Autores: Mariana Biscaia Caleiras, Nuno Fonseca, Ana Sofia Lourenço, António Nunes, Abel Ferreira, João Nuno Moreira e Professor Sérgio Simões.
Drug Development and Translational Research (DDTR Journal)
https://link.springer.com/article/10.1007/s13346-025-01807-x
Resumo
A produção industrial de medicamentos lipossomais envolve frequentemente processos a alta temperatura, o que resulta num maior consumo de energia, tempos de processamento prolongados e custos elevados, ao mesmo tempo que apresenta riscos de degradação dos fosfolípidos e dos medicamentos. O presente estudo aborda estes desafios explorando o carregamento remoto de doxorrubicina em lipossomas, a temperaturas abaixo da temperatura de mudança de fase (PTT) do fosfolípido primário (DSPC, 55°C). Foram alcançadas eficiências de carregamento de medicamentos superiores a 90% a 45°C, enquanto as eficiências diminuíram significativamente (6 vezes e 23 vezes) a 37°C e 25°C, respetivamente. Este facto conduziu à hipótese de que o carregamento eficiente de medicamentos pode ser atingido abaixo da PTT, quando é ultrapassado um limiar mínimo para a fluidez da membrana lipossomal. Utilizando o design experimental (Design of Experiments - DoE), foram identificados os principais fatores que influenciam a fluidez: temperatura, teor de colesterol e tensão superficial (dependente do agente isotónico). Um DoE factorial completo confirmou que a fluidez da membrana aumentou com uma tensão superficial mais baixa e um teor de colesterol elevado. Foi também gerado um modelo preditivo que estabelece a correlação entre a eficiência de carregamento do medicamento, a fluidez da membrana e o coeficiente de partição do medicamento (logP). Este modelo revelou que a doxorrubicina (logP = 1,5) requer um limiar de fluidez de 4,41 para um carregamento eficiente (≥ 90%), enquanto a daunorrubicina (logP = 2,32) necessita de um limiar mais baixo de 3,85, sugerindo que os medicamentos com valores de logP mais elevados exigem limiares de fluidez mais baixos para um carregamento eficaz. A aplicabilidade do modelo foi validada em várias formulações lipídicas, permitindo o carregamento eficaz de fármacos a temperaturas tão baixas como 25°C, reduzindo potencialmente os riscos de degradação e os custos com energia. Em geral, estes resultados realçam a relevância dos estudos de fluidez das membranas lipossomais como uma ferramenta potencial para permitir processos industriais mais eficazes.