NANOPARTÍCULAS MUCOADESIVAS CARREGADAS COM AMINOFILINA PARA ADMINISTRAÇÃO PULMONAR: CARACTERIZAÇÃO, INTERAÇÃO COM MUCINA E AVALIAÇÃO DE SEGURANÇA IN VITRO
Nanopartículas poliméricas, administração pulmonar de fármacos, mucoadesão, liberação controlada
A aminofilina é um broncodilatador da classe das metilxantinas que apresenta propriedades anti-inflamatórias. Entretanto, seu uso clínico é limitado pelo estreito índice terapêutico e pelos efeitos adversos dependentes da concentração. Nesse contexto, os nanocarreadores pulmonares têm surgido como uma estratégia promissora para aumentar a retenção local do fármaco, minimizando a exposição sistêmica e a toxicidade relacionada à dose. Portanto, este estudo desenvolveu nanopartículas de poli(ε-caprolactona) carregadas com aminofilina, com e sem funcionalização superficial com quitosana, e investigou suas características físico-químicas, interação com o muco, perfil de liberação in vitro e citocompatibilidade como uma potencial plataforma para liberação pulmonar de fármacos.
As nanopartículas de aminofilina (AM-PCL) e as nanopartículas de aminofilina revestidas com quitosana (AM-PCL-CHI) apresentaram diâmetros hidrodinâmicos médios de 194 ± 10 nm e 223 ± 4,9 nm, respectivamente, com baixos índices de polidispersão, e permaneceram coloidalmente estáveis por 30 dias. O revestimento com quitosana modificou o potencial zeta de −19,2 ± 3,34 para +25,0 ± 2,10 mV, além de aumentar significativamente a eficiência de encapsulação de 16,25 ± 5,70% para 34,60 ± 1,75% e o teor de fármaco de 7,30 ± 2,20% para 12,30 ± 0,60%. A intensificação das interações entre as nanopartículas e a mucina, consistente com uma superfície mucoadesiva, foi demonstrada por meio de interações eletrostáticas com a mucina e de análise turbidimétrica. As nanopartículas promoveram uma liberação modificada de aminofilina por até 12 h, sendo o modelo de Higuchi o que apresentou o melhor ajuste (R² = 0,9835), sugerindo uma liberação controlada por difusão a partir da matriz polimérica. A citocompatibilidade foi dependente da concentração, com redução da viabilidade celular observada principalmente em concentrações de nanopartículas superiores a 25 µg/mL.
De modo geral, a funcionalização com quitosana aprimorou o desempenho farmacêutico das nanopartículas de PCL carregadas com aminofilina, aumentando a retenção do fármaco, intensificando as interações nanopartícula–mucina e modificando a liberação do fármaco. Portanto, esses achados sustentam o desenvolvimento adicional desse nanosistema mucoadesivo como uma plataforma promissora para a liberação pulmonar de fármacos.