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评论:聚合物原位凝胶体系

Jaya拉贾·库马尔K*,Selvadurai来自,Sokkalingam Arumugam Dhanaraj

塞默勒学院制药、AIMST大学Bedong、马来西亚。

*通讯作者:
塞默勒学院制药、AIMST大学Bedong、马来西亚

收到日期:17/12/2012接受日期:09/03/2012修订日期:02/02/2013

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文摘

智能聚合物系统表示承诺提供药物的方法;这些聚合物经过溶胶-凝胶转变,一旦管理。原位凝胶结构发生由于一个或组合不同的刺激如pH值变化、温度调制和离子交换。凝胶的形成取决于温度调制等因素,pH值变化、离子和紫外线照射,药物会持续释放和控制方式。主要原位凝胶是由口腔、眼、直肠、阴道、注射、腹腔内路线。原位凝胶形成聚合物配方提供了几个优势持续和长期的行动相比,传统的药物输送系统。本文提出了一个详细的审查这些类型的聚合物系统,他们的评价,进步和商业配方。从生产的角度来看,这类设备的生产是不那么复杂,从而降低投资和生产成本。

关键字

聚合物原位系统优势,给药途径

介绍

在过去的二十年里,大量的研究一直在进行高分子药物输送系统的设计,是一个新系列的热塑性塑料,生物降解,水凝胶基于星状聚(醚酯)嵌段共聚物可以用于药物输送有改善生物相容性,大众交通、生物降解性和过程能力,因此可以提供更好的药物输送的方式感染的网站。高分子化合物被广泛应用于设计植入控释运载系统由于药物释放等优点可预测性,易于管理、易于制造等,它们提供了在传统配方。现场设置半固体药品仓库正在开发替代交付系统。这些系统由可生物降解的产品,可以通过注射器注入受感染的地区,一旦注入;固化形成半固体的仓库。

优势

这个新奇已经引发了现场所表现出的优势形成聚合物等输送系统易于管理和减少政府的频率,改善病人的依从性和舒适。

图像

给药途径

原位凝胶是由口腔、眼、直肠、阴道、注射、腹腔内路线。

图像

聚合物原位系统

Indrajeet Gonjari1 et al .,研究各种mucoadhesive聚合物的潜力的保留能力眼科凝胶眼内的氟康唑治疗。眼部的局部应用氟康唑等药物的消除阻碍解决方案由于撕裂营业额,所以一个原位胶凝thermoreversible mucoadhesive凝胶配方。Thermosensivity mucoadhesive凝胶是准备使用冷方法以及407年泊咯沙姆和不同mucoadhesive聚合物如羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC K4M),聚乙烯吡咯烷酮(PVP) K30 [1]。

哈瑞Nairy Matapady et al .,设计了一种原位凝胶配方的氟康唑mucoadhesive属性延长颊停留时间,从而更好的治疗效果。此外,他们承受的剂型和吸收组织之间的亲密接触,这可能导致当地高药物浓雷竞技网页版度。现场配方将有更好的病人接受自配方的形式将应用溶胶,在接触会形成相应的凝胶刺激少或疼痛雷竞技网页版2]。

约瑟夫·雅姑珥Grodzinskia。,建议时形成水凝胶系统three-hdimensional松散地交联聚合物网络。他们因水但不溶解。水凝胶可以显示可逆溶胶-凝胶转变,引起的变化环境条件如温度、pH、离子强度、相分离、光波长,结晶度,等。水凝胶被描述为聪明,当这样的小变化急剧转变诱导条件。形状记忆水凝胶,soln-gel可逆变化等引起的形状也可能刺激如离子、pH值、温度改变(3]。

Basavaraj Nanjawade et al .,企图的眼科给药的药维持眼腔使用原位水凝胶。常规眼科药物输送系统解决方案,悬挂,和药膏显示增加precorneal消除等缺点,分别高可变性效率低下,和视力模糊。In-situ-forming水凝胶中液体管理和经历相变前眼死胡同形成粘弹性凝胶得宝,这提供了一个应对环境变化。在过去的几年里,一个令人印象深刻的小说温度诱导,pH敏感,和离子诱导In-situ-forming系统已经报道了维持眼科药(4]。

Sudipta Ganguly et al .,研究小说chitosan-glyceryl油酸酯(GMO)原位凝胶系统持续药物输送和定位。的3% (w / v)壳聚糖和3% (w / v) GMO在0.33 M柠檬酸。原位凝胶形成的生物博士进行体外释放研究索伦森的磷酸缓冲pH值7.4 [5]。

