;


Farm cia e nanobiotecnologia

  • NANOPARTCULAS COMO SISTEMAS DE ENTREGAS DE FRMACOS

  • Devem ser inertes e biocompatveis.

  • Passagem atravs de certas barreiras biolgicas.

  • Podem ser modificadas / funcionalizadas :

  • LIGANTES: para atingir alvo especfico (ex: tumor), poupando tecidos saudveis.

  • PEGUILACO: recobertas com polietilenoglicol (PEG) para no ser captadas por clulas fagocticas do fgado, permanecendo mais tempo na circulao.


Farm cia e nanobiotecnologia

Desvantagens

  • Possvel toxidez dos polmeros e seus produtos.

  • Elevado custo.

  • Dificuldade de interromper a ao farmacolgica no caso de intoxicaes ou intolerncia.

  • Ausncia de biocompatibilidade dos materiais utilizados


Farm cia e nanobiotecnologia

  • O termo nanopartculas aplicado liberao controlada de frmacos amplo e refere-se a dois tipos de estruturas diferentes :

  • Nanoesferas : aqueles sistemas em que o frmaco encontra-se homogeneamente disperso ou solubilizado no interior da matriz polimrica. Desta forma obtm-se um sistema monoltico, onde no possvel identificar um ncleo diferenciado.

  • Nanocpsulas: constituem os chamados sistemas do tipo reservatrios, onde possvel se identificar um ncleo diferenciado, que pode ser slido ou lquido. Neste caso, a substncia encontra-se envolvida por uma membrana, geralmente polimrica, isolando o ncleo do meio externo.


Farm cia e nanobiotecnologia

  • NANOPARTCULAS MAGNTICAS (NPMs)

Fonte: Dobrovolskaia e McNeil, 2007


Farm cia e nanobiotecnologia

  • NPMs

  • Ncleos de ferro(magnetita ou maghemita)

  • Melhor direcionamento de drogas

  • Terapia gnica

  • Aumenta contraste nos exames por ressonnciasmagntica

  • Induo de hipertermia(magnetohipertermia)

  • Separao magntica

  • Superfcie hidroflica

    • reconhecimento pelas clulas fagocticas

  • Carga de superfcie negativa

    • reaes inflamatrias


  • Farm cia e nanobiotecnologia

    • MAGNETOHIPERTERMIA NO AUXILO TERAPIAS CONVENCIONAIS

      • temperatura;

      • circulao sangunea;

      • oxignio;

      • Formao de espcies reativas de oxignio;

      • Maior quantidade de quimioterpico no tumor.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • USO DAS NPMs PARA APLICAO DA MAGNETOHIPERTERMIA

      • temperatura de at 8oC;


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • DIAGNSTICO POR IMAGEM


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • NPMs X CNCER

      • Tratamentos convencionais:

        • Quimioterapia;

        • Radioterapia;

        • Cirurgias.

      • Uso de NPMs:

        • Tratamento e diagnstico do cncer;

        • Direcionamento para o tumor;

        • dose

        • efeitos colaterais;

        • eficcia dos tratamentos convencionais;

        • Diagnstico precoce.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    EPR permeabilidade e reteno realadas


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Entrada na Celula

    • Endocitose

      • Fagocitose Receptor especifico.

      • Pinocitose

      • Potocytosis (caveolae)


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Transcitose

    • Permite a passagem de macromoleculas.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Biodistribuio e Penetrao das Nanopartculas

    • Biodisponibilidade A frao de um dado frmaco que atinge a circulao sem ser alterado e ser torna disponvel para distribuio.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Partculas hidrofbicas so rapidamente reconhecidas por opsoninas

    • Hidroflicas tempo de permanencia no organismo

    • As partculas podem se acumular em diversas partes: bao, fgado, medula ssea, crebro e linfondos.

    • Nanoparticulas de oxido de ferro foram encontrados no linfonodos.

      O endotlio varia dentro dos diferentes tecidos.

    • Tem implicaes toxicolgicas.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Implicaes para a Nanotoxicologia dos Medicamentos

    • Para minimizar efeitos adversos e txicos: Eram feitos de materiais biodegradveis e biocompatveis.

      Revestimento de superfcie que evitam acumulao no bao e no fgado.

      NP(no magnticas) revestidas por albumina reconhecidas pelo organismo

      associadas ao Placlitaxel no tratamento de cncer de mama


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • A toxicologia determinada pelas caractersticas da superfcie.

      • Danos: Liberao de radicais livres.

      • Acmulo nos lisossomos (quando no biodegradvel).

      • Leses no fgado e endotlio.


