Βλεννοπροσκολλητικά PLGA νανοσωματίδια επικαλυμμένα με Carbopol για την παρατεταμένη χορήγηση πιλοκαρπίνης στη βλεννογόνο κοιλότητα
Creators: name: Βαλκανιώτη, Βασιλική Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Πιλοκαρπίνη
PLGA νανοσωματίδια
Βλεννοπροσκόλληση
Pilocarpine
PLGA nanoparticles
Mucoadhesion

description: Η ανάπτυξη συστημάτων τοπικής και παρατεταμένης χορήγησης φαρμάκων είναι ιδιαίτερα επιθυμητή, όταν απαιτείται στοχευμένη δράση στο σημείο της εφαρμογής για μεγάλο χρονικό διάστημα. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνονται τοπικά υψηλές συγκεντρώσεις της χορηγούμενης δραστικής ουσίας, εξασφαλίζοντας παρατεταμένη δράση, με αποτέλεσμα την αποφυγή ανεπιθύμητων ενεργειών και τη βελτίωση της συμμόρφωσης των ασθενών. Στην παρούσα μελέτη διερευνάται ένα νέο νανοσωματιδιακό σύστημα για την τοπική παρειακή χορήγηση της πιλοκαρπίνης (PIL), για τη θεραπεία της ξηροστομίας και την επίτευξη των στόχων που προαναφέρθηκαν. Για το σκοπό αυτό παρασκευάστηκαν νανοσωματίδια με εγκλεισμένη πιλοκαρπίνη, χρησιμοποιώντας το πολύ(γαλακτικό-γλυκολικό) οξύ (PLGA) ως φορέα και το Carbopol® (CRB) ως βλεννοπροσκολλητικό παράγοντα, σε διάφορες συγκεντρώσεις σε αναλογίες 0,05, 0,10 και 0,15% w/v. Τα νανοσωματίδια χαρακτηρίστηκαν ως προς το μέγεθος, τη μορφολογία, το ποσοστό εγκλωβισμού φαρμάκου (drug loading), τις θερμικές και φυσικοχημικές ιδιότητες, τo in vitro προφίλ διάλυσης και τη βλεννοπροσκολλητικότητα. Σε όλες τις περιπτώσεις παρασκευάστηκαν σφαιρικά νανοσωματίδια (200-300 nm) με ικανοποιητικό ποσοστό εγκλωβισμένης δραστικής ουσίας. Η επικάλυψη με CRB δεν επηρέασε το μέγεθος των σωματιδίων ή τον δείκτη πολυδιασποράς, αλλά αύξησε τα αρνητικά επιφανειακά φορτία των νανοσωματιδίων. Σε όλες τις περιπτώσεις επιτεύχθηκε καλή σταθερότητα κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης και υψηλές αποδόσεις παραγωγής (72.0-83.7%). Οι μετρήσεις διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης και περίθλασης ακτίνων-Χ κόνεως επιβεβαίωσαν την άμορφη διασπορά της δραστικής ουσίας, ενώ οι μελέτες με χρήση της μεθόδου φασματοφωτομετρίας υπερύθρου με αποσβένουσα ολική ανάκλαση αποκάλυψαν ισχυρές μοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ του φορέα και του βλεννοπροσκολλητικού παράγοντα. Οι μελέτες in vitro αποδέσμευσης της δραστικής ουσίας έδειξαν προφίλ σταθερής αποδέσμευσης για όλα τα νανοσωματίδια, ενώ η εφαρμογή επικάλυψης με CRB ενίσχυσε τη βλεννοπροσκολλητικότητα μέσω του σχηματισμού ηλεκτροστατικών ιοντικών αλληλεπιδράσεων και φυσικής εμπλοκής με τη βλεννίνη. Συμπερασματικά, επιβεβαιώθηκε πως η παρασκευή ενός νέου νανοσωματιδιακού σκευάσματος με βάση το PLGA αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για την παρειακή χορήγηση της πιλοκαρπίνης, ενώ η επικάλυψη με CRB θα μπορούσε να θεωρηθεί ως μια χρήσιμη προσέγγιση για την ενίσχυση της βλεννοπροσκολλητικότητας των νανοσωματιδίων.
description: The development of local and sustained drug delivery systems is desirable when targeted and prolonged action is required at the site of application. In this manner, high concentrations of the drug are achieved locally, ensuring prolonged action, thus avoiding side effects and improving patient compliance. This study investigates a new nanoparticulate (NP) formulation for local buccal administration of pilocarpine (PIL) to treat xerostomia, aiming to achieve the aforementioned goals. For this purpose, PIL-loaded NPs were prepared using poly(d,l-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) as a matrix/carrier and Carbopol® (CRB) as a mucoadhesive agent at various concentrations at ratios of 0.05, 0.10 and 0.15% w/v. The NPs were characterized in terms of size, morphology, drug loading, thermophysical and physicochemical properties, in vitro dissolution performance, and mucoadhesion. Smooth spherical drug-loaded NPs (200–300 nm) were prepared in all cases. CRB coating did not impact particle size or polydispersity index but increased NPs’ negative surface charges. Good storage stability, high production yields (72.0–83.7%), and adequate drug loading efficiencies (9.0–9.7%) were achieved, in all cases. Differential scanning calorimetry and powder X-ray diffraction measurements confirmed the amorphous drug dispersion, while attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy studies revealed strong molecular interactions between the matrix/carrier and the mucoadhesive agent. In-vitro drug release studies showed sustained release profiles for all NPs, whereas the application of a CRB-coating enhanced mucoadhesion performance through the formation of electrostatic ionic interactions and physical entanglement with mucin. In conclusion, the preparation of a new PLGA-based NP formulation may present itself as a promising strategy for the buccal administration of PIL, while the use of CRB coating could be considered as a useful approach for enhancing the mucus adhesion of NPs.