Wataru Kubo et al .,研究结冷胶的效果1.0% (w / v)和海藻酸钠1.5% (w / v)包含ca + +离子在复杂形式的可持续性对氨基苯酚交付水凝胶的形成在口服后胃的兔子和老鼠。它导致原位凝胶的形成仓库在兔和鼠胃由于释放钙离子在酸性环境中。体外研究证明diffusion-controlled释放对氨基酚凝胶在一段时间内的6小时(6]。

李et al .,准备制定当地的万古霉素使用普朗尼克F127为有效治疗中耳炎引起的甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)。普朗尼克的相变特性F127,在室温下呈液态,变成固体在体温7]。

El Hady。建议甲苯凡林盐酸盐(MbHCl)遭受广泛的第一遍效果,它可以优越的生物利用度和其吸收只能局限于降低直肠通过直肠的解决方案在凝胶化温度范围30-37 c .混合物的普朗尼克407年和188年普朗尼克被用于温度敏感凝胶化性质。寒冷的方法用于直肠解决方案的准备。羟丙基甲基纤维素(HPMC),羟乙基纤维素(HEC),甲基纤维素(MC)和聚乙烯吡咯烷酮K-25 (PVP K-25)被用来调节凝胶强度和传授一类武力MbHCl-poloxamer直肠的解决方案。添加10% MbHCl在直肠的解决方案被发现增加凝胶温度普朗尼克混合物而影响扭转在一类的生物聚合物(8]。

Gonjari Kasture。鼻控释配方设计,模型的药物盐酸普萘洛尔限制在脂质体分离thermoreversible凝胶通过使用聚合物像泊咯沙姆407年和407年泊咯沙姆的组合与羧乙烯聚合物等一类聚合物934便士。脂质体是由反相蒸发法制定使用大豆卵磷脂和胆固醇在不同的比率。大豆卵磷脂和胆固醇的组合显示最大百分比设置用于进一步蔓延到凝胶由使用thermoreversible聚合物和thermoreversible凝胶含有mucoadhesive [9]。

上官东恺。,设计了一种热敏的鼻凝胶体系的氢溴酸右美沙芬和体外药物释放研究。使用的热诱导聚合物制备滴鼻剂是普朗尼克407年。垂直扩散细胞用于体外药物释放研究。普朗尼克的解决方案的w / w浓度20%和2.5% w / w挂钩6000在室温下是液体,然后经历一个阶段过渡到半固体凝胶加热时33°C。Higuchi方程动力学(r > 0.99)是普朗尼克汽车紧随其后的是药物释放形式。这个公式比传统鼻制剂(因此被证明是高效的10]。

Majithiya et al .,调查了thermoreversible mucoadhesive凝胶配方舒马曲坦鼻内交付使用thermoreversible聚合物泊咯沙姆F127和mucoadhesive聚合物羧乙烯聚合物934便士。制备了以胶凝温度低于34°C使凝胶在生理温度后鼻内政府(11]。

Pisal Reddy。鼻,设计了一种thermoreversible普朗尼克凝胶系统管理褪黑激素在睡眠障碍的情况下使用。使用冷方法,水泊咯沙姆凝胶含有药物(0.5毫克/ 0.1毫升),400年和15000年汇率挂钩研究凝胶,凝胶融化。褪黑激素凝胶范围转向更高的挂钩缩小了凝胶时,其温度范围。观察到泊咯沙姆浓度增加,扩散通量下降。双峰模式观察与普朗尼克凝胶(20% w / w、1 0.1毫克/毫升)显示所需的峰值流量(0.248μg /分钟/厘米2在300分钟)。鼻腔凝胶准备节目快开始行动和诱导睡眠在15分钟之内。他们证明了褪黑激素凝胶可用于生理周期的治疗睡眠障碍(12]。

Charrueau et al ., 407年评估使用普朗尼克直肠的短链脂肪酸。五thermogels准备与普朗尼克407浓度从17%到20%不等,粘度精确在室温和37°C,和胶凝温度测定。阈值浓度的17.5%,牛顿的解决方案显示标志字符在室温下(50 - 80 mPa.s)、稠化在37°C。浓度越高,粘度越高(1750年至49000年mPa.s),胶凝温度越低(27.6°C到23.4°C),和较强的附着力的工作(2.2到4.5 mJ)。短链脂肪酸释放18%的聚合物凝胶直肠的解决方案相比,下降了60%。18%普朗尼克407浓度提供了一个解决方案,在室温下是液体,稠化37°C,具有粘合性,控制短链脂肪酸释放(13]。