    Dendr meros

    Dendrmeros

    Molculas ramificadas, simtricas e de estrutura bem definida

    Alta densidade funcional na superfcie com um pequeno volume molecular

    Esfricas e com ncleos


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Controle das propriedades qumicas e estruturais

    natureza do material

    nmero e tipo de unidades repetitivas

    grupo funcional terminal

    • Podem encapsular frmacos


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Podem ter tambm aplicaes diretas

    Antivirais

    • Antivirais

    • Vacinas

    • Terapia oncolgica

    • Antibacterianos

    • Terapia gnica

    Terapia gnica


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Citotoxicidade

    Catinico > Aninico

    cidos graxos como grupos terminais

    A toxicidade aumenta com o nmero de geraes


    Fulerenos

    Fulerenos

    Molculas compostas por carbono

    Ligaes sp2 (grafite)

    Lminas de anis hexagonais empilhadas

    Absoro de radicais livres (vitamina C60)

    Transporte de drogas


    Nanotubos de carbono

    Nanotubos de Carbono

    So fulerenos

    Estruturas cilndricas

    Pequeno dimetro e grande comprimento

    Rigidez, tenacidade, condutividade, densidade

    Transporte de drogas

    ligadas superfcie

    ou extremidade

    depositadas no

    interior do nanotubo


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Algumas aplicaes da nanotecnologia.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Antes bom saber:

    • DISTRIBUIO E DESTINO DAS NANOPARTCULAS:

    • Vias:

    • Parenteral

    • Cutnea

    • Oral

    • Oftlmica

    • Cerebral

    • Pulmonar


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Primeiro nanofrmaco Brasileiro Incrementha

    • um anestsico de uso tpico para uso em pequenas cirurgias na pele, desenvolvido em parceria com as pesquisadoras Silvia Guterres e Adriana Pohlmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

    • A inovao est em uma nanocpsula biodegradvel que transporta o medicamento para regies especficas. Com o veculo nanotecnolgico, o anestsico penetra e se concentra apenas nas terminaes nervosas da pele, evitando ser absorvido pela circulao sangnea e diminuindo as chances dos efeitos colaterais. A nanotecnologia est no controle da absoro e da liberao do princpio ativo, disse Henry Suzuki, diretor tcnico da Incrementha, empresa responsvel pelo produto.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Nanotecnologia no Tratamento da Malria

    • Desenvolvimento de formulaes lipossmicas contendo artemeter, uma substncia semi-sinttica, derivada de artemisinina, efetivo contra os estgios eritrocticos de P. falciparum resistente cloroquina e mefloquina.

    • Ensaios em coelhoes machos, aplicaes via oral e intravenosa:

    • Formulao selecionada: dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), diberenoilfosfatidilcolina (DBPC), colesterol e artemeter na proporo de 1:1:2:1;


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Os resultados mostraram aumento significativo da biodisponibilidade do frmaco, quando administrado em lipossomas por via oral (97,91%), comparado com os 31,83% quando administrado sob a forma de suspenso oral.

    • O artemeter em lipossomas administrados por via intravenosa resultou em aumento no tempo de meia-vida, quando comparado com aqueles de outros derivados da artemisinina, como a prpria artemisinina e o artemeter.

    • O antimalrico artemeter foi encapsulado em lipossomas compostos de fosfatidilcolina de ovo e colesterol . Uma eficincia de encapsulamento prxima a 100% foi observada com o frmaco localizado na bicamada lipdica e estabilidade de trs meses, quando estocados a 4 C. A formulao demonstrou ainda eficcia teraputica de 100% de cura aps 22 dias de infeco (Chimanuka et al., 2002).


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Esses resultados indicam que possvel direcionar frmacos incorporados nesse tipo de lipossomas para o combate as formas do parasita no interior dos hepatcitos.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Vacina contra malria

    Tcnicas de nanotecnologia farmacutica tambm foram utilizadas para a encapsulao do antgeno recombinante R32NSI em lipossomas, no desenvolvimento de vacina para a malria pelo Instituto de Pesquisa Walter Reed do Exrcito Americano.

    Neste projeto, o lipdio monofosforila A foi includo na bicamada lipdica como adjuvante. O estudo clnico de fase I em voluntrios humanos demonstrou induo promissora de anticorpos antimalria em nveis elevados.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Nanopartculas no tratamento da Leishmaniose

    • Laboratrio de Imunofarmacologia, do Instituto de Biofsica Carlos Chagas Filho, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IBCCF/UFRJ).

    • Desenvolvimento de ferramentas nanotecnolgicas especficas para cada via de administrao.

