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Para la elaboración de este trabajo de revisión bibliográfica se ha realizado un estudio de la información contenida en un serie de artículos de investigación. Estos han sido obtenidos a partir de una búsqueda específica en la base de artículos PubMed mediante las palabras clave: administración de fármacos, biodisponibilidad, nanopartículas, lentes de contacto y vía tópica ocular. Sólo se han tenido en cuenta los artículos posteriores a 2010 con el objetivo de centrar la investigación en los descubrimientos y avances más recientes. Violeta Durán Laforet Trabajo de Fin de Grado, Facultad de Farmacia, Universidad Complutense de Madrid MÉTODOS INTRODUCCIÓN RESULTADOS 1) El uso de las lentes de contacto como un sistema de liberación controlada de fármacos ha sido probado con éxito como potencialmente útil debido al aumento de la biodisponibilidad de los fármacos. 2) En los últimos 10 años, se han llevado a cabo numerosos estudios que han contribuido al impulso del desarrollo farmacotécnico en el campo de la administración tópica ocular. Los más destacados han sido los impulsores de las estrategias de impresión molecular, la dispersión de fármacos a través de barreras o la utilización de nanopartículas. 3) Todas las estrategias desarrolladas tienen desventajas, por lo que es absolutamente necesaria una optimización de las diferentes aproximaciones, así como una continuación de la investigación en esta parcela del conocimiento para conseguir implementar el tratamiento en el mayor número de patologías posible con la máxima seguridad, calidad y eficacia. CONCLUSIONES 1. Dixon P, Shafor C, Gause S, Hsu K, Powell K, Chauhan A. Therapeutic contact lenses: a patent review. Expert Opinion on Therapeutic Patents. 2015;25(10):1117-1129. 2. Guzman-Aranguez A, Colligris B, Pintor J. Contact Lenses: Promising Devices for Ocular Drug Delivery. Journal of Ocular Pharmacology and Therapeutics. 2013;29(2):189-199. 3. Bengani L, Hsu K, Gause S, Chauhan A. Contact lenses as a platform for ocular drug delivery. Expert Opinion on Drug Delivery. 2013;10(11):1483-1496. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [email protected] El ojo es una estructura anatómica extremadamente compleja y con una alta resistencia al paso de fármacos. Esto hace que la administración de fármacos por vía ocular sea un gran reto farmacotécnico. Actualmente, más del 90% de los fármacos oftálmicos se administran en forma de soluciones o suspensiones, que tienen baja biodisponibilidad y tiempo de residencia. Ello hace necesario una administración frecuente y una amplia variabilidad en la dosis administrada. Para que un sistema de administración aumente significativamente la biodisponibilidad del fármaco, debe estar más cerca de la córnea que de la conjuntiva, lo que hace de las lentes de contacto la elección más racional. La capa lacrimal post-lente (fig. 1) no se mezcla fácilmente con el resto de fluido por lo que aumenta en gran medida el tiempo de residencia del fármaco y con ello la biodisponibilidad del mismo 1 . 1) Llevar a cabo un estudio de los requerimientos físicos que dichas lentes deben satisfacer para ser utilizadas como sistemas de liberación controlada de fármacos. 2) Realizar una revisión de las diferentes estrategias para generar sistemas de liberación de fármacos basados en lentes de contacto 3) Efectuar una descripción de las terapias en las que una liberación controlada de fármacos a través de lentes de contacto está siendo estudiada y/o utilizada. OBJETIVOS REQUERIMIENTOS FÍSICOS 2 TRANSPARENCIA PERMEABILIDAD AL OXÍGENO TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA HUMECTABILIDAD CONTENIDO EN AGUA ESTRATEGIAS PARA GENERAR SISTEMAS DE LIBERACIÓN DE PRINCIPIOS ACTIVOS 3 TRATAMIENTO DE PATOLOGÍAS OCULARES BASADO EN LA ADMINSITRACIÓN DE FÁRMACOS MEDIANTE LENTES DE CONTACTO 3 ALTERACIÓN OCULAR PRINCIPIO ACTIVO MOLÉCULA ESTRATEGIA DE FARMACOTÉCNICA MEJORA OBTENIDA Infección ocular Ciprofloxacino Nanopartículas con ciprofloxacino Aumento del tiempo entre dosis Actividad bactericida sostenida y efectiva Lesión corneal EGF Poliaminoácido Lentes embebidas en fármaco Mayor tasa de curación Síndrome del ojo seco Ácido hialurónico Ciclosporina A Lentes embebidas en fármaco Impresión molecular Liberación sostenida del fármaco Conjuntivitis alérgica Fumarato de ketotifeno Impresión molecular Incorporación de liposomas y nanopartículas Barrera de vitamina E Liberación sostenida del fármaco Mayor estabilización de la película lagrimal Glaucoma Timolol Acetazolamida Impresión molecular Barrera de vitamina E Liberación sostenida del fármaco Disminución de la dosis terapéutica La transparencia se cuantifica como transmitancia, que es la cantidad de luz que atraviesa un cuerpo (I 0 /I) a una determinada longitud de onda expresada en porcentaje. I 0 I La permeabilidad se expresa en transmisibilidad de oxígeno que es la cantidad de oxígeno que puede pasar a través de una lente de contacto de un espesor y material determinado (Dk/t). La temperatura de transición vítrea es aquella por encima de la cual el polímero presenta un comportamiento viscoso (gomoso, elástico), y por debajo un comportamiento de vidrio quebradizo. Análisis realizados con calorimetría diferencial de barrido han mostrado una diferencia significativa de esta temperatura en las distintas lentes dependiendo de la estrategia de incorporación del principio activo a la lente. La humectabilidad de la lente es una variable crítica que condiciona la compatibilidad su fisiológica y la estabilidad de la película lagrimal. Se determina mediante la medición del ángulo de contacto. ϴ lente líquido O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 t O 2 O 2 O 2 O 2 lente El contenido en agua condiciona el confort y la permeabilidad del oxígeno. En general, la cantidad de agua que deben contener las lentes es del 20% para adecuarse a las exigencias de este producto sanitario. 100% 20% H 2 O LENTES EMBEBIDAS lente Principio activo en solución IMPRESIÓN MOLECULAR Monómeros funcionales Fármaco molde Autoensamblaje Polimerización Formación de zonas de alta afinidad Extracción BARRERAS DE VITAMINA E Fármaco Matriz polimérica Vitamina E NANOPARTÍCULAS Y LIPOSOMAS Bicapa lipídica liposomas nanopartículas lente lente polímero Sustancia activa Zona hidrófoba Zona hidrófila Córnea Capa lacrimal post-lente Capa lacrimal pre-lente Párpado Lente Fig. 1. Representación esquemática de la lente de contacto en el ojo Fig. 2. Proceso de incorporación del fármaco en solución en la lente de contacto Fig. 3. Ilustración esquemática del proceso de impresión molecular Fig. 4. Esquema del paso del fármaco a través una barrera de vitamina E en el interior de la lente de contacto Fig. 4. Representación esquemática de nanosistemas en la superficie de la lente de contacto Tabla 1: Relación de fármacos administrados mediante lentes de contacto para el tratamiento de diversas patologías