周和多诺万。设计一个系统使用公认的一类聚合物,如甲基纤维素SCMC, HPMC, CP 934 p,壳聚糖研究谷氨酸和泊咯沙姆F127黏膜纤毛的清除大鼠模型的使用。从鼻腔黏膜纤毛的清除这些聚合物凝胶是由荧光标记的微球和合并后的配方。发现泊咯沙姆F127和其他聚合物凝胶配方居住的时间也更长,因此降低黏膜纤毛的清除(14]。

Bochot。,目的在提供一个眼科交付系统基于热敏的脂质体的分散凝胶由环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物(普朗尼克407)。在高浓度的20 - 30%,温度大约20°C,普朗尼克407从凝胶的解决方案。在稳定的脂质体凝胶,PEG2000-DSPE介绍了作文。吸附研究调查规模和ζ-potential测量暴露高,吸附带正电或中性non-sterically稳定脂质体。普朗尼克407吸附在较低的程度上与带负电荷或PEG-DSPE包含脂质体。此外使用荧光水标记,表明脂质体渗透率大幅减少的普朗尼克407年PEG-DSPE纳入了脂质体。这些数据表明,普朗尼克407年可能吸附在不同区段,所有类型的囊泡,但双分子层不稳定的共聚物是减少脂质体sterically时稳定。这是解释了可怜的易访问性的普朗尼克的phospholipidic空间排斥效应的可能后果由聚乙二醇诱导。最后,它是显示407年普朗尼克thermosensitivity维护后引入的脂质体凝胶(15]。

古普塔,辛格。,研究了pH值介导原位胶凝体系对牙周使用丙胺卡因麻醉使用壳聚糖广告羟丙基甲基纤维素的结合。凝胶的发达可以用作麻醉剂冗长的牙科手术。许多参数,如凝胶的凝胶评估PH值,粘度,理化性质,体外释放,不育性稳定。与壳聚糖凝胶0.25% (w / v)和HPMC附近(0.25%)被建立好明胶ph值7.4(粘液的ph值),延长行动16]。

Qi et al .,讨论了常规眼科问题的解决方案后经常迅速消除政府和不能提供和保持一个适当的药物precorneal地区的应用。要解决这些问题,他们开发了一种热敏的原位凝胶和mucoadhesive眼科药物释放系统含葛根素基于泊咯沙姆类似物(21% (w / v)泊咯沙姆407/5% (w / v)泊咯沙姆188)和羧乙烯聚合物(0.1% (w / v)或0.2% (w / v)羧乙烯聚合物1342 p NF)。合并后的解决方案将转移到公司在生理条件下凝胶和眼粘膜表面附着在一个相对长的时间。羧乙烯聚合物的掺入1342 p NF不仅不会影响到假塑性行为的滞后泊咯沙姆模拟解决方案和铅在每个剪切率较高的剪切应力,也极大地提高了mucoadhesive力。体外释放研究建立diffusion-controlled释放的葛根素联合解决方案在一段8 h (17]。

石磊曹等人研究了小说鼻交付现场系统MF和研究对过敏性鼻炎模型的有效性。ion-activated原位凝胶是发达国家和以结冷胶为载体的特征。系统稳定保持在40±2°C为6个月,和显微照相的结果表明,原位凝胶是安全没有粘膜刺激(18]。

名字曹et al .,研究开发一种mucoadhesive原位凝胶,降低鼻黏膜纤毛的清除为了提高止吐剂药物的生物利用度,盐酸胃复安(MCP盐酸)。原位凝胶在接触鼻粘膜被授予通过使用thermogel雷竞技网页版ling泊咯沙姆407而mucoadhesion和药物释放增强调制通过使用mucoadhesive和聚乙二醇(PEG)的聚合物。结果显示,不同mucoadhesives增强凝胶粘度但是减少了溶胶-凝胶转变温度(Tsol-gel)和药物释放。包含挂钩中和的效果mucoadhesive聚合物,它降低了凝胶一致性和增加了Tsol-gel以及体外药物释放。有利的配方sol-geltransition温度(25-32°C)和高体外药物释放(100%在60分钟)也流变稳定存储。mucoadhesiveness测试了在老鼠体内,结果表明carbopol-containing原位凝胶延长了黏膜纤毛的运输时间从10分钟(控制解决方案)52分钟(mucoadhesive凝胶)和鼻粘膜的完整性维护后14天的应用程序。兔子的生物利用度的研究发现,MCP HCl的绝对生物利用度显著增加51.7%的口服药物解决69.1%的鼻原位凝胶。该研究的潜在mucoadhesive鼻原位凝胶的易于管理,计量精度,延长鼻住宅和提高药物生物利用度19]。

