Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hệ thống chuyển giao thuốc dạng rắn tự siêu hòa tan dựa trên polymer ức chế kết tủa của Canagliflozin: Cải thiện sinh khả dụng và hoạt tính chống tiểu đường
Tóm tắt
Nghiên cứu hiện tại khám phá các thuộc tính dược phẩm sinh học nâng cao của hệ thống chuyển giao thuốc dạng rắn tự siêu hòa tan (Solid SS SMEDDS) cho thuốc hòa tan kém trong nước canagliflozin (CFZ). Công thức Solid SS SMEDD được chuẩn bị bằng phương pháp phun sương sử dụng Neusilin US2 làm chất hấp thụ. Hệ thống SS SMEDDS phát triển đã được đặc trưng qua các phương pháp xác định tính chất vật lý, hóa lý và trạng thái rắn. Các mô phỏng phân tử lý thuyết được thực hiện thông qua phương pháp docking in silico. Các phép đo BET được thực hiện để đánh giá topo bề mặt. Các nghiên cứu hòa tan in vitro, thẩm thấu ex vivo và dược động học đã được thực hiện nhằm xác định tỷ lệ giải phóng, khả năng thẩm thấu và hành vi hấp thụ tương ứng. Các nghiên cứu chống tiểu đường và mô bệnh học được thực hiện theo các giao thức chuẩn. Công thức Solid SS SMEDD chứa 320 mg Lauroglycol FCC, 1200 mg Tween 80, 480 mg Transcutol-P và 2.24% w/v Poloxamer 188 như là chất ức chế kết tủa dựa trên polymer (PPI) đã được tối ưu hóa. Các thuộc tính trạng thái rắn của CFZ trong Solid SS SMEDDS thể hiện trạng thái phân tán phân tử của nó. Công thức đã chuẩn bị cho thấy tính chất chảy đồng nhất, phân bố kích thước hạt nano, và hàm lượng thuốc chấp nhận được. Các mô phỏng lý thuyết tiết lộ liên kết hydro liên phân tử mạnh với điểm số docking là -5.184 kJ/mol. Các nghiên cứu hòa tan in vitro cho thấy sự giải phóng CFZ từ Solid SS SMEDDS tăng lên trong các môi trường hòa tan khác nhau. Cải thiện đáng kể trong khả năng thẩm thấu ex vivo được quan sát thấy trên đoạn ruột jejunum của chuột. Các nghiên cứu này đã tiết lộ việc hấp thụ CFZ tăng lên ở chuột sau khi uống Solid SS SMEDDS, so với thuốc tinh khiết và sản phẩm đã được tiếp thị. Đánh giá dược lý của Solid SS SMEDDS tối ưu cũng cho thấy hoạt tính chống tiểu đường cải thiện, như thể hiện qua các nghiên cứu bài tiết glucose qua nước tiểu và sự biểu hiện protein SGLT II trong thận chuột. Nghiên cứu ổn định tăng tốc xác nhận sự ổn định của công thức đến 6 tháng lưu trữ. Hệ thống chuyển giao được thiết kế cho thấy kết quả hứa hẹn trong việc phát triển công thức hiệu quả của CFZ cho bệnh tiểu đường.
Từ khóa
#Canagliflozin #Solid SS SMEDDS #sinh khả dụng #hoạt tính chống tiểu đường #polymer ức chế kết tủa #thẩm thấu #hòa tan.Tài liệu tham khảo
Dahan A, Miller JH. The solubility-permeability interplay and its implications in formulation design and development for poorly soluble drugs. AAPS J. 2012;14:244–51.
Davidson JA, Kuritzky L. Sodium glucose co-transporter 2 inhibitors and their mechanism for improving glycemia in patients with type 2 diabetes. Postgrad Med. 2014;126:33–48.
Whalen K, Miller S, Onge ES. The role of sodium-glucose co-transporter 2 inhibitors in the treatment of type 2 diabetes. Clin Ther. 2015;37:1150–66.
Porat D, Dahan A. Active intestinal drug absorption and solubility permeability interplay. Int J Pharm. 2018;537:84–93.
Singh D, Tiwary AK, Bedi N. Canagliflozin loaded SMEDDS: formulation optimization for improved solubility, permeability and pharmacokinetic performance. J Pharm Investig. 2018;49:67–85.
Singh D, Tiwary AK, Bedi N. Role of porous carriers in the biopharmaceutical performance of solid SMEDDS of canagliflozin. Rec Pat Drug Dev Formul. 2018;12:179–98.
Seto Y, Morizane C, Ueno K, Sato H, Onoue S. Supersaturable self-emulsifying drug delivery system of Krill oil with improved oral absorption and hypotriglyceridemic function. J Agric Food Chem. 2018;66:5352–8.
Chen Y, Chen C, Zheng J, Chen Z, Shi Q, Liu H. Development of a solid supersaturable self-emulsifying drug delivery system of docetaxel with improved dissolution and bioavailability. Biol Pharm Bull. 2011;34:278–86.
Yi T, Wan J, Xu H, Yang X. A new solid self-microemulsifying formulation prepared by spray drying to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs. Eur J Pharm Biopharm. 2007;70:439–44.
