Formulation and in vitro-in vivo evaluation of rosuvastatin calcium incorporated cyclodextrin, solid lipid and chitosan based drug delivery systems

Abstract

Kardiyovasküler rahatsızlıklar dünya çapında ölüm nedenlerinin ilk sırasında yer almaktadır. Kardiyovasküler rahatsızlıkların tedavisinde kullanılan pek çok etkin madde, sudaki düşük çözünürlükleri nedeni ile düşük biyoyararlanım oluşturarak etkin bir tedavi sağlayamamaktadır. Bu nedenle etkin maddelerin etkinliklerini arttırmanın yanı sıra yan etkilerini de azaltan yeni ilaç taşıyıcı sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, en etkili kolesterol düşürücü statin grubu üyelerinden olan Rosuvastatin Kalsiyum (RCa) kandaki serum lipit oranlarının azaltılması ve bu sayede koroner kalp rahatsızlıklarının önlenmesi amacı ile model etkin madde olarak belirlenmiştir. Etkin maddenin etkisinin arttırılması ve yan etkilerinin azaltılması amacı ile siklodekstrin (CDs) kompleksleri, katı lipit nanopartiküller (SLNs) ve kitosan (Cs) ile hazırlanan polimerik nanopartiküller formüle edilmiştir. CDs komplekslerinin ve nanopartiküllerin karakteristik özellikleri detaylı bir şekilde ortaya konulmuş, ayrıca hazırlanan formülasyonların kararlılıkları 3 ay süresince değerlendirilmiştir. Formülasyonların sitotoksik özellikleri MTT testi ile Caco-2 hücre serileri kullanılarak değerlendirilmiştir. Ex vivo permeabilite performansları Caco-2 hücre serileri üzerinde araştırılmış ve ayrıca seçilen formülasyonlar üzerinde in vivo farmakokinetik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın kapsamlılığı ve seçilen formülasyonların özgünlüğü araştırmanın asıl değerini oluşturmaktadır. Ayrıca şimdiye kadar hiçbir çalışmada RCa yüklenmiş CDs-polimer yapılı ilaç taşıyıcı sistemlerin in vitro-in vivo etkinliklerinin değerlendirilmemiş olması araştırmanın özgünlüğünü artırmaktadır.

Cardiovascular diseases are the main reasons of death worldwide. Considering that many of the active pharmaceutical ingredients (APIs) used for the treatment of the such severe diseases have poor aqueous solubility which leads to insufficient treatment with poor bioavailability data. Therefore, there is a need for formulation of novel drug delivery systems for the enhancement of the efficacy with lowering the side effects of the APIs. In this study Rosuvastatin Calcium (RCa) which is one of the most effective cholesterol-lowering statin group agents was selected as a model drug aiming to prevent the coronary heart diseases with the reduction of the abnormal levels of lipids in the blood. For the enhancement of the efficacy of the API with lowered side effects, cyclodextrin (CDs) complexes, solid lipid nanoparticles (SLNs), polymeric nanoparticles with chitosan (Cs), were formulated. Characteristic properties of CDs complexes as well as the nanoparticles were revealed in detail. And also, stability of the formulations prepared were evaluated during the storage period of 3 months. Cytotoxic evaluations were also conducted with the MTT tests on Caco-2 cell lines. Ex vivo permeation performances on Caco-2 cell lines as well as in vivo pharmacokinetic studies were also evaluated on selected formulations. The comprehensiveness of the study and uniqueness of selected drug delivery systems are the major original values of our project. And since there is no study has done for the in vitro-in vivo efficiency of the CD-polymer based drug delivery systems for the RCa improves the originality of the study.