Ju年轻的李et al .,研究了聚(乙二醇)-b-polycaprolactone (MPEG-PCL) diblock共聚物凝胶作为紫杉醇注射毒品仓库(Ptx)。共聚物溶液在室温下保持液体,在体温迅速稠化体内。体外实验表明,Ptx被释放MPEG-PCL共聚物凝胶在超过14天。实验采用瘤内注射生理盐水(控制),gel-only、紫杉醇、或Ptx-loaded凝胶成老鼠轴承B16F10肿瘤异种移植表明Ptx-loaded凝胶更有效地抑制B16F10肿瘤的生长比生理盐水或凝胶。此外,瘤内注射Ptx-loaded凝胶更有效抑制B16F10肿瘤的生长在10天比注射紫杉醇。组织学分析显示增加在用Ptx-loaded凝胶治疗肿瘤的坏死组织。总之,我们的数据表明,瘤内注射Ptx-loaded MPEG-PCL diblock共聚物产生一个In-situ-forming凝胶表现出控制Ptx发布概要文件,这是有效的局部治疗实体肿瘤(20.]。

Rathapon Asasutjarit et al .,进行优化和评估普朗尼克F127-based thermoresponsive双氯芬酸钠眼科原位凝胶(DS原位凝胶)。他们是由冷方法并研究其物理化学性质即。溶胶-凝胶转变温度、pH值、流动能力,胶凝能力和流变特性。优化的配方选择和研究其物理化学性质之前和之后的高压灭菌、眼睛刺激性效力的SIRC细胞和兔子。在兔子体内眼科吸收了。发现DS原位凝胶的物理化学性质影响配方成分。增量普朗尼克F127内容产品的溶胶-凝胶转变温度降低而增加普朗尼克F68集中倾向于增加溶胶-凝胶转变温度。在这项研究中,940年羧乙烯聚合物并不影响溶胶-凝胶转变温度,但影响透明度、pH值、胶凝能力的产品。优化配方展出溶胶-凝胶转变为32.6±1.1°C和假塑性流动行为。这是失去了双氯芬酸钠含量在高压灭菌法。 However, it was accepted as safe for ophthalmic use and could increase diclofenac sodium bioavailability in aqueous humor significantly. In conclusion, the optimized DS In-situ gel had potential for using as an alternative to the conventional diclofenac sodium eye drop. However, autoclaving was not a suitable sterilization method for this product [21]。

Tofeeq ur rehman。开发利用的趋势泊咯沙姆在生理溶液形成凝胶温度和壳聚糖(CT)形成iono热带凝胶结构的三钠多磷酸盐(TPP)。小说泊咯沙姆包含CT-TPP复杂形成原位凝胶在政府准备通过混合poloxamer-CT和poloxamer-TPP解决方案在双注射器。407年泊咯沙姆胶束化和凝胶化的壳聚糖和/或TPP使用差示扫描量热法和管反演进行了研究;两种添加剂被发现的临界温度和临界胶束形成凝胶温度降低泊咯沙姆水溶液。包含CT-TPP复杂的泊咯沙姆凝胶形成现场被发现展览减少溶解率和优越的释放特征与三种不同药物-美托洛尔、强力霉素和氟芬那酸。此外,通过改变组成的两个独立的解决方案,它可以控制pH值在某种程度上适合的增溶药物以及特定环境的特定应用程序的网站。通过不同浓度的壳聚糖,TPP和泊咯沙姆,交付系统可以调整负担凝胶与特定的属性,从纳米颗粒悬浮液半固体凝胶。这些原位凝胶的潜在增加效用thermo-reversible泊咯沙姆在药物输送22]。

元人民币et al .,研究了温胶凝性质。然而,这些凝胶拥有bioadhesiveness差和高渗透水不足,限制了它的应用程序作为thermoresponsive矩阵。本调查的主要目的是开发热敏的和mucoadhesive直肠原位凝胶的nimesulide (NM)通过使用mucoadhesive聚合物如海藻酸钠(Alg-Na)和HPMC。这些凝胶是由添加mucoadhesive聚合物(0.5%)热敏的胶凝溶液的配方含有泊咯沙姆407(18%)和nimesulide (2.0%)。聚乙二醇(PEG)被用来修改凝胶温度和药物释放特性。凝胶化温度和制备原位凝胶的药物释放率进行评估。凝胶化温度显著增加了整合nimesulide泊咯沙姆(2.0%)的解决方案,同时添加mucoadhesive聚合物凝胶温度起到了反向的作用。挂钩的聚合物凝胶温度和药物释放率增加。在配方研究中,泊咯沙姆407 / nimesulide /海藻酸钠/ PEG 4000(18/2.0/0.5/1.2%)表现出适当的凝胶温度、可接受的药物释放率和直肠保留在政府网站。此外,显微照相的结果表明,原位凝胶,在剂量20毫克/公斤,安全没有粘膜刺激。 In addition, it resulted in significantly higher initial serum concentrations, Cmax and AUC of NM compared to the solid suppository [23]。