    • Usa a chalcona (ativa no tratamento da leishmaniose cutnea em camundongos) como substncia a ser associada s nanopartculas testadas:


    Farm cia e nanobiotecnologia

    • Para administrao oral: chalcona + nanopartculas de quitosana, que potencializariam sua captao no intestino. (Leishmaniose visceral)

    • Para aplicao tpica:nanopartculas de dendrmeros-podem carrear a chalcona atravs do estrato crneo e da epiderme.( Leishmaniose tegumentar)

    • Vantagens:

    • diminui o custo do tratamento;

    • diminui a incidncia txica provocada pelo principio ativo da substncia;

    • evitariam seus efeitos colaterais.


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Abraxane uma verso nanotecnolgica de Taxol o frmaco

    anticncer derivado da curtia da rvore do Tejo, patentiado

    pela Bristol-Meyers Squibb. Quando a patente do Taxol

    expirou em 2000, uma verso genrica, o Paclitaxel, foi posto

    a disposio do pblico por US $150 cada dose.

    Abraxane diferente porque est formulado na nanoescala

    e encapsulado numa coberta de albumina. Como as coberturas

    de albumina so protena natural, os pacientes tem poucas

    reaes alrgicas, o que no sucede com o Paclitaxel

    (ou Taxol), que produz terrveis efeitos secundrios.

    A empresa cobra US $4.200 por dose de Abraxane, 28 vezes

    mais caro que o Taxol genrico. No esta ainda definido o

    lanamento no Brasil.


    Abraxane

    ABRAXANE

    Taxol em nanopartculas de albumina - Administrao sem veculo oleoso que provoca reaes alrgicas

    Dispensa a administrao de corticides e anti-histamnicos.

    Tempo de administrao reduzido de 3 h para 30 min.

    Aplicao Cncer de mama


    Rapamune

    RAPAMUNE

    Nanocristais de rapamicina solubilidade aumentada pelo tamanho das partculas.

    Indicao Imunossupressor (transplantados)


    Vivagel

    VIVAGEL

    Dendrmero Gel vaginal para preveno de DSTs, incluindo HIV e Herpes

    Em teste clnico de fase I


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Tabela Amostra de produtos pesquisados, local da pesquisa e objetivo relacionado indstria farmacutica

    Produto pesquisado

    Local

    Objetivo ligado indstria farmacutica

    Nanotubos de carbono

    UFMG

    Marcadores fluorescentes para imagens biolgicas - biosenssores

    Nanopartculas lipdicas slidas

    UFMG

    Tratamento de acne

    Compostos bioativos em sistemas microorganizados

    FFCLRP-USP

    fotoquimioterapia

    Polissacardeos como revestimentos funcionais

    IQUSP

    Revestimento de medicamentos

    Dendrmeros fotoisomerizveis

    IQUSP

    Encapsulamento de drogas e materiais luminescentes

    Titnio com nanotopografia

    FORP - USP

    Reparo e regenerao de tecidos

    Sistemas nanoestruturados

    IQUSP

    Liberao suportada de frmacos

    Nanopartculas de Ouro passivadas com -ciclodextrina tiolada

    IQM- UNICAMP

    Substrato para frmacos antitumorais, antivirais, antibacterianos e antiparasitrios - Liberao de drogas

    Cristais coloidais

    IQM - UNICAMP

    Sistemas polimricos nanoporosos

    IQUSP

    Liberao controlada de frmacos

    Interao doador-receptor de 1,2 diclorobenzeno com nanotubos de carbono

    IQM - UNICAMP

    Liberao controlada de frmacos

    Slicas mesoporosas ordenadas

    IQUSP

    Adjuvantes biolgicos (aumenta eficincia do sistema imune)

    Ferrofluidos

    IFUSP

    Vetores de droga (em tratameno de tumores)

    Nanopartculas de ferridrita sintetizadas em nanoreatores

    IQUSP

    Agente de contraste de imagem mdica Carreador de frmacos

    Nanopartculas de nquel encaixadas em slica amorfa

    IFUSP

    Diagnstico mdico

    Lipossomas com incorporao de paromicina

    UFMG

    Tratamento de leishmaniose cutnea


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Uso de Nanocosmticos

    Partculas metlicas para aumento de brilho em maquiagens;

    Nanoemulses para cabelos mais hidratantes;

    Proteo de ativos contra a degradao, (encapsulamento da vitamina C) ;

    Liberao em camadas mais profundas da pele de ativos anti-rugas;

    Melhoria da textura do creme e formao de um filme mais eficiente de protetores solar, (nanopartculas de dixido de zinco).

    NANOCOSMTICA


    Farm cia e nanobiotecnologia

    Obrigada!!!!


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