Alfa-lipoik asit içeren topikal nanoemülsiyon formülasyonlarının tasarımı ve değerlendirilmesi
Formulation and evaluation of topical nanoemulsions containing alpha-lipoic acid
Yazar: RAİF EREN AYATA
Danışman: PROF. DR. SÜEDA HEKİMOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı / Kozmetoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Emülsiyonlar = Emulsions ; Kararlılık sabiti = Stability constant ; Lipoik asit = Lipoic acid ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; İlaç formülleri = Formularies ; İn vitro = In vitro

Özet:
Topikal uygulamaya yönelik, alfa-lipoik asit (ALA) içeren yağ/su (Y/S) nanoemülsiyon (NE) formülasyonlarının tasarımı amacıyla yağ fazı olarak %10 izopropil miristat, %10 oranında Tween 80 ile Span 80'den oluşan yüzey etkin madde karışımı ve %80 sudan oluşan formülasyonlar, 9 ile 15 arasında değişen farklı hidrofilik lipofilik denge (HLB) değerlerinde emülsiyon inversiyon noktası (EIP) yöntemi kullanılarak hazırlanmışlardır. Hazırlanan formülasyonlar damlacık boyutu, zeta potansiyel, viskozite ve pH yönünden değerlendirilmiştir. Hazırlanan formülasyonlardan HLB11 ile HLB13 aralığında damlacık boyutu 100 nm`den küçük nanoemülsiyonlar elde edilebilmiştir. Bu formülasyonlardan ise HLB11 (NE11) ve HLB12 (NE12) formülasyonlarına %1 ve %3 oranında ALA yüklenmiştir. Hazırlanan nanoemülsiyon formülasyonlarının düşük viskozitesi nedeniyle topikal uygulanabilirliğini kolaylaştırmak amacıyla, %1 ve %3 oranında ALA içeren NE11 formülasyonunun Karbopol 940 ile jelleştirilmesiyle nanoemülsiyon jel (NEG) formülasyonları hazırlanmıştır. NEG formülasyonları ise viskozite ve pH yönünden incelenmiştir. Hazırlanan NE ve NEG formülasyonlarının in vitro salımı gerçekleştirilmiştir. %1 ve %3 oranında ALA içeren formülasyonların salım hızı NE11> NE12 > NEG11 olarak bulunmuştur. %1 ve %3 oranında ALA içeren NE11 formülasyonlarının damlacık boyutu NE12 formülasyonuna kıyasla daha küçüktür ve küçülen damlacık boyutu ile artan yüzey alanı sebebiyle NE11 formülasyonlarındaki salım hızı daha büyüktür. Etkin madde konsantrasyonunun %1'den %3'e çıkarılmasıyla salım hızlarının arttığı görülmüştür. NEG formülasyonlarının salım hızı artan viskozite sebebiyle NE formülasyonlarına göre daha düşük bulunmuştur. Geliştirilen NE11 ve NE11-%1ALA formülasyonları ile ALA'nın sitotoksisitesi L929 fare fibroblastı hücreleri üzerinde incelenmiş ve ALA'nın toksik olmadığı, formülasyonların ise düşük konsantrasyonlarda toksik olmadığı ancak yüksek konsantrasyonlarda toksik olduğu görülmüştür. Etkin madde içermeyen ve %1 oranında etkin madde içeren NE11 ve NEG11 formülasyonlarının 4 ºC, 25 ºC ve 40 ºC'de sıcaklıkta saklanmasıyla formülasyon ve etkin madde stabiliteleri incelenmiştir. 25 ºC'de saklamanın hem etkin madde hem de formülasyon stabilitesi açısından en uygun sıcaklık olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The purpose of this thesis was to design oil/water (o/w) nanoemulsion formulations containing alpha-lipoic acid (ALA) for topical administration. Formulations comprising 10% isopropyl myristate, 10% surface active agents (mixture of Tween 80 and Span 80) as the oil phase and 80% water as the aqueous phase were prepared using the Emulsion Inversion Point (EIP) method. The surfactant mixture had a hydrophilic lypophilic balance (HLB) value in the range of 9-15. The formulations were then characterized by droplet size, zeta potential, pH and viscosity measurements. The formulations with HLB values in the range of 11-13 had an average droplet size smaller than 100 nm. The formulations with HLB values of 11 (NE11) and 12 (NE12) were then loaded with the active substance, ALA, at a concentration of 1% and 3%. Nanoemulsion gel formulation (NEG) were designed by adding Carbopol 940 in the NE11 nanoemulsions with/ without ALA to evaluate the effect of viscosity on the drug release from formulations. Since the gel formulations were highly viscous and semisolid in nature, only the pH and viscosity measuremets were carried out. The in vitro release studies of the NE and NEG formulations containing 1% ALA showed that the release rate of ALA release from the formulations were in order of NE11> NE12> NEG11. The same order was obtained for the formulations containing 3% ALA. The average droplet size of NE11 with 1% and 3% ALA was found to be smaller than that of NE12 loaded with the same amount of ALA. This could be explained by the increase of surface area as a result of decrease in the average droplet size. Moreover, the increase in the concentration of ALA in the formulations from 1% to 3% led to an increase in the release rate of the active substance. The reason for the slower release of ALA from the NEG formulations compared to NE formulations could be explained by the increased viscosity of the NEG formulations with respect to NE formulations. The in vitro cytotoxicity of the blank formulation (NE11), formulation loaded with ALA (NE11-%1ALA) and the active substance alone was investigated by cell culture studies utilizing L929 mouse fibroblast cell lines. The results showed that ALA alone was not toxic. The blank and drug loaded formulations had similar toxicities, they were non-toxic at low concentration but toxic at high concentrations. The stability studies were conducted at 4 ºC, 25 ºC and 40 ºC on the NE11 and NEG11 formulations with or without 1% ALA. The formulations and the active substance were found to be most stable at 25 ºC.