Feirong康。,开发了一个单剂量胰岛素交付系统基于原位形成凝胶长期提供基础胰岛素水平。原位形成凝胶配方是由溶解聚(d, l-lactic酸)(PLA)在疏水性(苯甲酸苄酯)和亲水性溶剂(苯甲醇)混合物。体外释放进行了磷酸缓冲盐(PBS) (pH值7.4)和释放胰岛素被MicroBCA量化分析。体内的生物相容性研究原位形成凝胶的组织学评估系统是基于组织样本在不同时间点从注射部位检索。组织反应是评估超过12周。在此期间,所有配方显示正常的炎症和异物反应特点是巨噬细胞的存在,成纤维细胞和异物巨细胞。坏死和组织损伤可以被识别。12周结束时,没有观察到明显的组织学差异相比,控制组织样本。空白之间的比较结果和insulin-loaded原位形成凝胶系统表明,胰岛素本身不产生额外的炎症反应。 The results suggested that In-situ forming gel system was biocompatible [24]。

乔凡娜Pitarresi et al .,准备原位凝胶系统连接聚乳酸(PLA)和水溶性聚功能聚合物,如α,β-poly (N-2-hydroxyethyl) - d, l-aspartamide (PHEA)。三用不同的衍生化接枝共聚物PHEA-PLA解放军学位,已经合成并表征。PHEA-PLA金额最高的接枝共聚物在解放军准备解决方案用于有机溶剂能够产生胶状矩阵时注入磷酸缓冲盐溶液。这些凝胶的化学降解和体外测试评估执行评估细胞水解产品的兼容性。使用这些凝胶对药物释放的可能性已经被合并调查leuprolide肽模型药物,通过评估其体外释放。提高药物释放,PHEA-PLA接枝共聚物与吊坠derivatized羧基团体能够形成一个离子对leuprolide从而减少破裂效果和延长其发布(25]。

曹Yanxia et al .,追究其热敏的原位gel-forming属性和潜在利用眼部给药。热灵敏度和低临界溶解温度(LCST)是由浊点的方法。PNIPAAm-CS的LCST 32°C,这是接近眼睛的表面温度。马来酸的体内药物动力学眼timolol PNIPAAm-CS解决方案进行评估和比较,在传统滴眼剂解决方案通过使用兔子方法根据微量透析可把时程延长。马来酸的Cmax timolol PNIPAAm-CS的解决方案是在水溶液11.2μg /毫升,这是双重的高于传统的滴眼剂,以及更大的AUC。此外,PNIPAAm-CS gel-forming解决timolol马来酸有较强的能力降低眼内压(IOP)比相同的传统滴眼剂浓度在一段12 h。此外,MTT测定显示,几乎没有细胞毒性的PNIPAAm-CS 0.5 -400μg /毫升的浓度范围。这些结果表明,PNIPAAm-CS是一个潜在的热敏的原位gel-forming材料眼部药物输送,它可能提高bio-availability,功效,眼睛和遵从性的药物26]。

麻将Gratieri et al .,评估潜在的壳聚糖溶液以及现场gel-forming系统由泊咯沙姆/壳聚糖作为增强角膜渗透和车辆持续释放氟康唑(流感)。为此,体外释放和体外角膜渗透实验进行了壳聚糖浓度的函数从配方包含壳聚糖单独和结合热敏的聚合物,泊咯沙姆。Microdialysis受雇在一只兔子模型评价体内配方的性能。体外释放研究表明流感的持续释放泊咯沙姆/壳聚糖配方。在猪角膜体外渗透的研究证明了配方研究permeation-enhancing影响独立于壳聚糖的浓度范围从0.5到1.5% w / w。壳聚糖的解决方案仅显示最大的体外药物渗透;然而,泊咯沙姆/壳聚糖形成了类似体内性能比1.0%的壳聚糖溶液;两种剂型显示持续的释放和总额约3.5倍大流感渗透相比,简单的药物的水溶液。总之,这是表明原位凝胶配方评估和壳聚糖溶液均是可行的增强眼部治疗真菌性角膜炎的生物利用度27]。

引用

全球技术峰会