Violeta Durán Laforet - 147.96.70.122147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Poster/VIOLETA DURAN LAFORET.pdf · La permeabilidad se expresa en transmisibilidad de oxígeno que es la cantidad

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Para la elaboración de este trabajo de revisión bibliográfica se ha realizado un estudio de lainformación contenida en un serie de artículos de investigación. Estos han sido obtenidos apartir de una búsqueda específica en la base de artículos PubMed mediante las palabras clave:administración de fármacos, biodisponibilidad, nanopartículas, lentes de contacto y vía tópicaocular. Sólo se han tenido en cuenta los artículos posteriores a 2010 con el objetivo de centrarla investigación en los descubrimientos y avances más recientes.

Violeta Durán LaforetTrabajo de Fin de Grado, Facultad de Farmacia, Universidad Complutense de Madrid

MÉTODOS

INTRODUCCIÓN

RESULTADOS

1) El uso de las lentes de contacto como un sistema de liberación controlada de fármacos ha sido probado con éxito comopotencialmente útil debido al aumento de la biodisponibilidad de los fármacos.

2) En los últimos 10 años, se han llevado a cabo numerosos estudios que han contribuido al impulso del desarrollofarmacotécnico en el campo de la administración tópica ocular. Los más destacados han sido los impulsores de lasestrategias de impresión molecular, la dispersión de fármacos a través de barreras o la utilización de nanopartículas.

3) Todas las estrategias desarrolladas tienen desventajas, por lo que es absolutamente necesaria una optimización de lasdiferentes aproximaciones, así como una continuación de la investigación en esta parcela del conocimiento paraconseguir implementar el tratamiento en el mayor número de patologías posible con la máxima seguridad, calidad yeficacia.

CONCLUSIONES1. Dixon P, Shafor C, Gause S, Hsu K, Powell K, Chauhan A. Therapeutic contact

lenses: a patent review. Expert Opinion on Therapeutic Patents.2015;25(10):1117-1129.

2. Guzman-Aranguez A, Colligris B, Pintor J. Contact Lenses: Promising Devicesfor Ocular Drug Delivery. Journal of Ocular Pharmacology and Therapeutics.2013;29(2):189-199.

3. Bengani L, Hsu K, Gause S, Chauhan A. Contact lenses as a platform for oculardrug delivery. Expert Opinion on Drug Delivery. 2013;10(11):1483-1496.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[email protected]

El ojo es una estructura anatómica extremadamente compleja ycon una alta resistencia al paso de fármacos. Esto hace que laadministración de fármacos por vía ocular sea un gran retofarmacotécnico. Actualmente, más del 90% de los fármacosoftálmicos se administran en forma de soluciones osuspensiones, que tienen baja biodisponibilidad y tiempo deresidencia. Ello hace necesario una administración frecuente yuna amplia variabilidad en la dosis administrada. Para que unsistema de administración aumente significativamente labiodisponibilidad del fármaco, debe estar más cerca de la córneaque de la conjuntiva, lo que hace de las lentes de contacto laelección más racional. La capa lacrimal post-lente (fig. 1) no semezcla fácilmente con el resto de fluido por lo que aumenta engran medida el tiempo de residencia del fármaco y con ello labiodisponibilidad del mismo1.

