PLA and PLA-PEG nanoparticles containing tamoxifeno: preparation, characterization and in vitro and in vivo evaluation

O câncer de mama constitui o segundo tipo de câncer mais frequente no mundo e o mais comum entre as mulheres, representando uma das principais causas de morte. O tamoxifeno é um fármaco antiestrogênico utilizado para o tratamento deste tipo de câncer desde 1971 e ainda é o mais utilizado nos casos de tumores mamários que expressam receptores de estrógeno. Apesar de apresentar resultados significativamente positivos, seu efeito antiestrogênico não se restringe apenas ao sítio tumoral causando, com isso, efeitos colaterais graves que podem deixar sequelas. A proposta deste trabalho foi desenvolver sistemas de liberação nanoparticulados à base de PLA e PLA-PEG para veiculação do tamoxifeno, como uma estratégia para o potencial aumento da segurança e da eficácia deste fármaco através de um possível direcionamento passivo ao sítio de ação, devido à permeabilidade vascular aumentada destas regiões tumorais. As nanopartículas foram preparadas pela técnica de nanoprecipitação e apresentaram diâmetro médio inferior a 200 nm para a maioria das formulações. Foram avaliados três estabilizantes, o poloxamer 407, o poloxamer 188 e o polissorbato 80, este último proporcionou maior eficiência de encapsulação, 86,7% e 100%, nas nanopartículas de PLA e PLA-PEG, respectivamente. Quanto à composição das nanopartículas de PLA-PEG, o polímero utilizado inicialmente (PLA(1000)-PEG(750)) apresentou distribuição de tamanho heterogênea, perfil multimodal e alto índice de polidispersividade. Assim, este polímero foi substituído pelo PLA(5000)-PEG(1000), que apresentou distribuição de tamanho uniforme, perfil monomodal e baixo índice de polidispersividade. A caracterização por microscopia eletrônica de varredura comprovou a homogeneidade no tamanho de partícula, mostrando seu formato esférico. As análises de espectrofotometria no infravermelho e calorimetria diferencial exploratória sugeriram que não ocorreu nenhum tipo de interação ou reação entre o fármaco e os demais componentes das formulações. Dois métodos analíticos para a determinação do tamoxifeno foram validados com sucesso por CLAE e espectroscopia UV-vis. O perfil de liberação in vitro do tamoxifeno a partir das nanopartículas de PLA apresentou característica sustentada e alcançou 50% em 180 h, tendo sido totalmente liberado após 288 h. Já as nanopartículas de PLA(5000)-PEG(1000) liberaram apenas 16,9% do fármaco após 216 h. A liberação do fármaco a partir das nanopartículas foi muito mais lenta comparada ao tamoxifeno não encapsulado, evidenciando a vantagem da incorporação do fármaco em nanopartículas compostas por PLA e PLA-PEG. No estudo do perfil de concentração plasmática em ratas Wistar, não foi possível detectar o fármaco e seu principal metabólito pelo método por CLAE desenvolvido, sugerindo que os sistemas nanoparticulados tenham extravasado rapidamente para os órgãos.Breast cancer is the second most frequent type of cancer in the world and it is the most common among women, representing a major cause of death. Tamoxifen is an antiestrogen drug used in the treatment of this type of cancer since 1971 and it is the most employed drug in the treatment of breast cancer subtypes that expresses estrogen receptors. Despite presenting significantly positive results, its antiestrogen effect is not restricted to the tumour site, causing, as consequence, severe side effects. The purpose of this work was to develop nanostructured drug delivery systems based on PLA and PLA-PEG loaded with tamoxifen, as a strategy to potentially increase the safety and efficacy of this drug through a possible passive accumulation the site of action, due to the enhanced vascular permeability of tumour sites. Nanoparticles were prepared by the nanoprecipitation technique and presented average diameter smaller than 200 nm for the majority of the formulations. Three stabilizing adjuvants were analysed, poloxamer 407, poloxamer 188 and polysorbate 80 and the last one yielded the highest encapsulation efficiency, 86.7% and 100%, for the PLA and PLA-PEG nanoparticles, respectively. Regarding the PLA-PEG nanoparticles composition, the first polymer employed was (PLA(1000)-PEG(750)), which presented heterogeneous particle size distribution, multimodal profile and high polydispersity index. So, it was replaced by PLA(5000)-PEG(1000), which exhibited uniform particle size distribution, monomodal profile and low polydispersity index. The characterization by scanning electron microscopy confirmed the homogeneity of particles size, evidencing their spherical shape. Infrared spectrophotometry and differential scanning calorimetry analysis suggested that any interaction or reaction had occurred between the drug and the other components of the formulations. Two analytical methods for tamoxifen quantification were successfully validated by HPLC and UV-vis spectroscopy. In vitro tamoxifen release profile from PLA nanoparticles presented sustained release and reached 50% in 180 h, being completely released after 288 h, whereas PLA(5000)-PEG(1000) nanoparticles released only 16.9% of tamoxifen after 216 h. Drug release from nanoparticles was much slower compared to the non-encapsulated tamoxifen, showing the advantage of nanoparticles composed of PLA and PLA-PEG. In the plasmatic concentration profile study carried out in Wistar rats, it was not possible to detect tamoxifen or its main metabolite by the HPLC method, suggesting that nanoparticles quickly extravased to organs