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Conférence Pharmaceutica 2016 : Poudres inhalables chargées de nanoparticules de chitosane pour l'administration de médicaments protéiques - Sonia Al-Qadi - Université de Birzeit

Sonia Al-Qadi

Abstrait

Ce travail prévoyait de créer des poudres inhalables de nanoparticules de chitosane empilées à l'insuline (INS-CS NPs), par une stratégie de microencapsulation, et d'étudier leur assimilation par aspiration in vivo. À cette fin, les INS-CS NPs ont été mis au point en fusionnant l'insuline (INS) dans des éléments nanoparticulaires (NPs), comprenant le polysaccharide chitosane (CS) et le réticulant tripolyphosphate de sodium (TPP), en utilisant la gélification ionotrope. Peu de temps après, les INS-CS NPs ont été décrits quant à la morphologie, la taille, le potentiel zêta et la limite d'empilement. Ensuite, les poudres inhalables ont été créées par co-séchage par éclaboussure des suspensions de INS-CS NPs avec le sucre mannitol (thermoprotecteur), ce qui a donné lieu à des poudres microstructurées avec des propriétés rationalisées suffisantes pour l'expression pulmonaire. L'exécution in vivo des poudres séchées sous la douche INS-CS NPs a été évaluée en vérifiant les niveaux de glucose plasmatique, après organisation intratrachéale chez les rongeurs. Les NP INS-CS séchées par éclaboussure ont été efficacement microencapsulées dans des microsphères de mannitol, formant des poudres aux propriétés profilées adaptées à l'affidavit pulmonaire profond. Les proportions pondérales NP IN-CS/mannitol ainsi que les limites du processus de séchage par éclaboussure ont influencé les propriétés des microsphères obtenues. De plus, les NP ont été efficacement récupérées après reconstitution des poudres séchées par éclaboussure dans des milieux liquides. L'examen in vivo a révélé que les NP INS-CS microencapsulées provoquaient un effet hypoglycémique de plus en plus articulé et retardé, par rapport aux témoins, y compris les microsphères de mannitol empilées sur INS, la disposition locale de l'INS et la suspension de NP INS-CS. D'une manière générale, outre l'avantage d'une organisation non intrusive et la solidité idéale des définitions sèches, par rapport à leurs partenaires fluides, les structures inhalables à petite échelle/nanoparticules peuvent garantir le transport pulmonaire de macromolécules thérapeutiques pour des effets fondamentaux ou locaux (par exemple, la fibrose kystique, le cancer du poumon).

Peptides and proteins have extraordinary potential as therapeutics. At present, the market for peptide and protein drugs is evaluated to be more prominent than US$40 billion/year, or 10% of the pharmaceutical market. This market is developing a lot quicker than that of little particles, and will make up a considerably bigger extent of the market later on. At present there are more than 100 endorsed peptide-put together therapeutics with respect to the market, with the lion's share being littler than 20 amino acids. Contrasted and the normal little particle medicates that right now make up most of the pharmaceutical market, peptides and proteins can be exceptionally specific as they have numerous purposes of contact with their objective. Expanded selectivity may likewise bring about diminished reactions and harmfulness. Peptides can be intended to focus on a wide scope of particles, giving them practically boundless prospects in fields, for example, oncology, immunology, irresistible sickness and endocrinology. These peptide and protein therapeutics have impediments also, for example, low bioavailability and metabolic risk. Oral bioavailability of peptides is restricted by debasement in the gastrointestinal (GI) tract just as their powerlessness to cross the epithelial hindrance. These therapeutics will in general have high MWs, low lipophilicity

and charged useful gatherings that hamper their assimilation. These attributes lead to the low bioavailability of most orally controlled peptides (<2%) and short half-lives (<30 min) Intravenous (iv.) or subcutaneous (sc.) conveyance of these therapeutics beats the issue of assimilation, yet different elements limit the bio-accessibility of peptide and protein

therapeutics including: foundational proteases; fast digestion; opsonization; conformational changes; separation of subunit proteins; non-covalent complexation with blood items; and

demolition of labile side-gatherings.