Beg S, Sandhu PS, Batra RS, Khurana RK, Singh B. QbD-based systematic development of novel optimized solid self-nanoemulsifying drug delivery systems (SNEDDS) of lovastatin with enhanced biopharmaceutical performance. Drug Deliv. 2015;22:765–84.
Sun C, Gui Y, Hu R, Chen J, Wang B, Guo Y, et al. Preparation and pharmacokinetics evaluation of solid self-microemulsifying drug delivery system (S-SMEDDS) of osthole. AAPS Pharm Sci Tech. 2018;19:2301–10.
Kamboj B, Sethi S, Rana V. A spray dried Nelfinavir Mesylate particles for enhanced oral bioavailability: systematic formulation optimization and in-vivo performance. Colloids Surf B: Biointerfaces. 2019;176:288–99.
Kumar M, Singh D, Bedi N. Mefenamic acid loaded solid SMEDDS: an innovative aspect of dose reduction and improved pharmacodynamic profile. Ther Deliv. 2018;10:21–36.
Zhang S, Sun M, Zhao Y, Song X, He Z, Wang J, et al. Molecular mechanisms of polymer assisting supersaturation of poorly water soluble loratadine based on experimental observations and molecular dynamic simulations. Drug Deliv Transl Res. 2017;7:738–49.
Jain A, Kaur R, Beg S, Kushwah V, Jain S, Singh B. A novel cationic supersaturable nanomicellar system of raloxifene hydrochloride with enhanced biopharmaceutical attributes. Drug Deliv Transl Res. 2018;8:670–92.
Song WH, Yeom DW, Lee DH, Lee KM, Yoo HJ, Chae BR, et al. In situ intestinal permeability and in vivo oral bioavailability of celecoxib in supersaturating self-emulsifying drug delivery system. Arch Pharm Res. 2013;37:626–35.
Wei Y, Ye X, Shang X, Peng X, Bao Q, Liu M, et al. Enhanced oral bioavailability of silybin by a supersaturable self-emulsifying drug delivery system (S-SEDDS). Colloids Surf A Physiochem Eng Asp. 2012;396:22–8.
Palsamy P, Subramanian S. Resveratrol, a natural hytoalexin normalizes hyperglycemia in streptozotocin-nicotinamide induced experimental diabetic rats. Biomed Pharmacother. 2008;62:598–05.
Tahara A, Takasu T, Yokono M, Imamura M, Kurosaki E. Characterization and comparison of sodium-glucose co-transporter 2 inhibitors in pharmacokinetics, pharmacodynamics, and pharmacologic effects. J Pharmacol Sci. 2016;130:159–69.
Zhou J, Tan L, Xie J, Lai Z, Huang Y, Qu C, et al. Characterization of brusatol self-microemulsifying drug delivery system and its therapeutic effect against dextran sodium sulfate-induced ulcerative colitis in mice. Drug Deliv. 2017;24:1667–79.
Ji W, Zhao M, Wang M, Yan W, Liu Y, Ren S, et al. Effects of canagliflozin on weight loss in high-fat diet-induced obese mice. PLoS One. 2017;12:1–11.
Xu S, Dai WG. Drug precipitation inhibitors in supersaturable formulations. Int J Pharm. 2013;453:36–43.
Chavan RB, Thipparaboina R, Kumar D, Shastri NR. Evaluation of the inhibitory potential of HPMC, PVP and HPC polymers on nucleation and crystal growth. RSC Adv. 2016;6:77569–76.
Yeom DW, Son HY, Kim JH, Kim SR, Lee SG, Song SH, et al. Development of solidified self-microemulsifying drug delivery system (SMEDDS) for atorvastatin calcium with improved dissolution and bioavailability. Int J Pharm. 2016;506:302–11.
Agarwal V, Siddiqui A, Ali H, Nazzal S. Dissolution and powder flow characterization of solid self-emulsified drug delivery system (SEDDS). Int J Pharm. 2009;366:44–52.
Gumaste SG, Dalrymple DM, Serajuddin AT. Development of solid SEDDS, V: compaction and drug release properties of tablets prepared by adsorbing lipid-based formulations onto Neusilin® US2. Pharm Res. 2013;30:3186–99.
Sruti J, Patra CN, Swain SK, Beg S, Paltasingh SR, Dinda SC, et al. Improvement in dissolution rate of cefuroxime axetil by using Poloxamer 188 and Neusilin US2. Ind J Pharm Sci. 2013;75:67–75.
Raut S, Karzuon B, Atef E. Using in situ Raman spectroscopy to study the drug precipitation inhibition and supersaturation mechanism of vitamin E TPGS from self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS). J Pharm Biomed Anal. 2015;109:121–7.
Hoda M, Sufi SA, Cavuturu B, Rajagopalan R. Stabilizers influence drug–polymer interactions and physicochemical properties of disulfiram-loaded poly-lactide-co-glycolide nanoparticles. Future Sci OA. 2018;4:FSO263.
