P(n-izopropilakrilamid) ile topikal nanojel formülasyonlarının hazırlanması ve in-vitro, in- vivo değerlendirilmesi.

Abstract

Bu çalışmada naproksen ve naproksen sodyum nanojelleri hazırlanarak, inflamasyon hastalıklarında etkili topikal bir formülasyon hazırlanması amaçlandı.P(NIPAM) sıcaklığa duyarlı bir polimerdir ve SDKS değeri vücut temperatürüne yakın olduğu için sıcaklığa duyarlı ilaç taşıyıcı sistemlerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.Naproksen nanojelleri SFEP yöntemi ile hazırlandı ve naproksen nanojellerinde çapraz bağlayıcı olarak kullanılan BIS'in %5, %7,5, %10 oranları ve pH (pH 2,5 ve pH 6) etkisi araştırıldı. %7,5 çapraz bağlayıcı içeren formülasyon naproksenin deriden geçişini %5 ve %10 çapraz bağlayıcı içeren formülasyona göre, daha çok artırmıştır. pH 2,5'ta hazırlanan nanojeller içerisine daha çok naproksen hapsetmişlerdir. Penetrasyon testleri için Franz difüzyon hücreleri ile çalışıldı. Penetrasyon testinde sıçan, domuz ve insan derisi ve domuz derisinin tabakaları (SC, epidermis, dermis) membran olarak kullanıldı ve penetrasyon parametreleri hesaplandı. Naproksenin donmuş ve taze deriden, beyaz (düşük melanin) ve siyah (yüksek melanin) deriden penetrasyonları karşılaştırıldı. Domuz derisinin insan derisine benzerlik gösterdiği, sıçan derisinin 3,67 kat insan derisine göre, daha geçirgen olduğu, beyaz derinin siyah deriden 0,86 kat, donmuş derinin taze deriden 1,42 kat daha geçirgen olduğu sonucuna varıldı. Naproksenin deriden geçişini artırmak için farklı penetrasyon artırıcılar denendi ve sodyum karbonat en iyi penetrasyon artırıcı olarak bulundu. Deriden soyma yöntemi ile derinin SC tabakasında naproksen ve naproksen sodyum miktarı hesaplandı.SEM, TEM ve konfokal mikroskop görüntüleri nanojel formülasyonlarının homojen boyutta, çekirdek kabuk yapısında düzgün küresel şekillere sahip olduğunu göstermektedir.Antiinflamatuvar aktivite tayini immünohistokimya, Western Blot ve in vivo olarak sıçanlarda pençe ödem testi ile yapılmıştır. Nanojel formülasyonlarının COX-2 inhibisyonu yaptığı immünohistokimya çalışması ile belirlendi. Sonuçlar Western Blot ve pençe ödem testi ile doğrulandı.Naproksen ve naproksen sodyumun deriye penetrasyonunun hesaplanması, mikrodiyaliz yöntemi ile ex vivo ve in vivo olarak yapıldı. Mikrodiyaliz yöntemi ile yapılan çalışmalarda deriden naproksen ve naproksen sodyum geçişlerinin Franz difüzyon hücrelerinden yapılan geçişlerle karşılaştırıldığında, daha az bulunmuştur.Nanojel formülasyonlarında stabilite testleri yapıldı ve nanojellerin 4 ºC saklanması uygun bulundu.Sonuç olarak, P(NIPAM) nanojellerinden naproksen ve naproksen sodyumun deride lokal etkisi için topikal formülasyonu, ilacın oral alımındaki yan etkileri azaltabilecek bir alternatif terapötik yol olabileceği bulunmuştur. Bu çalışma nanojellerin dermal ilaç taşıyıcı olarak kullanımı için, yeni yaklaşımlar sunmaktadır.

The aim of the present study was to prepare naproxen and naproxen sodium nanogels, in order to increase the release of naproxen and naproxen sodium to the skin. Besides providing a more effective anti-inflammatory topical formulation.Poly(n-isopropylacrylamide) (P(NIPAM)) is a thermo-responsive polymer and due to its lower critical solution temperature (LCST) being close to the human body temperature made the development of thermo-sensitive drug delivery systems.Naproxen nanogels were prepared using SFEP method. The effect of n-n-methylene bisacrylamide(BIS) as crosslinker (at 5%, 7.5%, 10%) and pH (pH 2.5 and pH 6) on responsiveness of the microgels were investigated. The results showed increased penetration of naproxen using microgels with 7.5% crosslinker compared to that obtained with 5% and 10% crosslinker. Naproxen was encapsulated more effectively with nanogels at pH 2.5.SEM, TEM and confocal microscope images showed that all nanogels exhibited well monodisperse spheres with regular size as core?shell nanostructure.Stability tests were done for naproxen nanogels and found that nanogel formulations should be stored at 4 ºC.The permeation of naproxen across the rat, pig ear (full thickness, isolated stratum corneum, epidermis and dermis) and human skin were studied by using Franz-type diffusion cells, and penetration parameters calculated. Comparisons were also made between white (low melanin) versus black (high melanin) and frozen versus unfrozen porcine ear skin. Porcine ear skin manifested similar flux to human skin whereas rat skin was 3.67 times more permeable. The flux across white skin was 0.86x with respect to black skin (p< 0.05); and frozen skin was 1.42x more permeable with respect to unfrozen skin (p< 0.05).Different kinds of penetration enhancer were used to increase the permeation of naproxen across the skin and sodium carbonate was found the most effective penetration enhancer. The distribution of naproxen and naproxen sodium within SC was studied by the tape stripping method.Anti-inflammatory activity was determined using immunohistochemistry (IHC), Western blot and in vivo paw eudema test in rats. A marked reduction in COX-2 in the skin was seen by IHC from nanogel formulations and this data was confirmed by Western blot and paw eudema test.Absorption of naproxen and naproxen sodium in the skin was carried out by microdialysis technique as in vitro, ex vivo, and in vivo. Naproxen and naproxen sodium penetration was lower with microdialysis than with Franz cells.Taken together, the delivery of naproxen and naproxen sodium from P(NIPAM) nanogels through skin for local effects as a topical formulation was found as an alternative therapeutic route to reduce the adverse effects associated with oral and this study presents a new approach based on nanogels for dermal drug delivery.