1) Llevar a cabo un estudio de los requerimientos físicos que dichas lentes deben satisfacerpara ser utilizadas como sistemas de liberación controlada de fármacos.

2) Realizar una revisión de las diferentes estrategias para generar sistemas de liberación defármacos basados en lentes de contacto

3) Efectuar una descripción de las terapias en las que una liberación controlada de fármacos através de lentes de contacto está siendo estudiada y/o utilizada.

OBJETIVOS

REQUERIMIENTOS FÍSICOS2

TRANSPARENCIA PERMEABILIDAD AL OXÍGENO TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA HUMECTABILIDAD CONTENIDO EN AGUA

ESTRATEGIAS PARA GENERAR SISTEMAS DE LIBERACIÓN DE PRINCIPIOS ACTIVOS3

TRATAMIENTO DE PATOLOGÍAS OCULARES BASADO EN LA ADMINSITRACIÓN DE FÁRMACOS MEDIANTE LENTES DE CONTACTO3

ALTERACIÓN OCULAR PRINCIPIO ACTIVO MOLÉCULAESTRATEGIA DE

FARMACOTÉCNICAMEJORA OBTENIDA

Infección ocular CiprofloxacinoNanopartículas con ciprofloxacino

Aumento del tiempo entre dosisActividad bactericida sostenida y efectiva

Lesión corneal EGF Poliaminoácido Lentes embebidas en fármaco Mayor tasa de curación

Síndrome del ojo secoÁcido hialurónico

Ciclosporina A

Lentes embebidas en fármacoImpresión molecular

Liberación sostenida del fármaco

Conjuntivitis alérgica Fumarato de ketotifeno

Impresión molecularIncorporación de liposomas y nanopartículasBarrera de vitamina E

Liberación sostenida del fármacoMayor estabilización de la película lagrimal

GlaucomaTimolol

Acetazolamida

Impresión molecularBarrera de vitamina E

Liberación sostenida del fármacoDisminución de la dosis terapéutica

La transparencia se cuantificacomo transmitancia, que es lacantidad de luz que atraviesa uncuerpo (I0/I) a una determinadalongitud de onda expresada enporcentaje.

I0 I

La permeabilidad se expresa entransmisibilidad de oxígeno que es lacantidad de oxígeno que puede pasar através de una lente de contacto de unespesor y material determinado (Dk/t).

La temperatura de transición vítrea es aquellapor encima de la cual el polímero presenta uncomportamiento viscoso (gomoso, elástico), ypor debajo un comportamiento de vidrioquebradizo.

Análisis realizados con calorimetría diferencialde barrido han mostrado una diferenciasignificativa de esta temperatura en lasdistintas lentes dependiendo de la estrategiade incorporación del principio activo a la lente.

La humectabilidad de la lente es unavariable crítica que condiciona lacompatibilidad su fisiológica y laestabilidad de la película lagrimal. Sedetermina mediante la medición delángulo de contacto.

ϴ

lente

líquido

O2 O2O2

O2

O2O2

O2

O2

O2

O2t O2

O2O2O2 lente

El contenido en agua condiciona elconfort y la permeabilidad deloxígeno. En general, la cantidad deagua que deben contener las lenteses del 20% para adecuarse a lasexigencias de este producto sanitario.

100%

20%H2O

LENTES EMBEBIDAS

lentePrincipio activo en

solución

IMPRESIÓN MOLECULAR

Monómeros funcionalesFármaco

molde

Autoensamblaje

PolimerizaciónFormación de zonas de alta afinidad

Extracción

BARRERAS DE VITAMINA E

Fármaco

Matriz poliméricaVitamina E

NANOPARTÍCULAS Y LIPOSOMAS

Bicapa lipídicaliposomas

nanopartículas

lente

lente

polímero

Sustancia activa

Zona hidrófoba

Zona hidrófila

Córnea

Capa lacrimal

post-lente

Capa lacrimal

pre-lente

Párpado

Lente

Fig. 1. Representación esquemática de la lente de contacto en el ojo

Fig. 2. Proceso de incorporación del fármaco en solución en la lente de contacto Fig. 3. Ilustración esquemática del proceso de impresión molecular

Fig. 4. Esquema del paso del fármaco a través una barrera de vitamina E en el

interior de la lente de contacto

Fig. 4. Representación esquemática de nanosistemas en la superficie de la lente de

contacto

Tabla 1: Relación de fármacos administrados mediante lentes de contacto para el tratamiento de diversas patologías