Gao P, Rush BD, Pfund WP, Huang T, Bauer JM, Morozowich W, et al. Development of a supersaturable SEDDS (S-SEDDS) formulation of paclitaxel with improved oral bioavailability. J Pharm Sci. 2003;92:2386–98.
Lee DR, Ho MJ, Jung HJ, Cho HR, Park JS, Yoon SH, et al. Enhanced dissolution and oral absorption of tacrolimus by supersaturable self-emulsifying drug delivery system. Int J Nanomedicine. 2016;11:1109–17.
Patel DD, Anderson BD. Effect of precipitation inhibitors on indomethacin supersaturation maintenance: mechanisms and modeling. Mol Pharm. 2014;11:1489–99.
Price DJ, Ditzinger F, Koehl NJ, Jankovic S, Tsakiridou G, Nair A, et al. Approaches to increase mechanistic understanding and aid in the selection of precipitation inhibitors for supersaturating formulations - a PEARRL review. J Pharm Pharmacol. 2018;71:483–09.
Ha YR, Lee PI. Effect of extent of supersaturation on the evolution of kinetic solubility profiles. Mol Pharm. 2017;14:206–20.
Patel DD, Anderson BD. Maintenance of supersaturation ii: indomethacin crystal growth kinetics versus degree of supersaturation. J Pharm Sci. 2013;102:1544–53.
Sun M, Zhai X, Xue K, Hu L, Yang X, Li G, et al. Intestinal absorption and intestinal lymphatic transport of sirolimus from self-microemulsifying drug delivery systems assessed using the single-pass intestinal perfusion (SPIP) technique and a chylomicron flow blocking approach: linear correlation with oral bioavailabilities in rats. Eur J Pharm Sci. 2011;43:132–40.
Chiu YY, Higaki K, Neudeck L, Barnedd JL, Welage LS, Amidon GL. Human jejunal permeability of cyclosporine A: influence of surfactants on P-glycoprotein efflux in Caco-2-cells. Pharm Res. 2003;20:749–56.
Sato Y, Joumura T, Nashimoto S, Yokoyama S, Tekekuma Y, Yoshida H, et al. Enhancement of lymphatic transport of lutein by oral administration of a solid dispersion and a self-microemulsifying drug delivery system. Eur J Pharm Biopharm. 2018;127:171–6.
Garg V, Kaur P, Singh SK, Kumar B, Bawa P, Gulati M, et al. Solid self-nanoemulsifying drug delivery systems for oral delivery of polypeptide-k: formulation, optimization, in-vitro and in-vivo antidiabetic evaluation. Eur J Pharm Sci. 2017;109:297–15.
Vira’g L, Szabó C. The therapeutic potential of poly (ADP-ribose) polymerase inhibitors. Pharmacol Rev. 2002;54:375–29.
Masiello P, Broca C, Gross R, Roye M, Manteghetti M, Hillaire-Buys D, et al. Experimental NIDDM: development of a new model in adult rats administered streptozotocin and nicotinamide. Diabetes. 1998;47:224–9.
Rodrı’guez T, Alvarez B, Busquets S, Carbo’ N, Lo’pez-Soriano FJ, Argile’s JM. The increased skeletal muscle protein turnover of the streptozotocin diabetic rat is associated with high concentrations of branched chain amino acids. Biochem Mol Med. 1997;61:87–94.
Shima K, Zhu M, Kuwajima M. A role of nicotinamide-induced increase in pancreatic beta-cell mass on blood glucose control after discontinuation of the treatment in partially pancreatectomized OLETF rats. Diabetes Res Clin Pract. 1998;41:1–8.
Pepato MT, Migliorini RH, Goldberg AL, Kettelhut IC. Role of different proteolytic pathways in degradation of muscle protein from streptozotocin-diabetic rats. Am J Phys. 1996;271:E340–7.
Brodsky IG. Nutritional effects of dietary protein restriction in insulin dependent diabetes mellitus. J Nutr. 1998;128:337S–9S.
Singleton JR, Smith AG, Russell JW, Feldman EL. Microvascular complications of impaired glucose tolerance. Diabetes. 2003;52:2867–73.
Oguma T, Kuriyama C, Nakayama K, Matsushita Y, Yoshida K, Kiuchi S, et al. The effect of combined treatment with canagliflozin and teneligliptin on glucose intolerance in Zucker diabetic fatty rats. J Pharmacol Sci. 2015;127:456–61.
Sha S, Devineni D, Ghosh A, Polidori D, Chien S, Wexler D, et al. Canagliflozin, a novel inhibitor of sodium glucose co-transporter 2, dose dependently reduces calculated renal threshold for glucose excretion and increases urinary glucose excretion in healthy subjects. Diabetes Obes Metab. 2011;13:669–72.
Kuang H, Liao L, Chen H, Kang Q, Shu X, Wang Y. Therapeutic effect of sodium glucose co-transporter 2 inhibitor dapagliflozin on renal cell carcinoma. Med Sci Monit. 2017;23:3737–45.
Tabatabai NM, Sharma M, Blumenthal SS, Petering DH. Enhanced expressions of sodium-glucose co transporters in the kidneys of diabetic Zucker rats. Diabetes Res Clin Pract. 2009;83:e27–30.