Box-Behnkenデザインを用いた浮遊ラフト製剤によるアシクロビルの胃内滞留時間の延長

Enhanced gastric residence time of acyclovir by floating raft formulation using box-behnken design.

抄録

この研究論文は、ラフト形成ドラッグデリバリーシステムを導入することによりアシクロビルの胃内滞留時間を延長したことを報告している。アシクロビルは吸収窓の狭い薬物であるため、バイオアベイラビリティは10〜20％と低く、半減期（t）も2.5hと短い。グアーガムとGMSをベースとした浮遊性ラフト製剤は、GRTを促進することにより、薬剤を長時間胃内に保持する。Box-Behnkenデザインを用いて、グアーガム、グリセリルモノステアレート、炭酸カルシウムの量を最適化し、それらがin vitroゲル化時間、粘度、in vitro薬物放出にどのように影響するかを検討した。クエン酸ナトリウム（0.25％）、カーボポール（0.1％）、炭酸カルシウム（1：1.5）を含むグアーガム（1：0.5）、GMS（1：1.25）ベースのFRF懸濁液における薬物と賦形剤の比率。Box-Behnken計画により17回の試験を実施し、多項式により変数と応答間の最適な相互作用をすべて検討した。最適化された製剤は、レオロジー分析、in vitro薬物放出、速度論的薬物放出、in vitro透過試験などの様々な物理化学的試験を用いて特性評価された。最適化されたFRFのin vitroゲル化時間、粘度、およびin vitro薬物放出時間は、それぞれ24時間で12秒、1090cps、および88％であった。最適化バッチのフラックスと透過係数は、アシクロビルの透過性が高いことを示す高い値を示した。FRFは、薬物放出メカニズムとして非フィクシアン拡散に従っている。その結果、ラフト形成ドラッグデリバリーシステムは、薬物放出を延長し、胃内滞留時間を改善することにより、アシクロビルの吸収を有意に促進することが示された。本研究は、アシクロビルおよび潜在的に同様の特性を持つ他の薬物の治療効果を改善するための新しいアプローチを提供することにより、薬物送達システムの分野に貢献するものである。

This research paper reports enhancing Acyclovir's gastric residence time by implementing a raft-forming drug delivery system. Because acyclovir is a narrow absorption window drug, it has a poor bioavailability of 10-20 % and a short half-life (t) of 2.5 h. The guar gum and GMS-based floating raft formulation retain the drug in the stomach for an extended period by enhancing GRT. The Box-Behnken design is used to optimize the amount of guar gum, glyceryl monostearate, and calcium carbonate and to study how they affect the in vitro gelation time, viscosity, and in vitro drug release. The ratio of drug and excipients in guar gum (1:0.5), GMS (1:1.25) based FRF suspension containing sodium citrate (0.25 %), carbopol (0.1 %), and calcium carbonate (1:1.5). Seventeen runs were developed through the Box-Behnken design to study all the optimal interactions between variables and responses through a polynomial equation. The optimized formulation is then characterized using various physicochemical tests such as rheological analysis, in vitro drug release, kinetic drug release, and in vitro permeation studies. The in vitro gelation time, viscosity, and in vitro drug release time of optimized FRF are 12 s, 1090 cps, and 88 % at 24 h, respectively. The flux and permeability coefficient of the optimized batch have a higher value indicating higher permeability of acyclovir. The FRF follows non-fickian diffusion as a drug release mechanism. The results show that the raft-forming drug delivery system significantly enhances the absorption of Acyclovir by prolonging drug release and also improving its gastric residence time in the stomach. This research contributes to the field of drug delivery systems by providing a novel approach for improving the therapeutic efficacy of acyclovir and potentially other drugs with similar characteristics.