Distearoil-floxuridina in SLN: sintesi, caratterizzazione e prove in vitro di citotossicità

Solid lipid nanoparticles (SLN) are colloidal systems defined as Targeted Drug Delivery systems (TDDS). They are covering an important role in cancers treatment because they allow to control the release of anticancer drugs and direct them toward a particular body site. In this study floxuridine, hydrophilic anticancer drug used in the treatment of metastatic hepatocellular carcinomas, was incorporated into behenic acid SLN. SLN were produced through a coacervation method [1], technique developed and patented by Technology group of Science and Drug Technology Department of the Turin University. To incorporate floxuridine in SLN, a lipophilic derivate must be formed; using stearoyl chloride distearoyl- floxuridine (DS-FUDR) was obtained. This derivate was characterized by thin layer chromatography (TLC), by nuclear magnetic resonance and mass spectrometry. In the preformulation study many SLN samples were prepared varying the drug and the stabilizer amounts. Homogeneous SLN suspensions with small particles sizes (in the range 230-290 nm) and high drug encapsulation efficiency (in the range 55 % e 90%) were obtained. In collaboration with Policlinico di Monza (Neurobiooncologia Centre) and Science and Drug Technology Department of the Turin University (Farmacology laboratory) in vitro SLN cytotoxicity was evaluated on different cancer cells (CTO3 117 of human glioma, M14 of melanoma, HT29 of colon cancer and MDA-MB 231 of breast cancer). These cytotoxicity studies, performed using both MTT and clonogenic assay, showed a higher cell proliferation inhibition of DS-FUDR loaded SLN compared to the floxuridine solution, taken as a reference. These data are very encouraging because they could permit to significantly reduce the administered drug dose.

Le nanoparticelle solide lipidiche (SLN) sono sistemi colloidali definiti come Targeted Drug Delivery Sistems o TDDS, cioè sistemi non convenzionali per il rilascio dei principi attivi. Questi sistemi stanno rivestendo un ruolo sempre più importante nel trattamento dei tumori in quanto consentono di controllare il rilascio di farmaci antitumorali e di indirizzarli verso un determinato sito dell'organismo. In questo lavoro di tesi si è inglobata in SLN di acido beenico la floxuridina, farmaco antitumorale idrofilo, utilizzato attualmente nel trattamento delle metastasi epatiche del carcinoma del colon. Le SLN sono state preparate con la tecnica della coacervazione degli acidi grassi [1], tecnica messa a punto e brevettata dal gruppo di Tecnica Farmaceutica del Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco dell'Università degli Studi di Torino. La floxuridina, per poter esser inglobata nelle SLN, è stata resa lipofila mediante coniugazione con due molecole di acido stearico ottenendo così la distearoil-floxuridina (DS-FUDR). Tale derivato è stato caratterizzato mediante cromatografia su strato sottile (TLC), risonanza magnetica nucleare (NMR) e spettrometria di massa (MS). Lo studio preformulativo ha previsto l'allestimento di diverse formulazioni in cui si sono variate la quantità di farmaco e la quantità dello stabilizzante utilizzato. Si sono ottenute sospensioni omogenee di SLN con particelle di piccole dimensioni (diametri compresi tra 230 e 290 nm) e una buona efficienza percentuale di inglobamento del farmaco, compresa tra 55 % e 90%. Infine, in collaborazione con il centro di Neurobiooncologia del Policlinico di Monza e con il laboratorio di Farmacologia del Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco, è stata valutata la citotossicità in vitro delle SLN contenenti DS-FUDR su diverse linee cellulari tumorali (CTO3 117 di glioblastoma umano, M14 di melanoma, HT29 di carcinoma del colon e MDA-MB 231 di carcinoma della mammella). Da tali studi, eseguiti utilizzando e confrontando due metodi diversi (l'MTT e la formazione delle colonie), è emerso come le SLN contenenti DS-FUDR risultino essere citotossiche su tutte le linee cellulari presentando una più elevata inibizione della proliferazione cellulare rispetto alla soluzione di floxuridina, presa come riferimento. Tali dati sono molto incoraggianti in quanto permetterebbero di diminuire notevolmente la dose di farmaco da somministrare.