キトサンでコーティングされたPLGAナノ粒子によるアトルバスタチンカルシウムの眼内抗炎症効果の向上

Chitosan-Coated PLGA Nanoparticles for Enhanced Ocular Anti-Inflammatory Efficacy of Atorvastatin Calcium.

• Mona G Arafa
• Germeen N S Girgis
• Marwa S El-Dahan

抄録

背景:

アトルバスタチンカルシウム（AT）は、低pHでの溶解性が低く、ファーストパス効果が広範囲に及ぶため、経口摂取時のバイオアベイラビリティに制限がある眼球抗炎症剤である。これらの問題を克服するために、ATを高分子ナノ粒子（NP）に封入することで、部位特異的な作用に加えて、表面特性と徐放性を改善した。

Background: Atorvastatin calcium (AT) is an ocular anti-inflammatory with limited bioavailability when taken orally due to its low solubility in low pH and extensive first-pass effect. To overcome these problems, AT was entrapped in polymeric nanoparticles (NPs) to improve surface properties and sustained release, in addition to achieving site-specific action.

方法:

ATをキトサン（CS）で被覆したポリ乳酸-コ-グリコール酸（PLGA）NPに封入し、AT-PLGA-CS-NPs（F1）を形成した。Ｆ１および遊離ＡＴを感熱性プルロニック１２７-ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）中に埋め込み、感熱性ゲル（Ｆ２）および（Ｆ３）を形成し、一方、Ｆ４は水中でのＡＴ懸濁液である。Ｆ１は、サイズ、表面電荷、多分散性指数（ＰＤＩ）、およびモルフォロジーについて評価した。Ｆ２およびＦ３は、ゲル化温度、ゲル強度、ｐＨおよび粘度について調べた。4つの製剤のインビトロでの放出についても調査した。ウサギのプロスタグランジンE(PGE)誘発眼炎症に対する製剤の眼刺激性および抗炎症効果を、涙中の多形核白血球(PMN)および移動したタンパク質を計数することによって調べた。

Methods: AT was entrapped in chitosan (CS)-coated polylactic-co-glycolic acid (PLGA) NPs to form AT-PLGA-CS-NPs (F1). F1 and free AT were embedded in thermosensitive Pluronic127-hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) to form thermosensitive gels (F2) and (F3) while F4 is AT suspension in water. F1 was assessed for size, surface charge, polydispersity index (PDI), and morphology. F2 and F3 were examined for gelation temperature, gel strength, pH, and viscosity. In vitro release of the four formulations was also investigated. The ocular irritancy and anti-inflammatory efficacy of formulations against prostaglandin E-(PGE) induced ocular inflammation in rabbits were investigated by counting the polymorphonuclear leukocytes (PMNs) and protein migrated in tears.

結果:

80.0-190.0±21.6 nmの楕円形F1は、PDIが0.331、ゼータ電位が17.4±5.62 mVで、表面電荷が正であった。F2及びF3のゲル化温度は35.17±0.22℃及び36.93±0.31℃、粘度は12,243±0.64及び9759±0.22cPであった。22 cP、ゲル強度15.56±0.6および12.45±0.1秒、pHはそれぞれ7.4±0.02および7.4±0.1であった。24時間後のF1、F2、F3及びF4のインビトロ放出率はそれぞれ48.21±0.31、26.48±0.5、84.76±0.11及び100%であった。すべての製剤は非刺激性であった。F2は他の製剤と比較して、3時間後までの蓋閉鎖、5時間後までの涙液中のPMN数および蛋白質を有意に抑制した。

Results: Oval F1 of 80.0-190.0±21.6 nm exhibited a PDI of 0.331 and zeta potential of ‏17.4±5.62 mV with a positive surface charge. F2 and F3 gelation temperatures were 35.17±0.22°C and 36.93±0.31°C, viscosity 12,243±0.64 and 9759±0.22 cP, gel strength 15.56±0.6 and 12.45±0.1 s, and pHs of 7.4±0.02 and 7.4±0.1, respectively. In vitro release of F1, F2, F3, and F4 were 48.21±0.31, 26.48±0.5, 84.76±0.11, and 100% after 24 hrs, respectively. All formulations were non-irritant. F2 significantly inhibited lid closure up to 3 h, PMN counts and proteins in tear fluids up to 5 h compared to other formulations.

結論:

AT-PLGA-CS-NP感温性ゲルは、眼球抗炎症性薬物送達システムとして成功していることが証明されました。

Conclusion: AT-PLGA-CS-NP thermosensitive gels proved to be successful ocular anti-inflammatory drug delivery systems.

© 2020 Arafa et al.