As oral conveyance improves quiet consistence, there is incredible enthusiasm for the advancement of frameworks that take into consideration the oral conveyance of peptide and protein therapeutics. This survey will sum up the obstructions to different noninvasive conveyance techniques with an attention on oral and transdermal conveyance. Moreover, current strategies to defeat these conveyance obstructions will be talked about. The last bit of this paper will cover plans intended to defeat the issues of remedial focusing on and fundamental solidness. Fast improvement in sub-atomic science and late headway in recombinant innovation

increment distinguishing proof and commercialization of potential protein drugs. Conventional types of organizations for the peptide and protein tranquilizes regularly depend

on their parenteral infusion, since the bioavailability of these helpful specialists is poor when controlled nonparenterally. Enormous endeavors by various agents on the planet have been put to improve protein details and thus, a couple of fruitful definitions have been created including supported discharge human development hormone. For a promising protein conveyance innovation, adequacy and wellbeing are the principal necessity to meet. In any case, these frameworks despite everything require intermittent infusion and increment the rate of patient consistence. The advancement of an oral measurement structure that improves the retention of peptide and particularly protein drugs is the most alluring definition yet probably the best test in the pharmaceutical field. The significant boundaries to creating oral plans for peptides and proteins are metabolic catalysts and impermeable mucosal tissues in the digestive tract. Moreover, concoction and conformational shakiness of protein drugs is certifiably not a little issue in protein pharmaceuticals. Customary pharmaceutical ways to deal with address these boundaries, which have been fruitful with conventional natural medication atoms, have not been successful for peptide and protein plans. All things considered, viable oral details for peptides and proteins will remain profoundly compound explicit. Various creative oral medication conveyance approaches have been as of late created, including the medication entanglement inside little vesicles or their section through the intestinal paracellular pathway. Chitosan nanoparticles (NPs) are generally read as vehicles for medication, protein, and quality conveyance. In any case, absence of adequate security, especially under physiological conditions, render chitosan NPs of restricted pharmaceutical utility. The point of this examination is to create stable chitosan NPs appropriate for medicate conveyance applications. Chitosan was first joined to phthalic or phenylsuccinic acids. Hence, polyphosphoric corrosive (PPA), hexametaphosphate (HMP), or tripolyphosphate (TPP) were utilized to accomplish pair ionotropic/covalently crosslinked chitosan NPs within the sight of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)- carbodiimide (EDC).

Français Les caractéristiques chaudes et infrarouges ont confirmé le développement de liaisons phosphoramides liant le chitosane aux réticulants polyphosphates à l'intérieur des réseaux de NP. L'examen de la taille par DLS et TEM a montré des NP circulaires avec une plage de taille de 120 à 350 nm. Les NP produites ont montré de grandes qualités de résistance dans des conditions brutales de pH, de CaCl2 et de 10 % de FBS. Il est intéressant de noter que les données DLS, de stabilité des NP et infrarouges suggèrent que le HMP réside dans les noyaux des NP, tandis que le TPP et le PPA agissent principalement comme réticulants de surface des NP. Les études de chargement et de libération de médicaments utilisant des modèles de médicaments au bleu de méthylène (MB) et à la doxorubicine (DOX) ont montré que les NP à base de PPA et de HMP covalents avaient des capacités de chargement supérieures à celles des NP à base de chitosane non modifié, générées uniquement par réticulation ionotrope ou réticulées de manière covalente par TPP. Les NP chargées de doxorubicine avaient des propriétés cytotoxiques supérieures contre les cellules MCF-7 par rapport à la doxorubicine libre. Plus précisément, les nanoparticules réticulées à base de chitosane-phtalate-acide polyphosphorique chargées de DOX ont montré une cytotoxicité 10 fois supérieure à celle de la DOX libre. L'utilisation de PPA et de HMP pour produire des nanoparticules de chitosane stabilisées de manière covalente est totalement nouvelle.

 

Biographie:

Sonia Al-Qadi est professeure adjointe à l'Université de Birzeit, en Palestine. Elle a obtenu sa maîtrise et son doctorat en technologie pharmaceutique à l'Université de Saint-Jacques-de-Compostelle, en Espagne. Elle a travaillé comme chercheuse postdoctorale au Département de physique, de chimie et de pharmacie de l'Université du Danemark du Sud, puis au Département de pharmacie de l'Université de Copenhague. Elle a ensuite travaillé comme professeure adjointe à la Faculté de pharmacie de l'Université Isra, en Jordanie. Ses recherches portent sur les systèmes d'administration de médicaments nanométriques, les biomatériaux et les modèles de test de médicaments. Elle a publié de nombreuses publications et a présenté ses travaux de recherche dans différentes conférences internationales sous forme d'affiches ou de présentations orales, en plus de servir de réviseur pour certaines revues internationales.

 

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