Nanopartículas de albumina e ácido hialurónico carregadas de 5-FU em lentes de contacto para aplicações terapêuticas

Abstract

O tratamento atual do melanoma uveal metastático é limitado pela falta de uma terapia sistémica eficaz. Neste trabalho, foi desenvolvida uma formulação terapêutica baseada em nanopartículas de albumina do soro bovino (BSA) e ácido hialurónico (HA) para o transporte e libertação de um fármaco ativo para o melanoma, o 5-Fluorouracil (5-FU). As nanopartículas (NPs) de BSA/HA foram sintetizadas através do método de desolvatação e foram caracterizadas quanto ao tamanho e forma (por DLS e STEM), estabilidade (usando espetroscopias de absorção e fluorescência), eficiência de encapsulamento do fármaco e perfil de libertação. Foi testada a possibilidade de incorporar as nanoformulações em lentes de contacto (LC) de silicone-hidrogel (Si-Hi) Senofilcon A (substituição diária) e Lehfilcon A (substituição mensal). A incorporação das NPs e do fármaco nas LC foi realizada através do método de imersão durante seis dias. O índice de refração (IR), a transmitância no UV/visível (%T) e o conteúdo em água (CA) das LC foram determinados antes e depois da incorporação das NPs-BSA/HA carregadas com o fármaco, tendo-se ainda realizado uma caracterização química por FTIR. Todos os ensaios foram efetuados em triplicado. As nanopartículas de BSA/HA apresentam um diâmetro hidrodinâmico de 212 ± 5 nm (a pH 6,4), baixa polidispersividade, carga superficial negativa e estabilidade de, pelo menos, 30 dias. O fármaco 5-FU apresentou uma eficiência de encapsulamento de 18% ± 3%, tendo-se ainda verificado uma eficiência de adsorção de NPs de 28% ± 2% e de 31% ± 11% nas LC de Si-Hi de substituição diária e mensal, respetivamente. Os perfis de libertação revelam uma libertação sustentada de 5-FU em condições fisiológicas miméticas. As LC Senofilcon A, apresentaram uma libertação cumulativa de 5% após 24 horas e as LC Lehfilcon A, apresentaram uma libertação cumulativa de 5-FU de 10%. Após a imersão, o índice de refração das LC e o conteúdo em água não se alteraram significativamente (p > 0,05). Também não foram detetadas variações na transmitância UV/visível, com %T sempre acima de 85% na região do visível, e não foram encontradas alterações na estrutura química das LC utilizadas. Neste trabalho, foi possível concluir que as nanopartículas de BSA/HA são adequadas para uma libertação sustentada de 5-FU a partir de LC de Si-Hi. Ambas as LC diária e mensal mostraram que têm potencial de serem usadas para esta finalidade. Os resultados obtidos são promissores para futuros avanços no desenvolvimento e utilização de LC com nanopartículas integradas para aplicações terapêuticas, nomeadamente no melanoma uveal.

Current treatment of metastatic uveal melanoma is limited by the lack of effective systemic therapy. In this work, a therapeutic formulation based on bovine serum albumin (BSA)/hyaluronic acid (HA) nanoparticles was developed for the transport and release of 5-fluorouracil (5-FU), an active drug against melanoma. The BSA/HA nanoparticles (NPs) were synthesised through the desolvation method and were characterized regarding size and shape (by DLS and STEM), stability (using absorption and fluorescence spectroscopies), drug encapsulation efficiency and release profile. The possibility of incorporating the nanoformulations into silicone-hydrogel (Si-Hi) contact lenses (CL) of Senofilcon A (daily replacement) and Lehfilcon A (monthly replacement) was also assessed. The incorporation of the NPs and the drug in CL was achieved through the immersion method during six days. The CL refractive index (RI), UV/visible transmittance (%T) and water content (WC) were determined before and after incorporation of the drug-loaded BSA/HA nanoparticles, with an additional characterization by FTIR. All assays were performed in triplicate. The BSA/HA nanoparticles exhibit hydrodynamic sizes of 212 ± 5 nm (at pH 6.4), low polydispersity, negative surface charge and stability for, at least, 30 days. The drug 5-FU exhibited an encapsulation efficiency of 18% ± 3%, while the NPs adsorption efficiency was 28% ± 2% and 31% ± 11% on daily and monthly replacement Si-Hi contact lenses, respectively. Release profiles revealed a sustained release of 5-FU in mimetic physiological conditions. Senofilcon A lenses displayed a 5% cumulative release of drug content after 24 hours, while the monthly Lehfilcon A lenses exhibited a 5-FU cumulative release of 10% after 30 days. After immersion, the CL refractive index and water content did not change significantly (p > 0.05). No variations in UV/visible transmittance were detected after immersion, with %T always above 85% in the visible region. Also, no changes were detected in the chemical structure of the daily and monthly CL. In this work, it was possible to conclude that BSA/HA nanoparticles are suitable for a sustained release of 5-FU from Si-Hi CL. Both daily and monthly CL have shown that they have potential to be used for this purpose. The obtained results are promising for future advancements in the development and use of CL with incorporated nanoparticles for therapeutic applications, namely for the treatment of uveal melanoma.