РЕЗЮМЕ. Швидке вивільнення дози, спричинене алкоголем, є основною проблемою для препаратів із модифікованим вивільненням. Ми розробили наночастинки альбуміну, інкапсульовані поліфенолами зеленого (GTPALBNP), щоб перевірити ключові фактори, що визначають швидке вивільнення дози, індуковане алкоголем. GTPALBNP готували з 10%-вого розчину альбуміну та 5 мг/мл поліфенолів зеленого чаю (GTP). Наночастинки були охарактеризовані за допомогою динамічного розсіювання світла (DLS), атомносилової мікроскопії (AFM) та скануючої електронної мікроскопії з високою роздільною здатністю (HRSEM). Вивчали розчинність препаратів, поведінку набухання, поглинання середовища та вимірювання змочуваності/контактного кута. Вивільнення препарату in vitro вивчали в середовищі вивільнення з різною кількістю спирту та визначали кінетику вивільнення. Для оцінки характеристик розчинення препарату в спиртовому та безалкогольному середовищах використовували тест фактора подібності (f2) і розраховували відповідну зміну в середовищі. Було синтезовано GTPALBNP розміром < 100 нм. Поліфеноли зеленого чаю ставали більш розчинними при збільшенні кількості спирту в середовищі вивільнення. Аналогічні результати були отримані при дослідженні набухання та поглинання середовища. Вимірювання контактного кута показало, що всі профілі розчинення були < 90 °. Кумулятивне вивільнення GTP зростало зі збільшенням вмісту спирту в середовищі вивільнення. Максимальне вивільнення GTP (~95 %) спостерігали в PBS з 40 % вмісту спирту через 48 год, що свідчить про відсутність швидкого вивільнення дози. Дані вивільнення відповідали аномальному режиму розчинення препарату і були змодельовані в кінетику нульового порядку. Тестування стабільності впродовж шести місяців, проведене при 25 ± 2º C, не виявило суттєвої різниці. GTPALBNP показали позитивний ефект у спиртовому середовищі порівняно з безалкогольним. Зростання частки алкоголю проходило одночасно зі збільшенням відсотків вивільнення препарату. GTPALBNP можуть бути безпечними для швидкого вивільнення дози, індукованого алкоголем, і використовуватися як потужний переносник GTP.
Ключові слова: наночастинки альбуміну, аномальний транспорт, швидке вивільнення дози, поліфеноли зеленого чаю, фактор подібності, кінетика нульового порядку
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
Abbasi, S., Paul, A., Shao, W., and Prakash, S., Cationic albumin nanoparticles for enhanced dug delivery to treat breast cancer: preparation and in vitro assessment, J. Drug Delivery, 2011, vol. 2012, pp. 1–8. https://doi.org/10.1155/2012/686108
Costa, P. and Lobo, J.M.S., Modelling and comparison of dissolution profiles, Eur. J. Pharm. Sci., 2001, vol. 13, no. 2, pp. 123–133. https://doi.org/10.1016/S0928-0987(01)00095-1
Fadda, H.M., Mohamed, A.M., and Basit, A.W., Impairment of the in vitro drug release behavior of oral modified release preparations in the presence of alcohol, Int. J. Pharm., 2018, vol. 360, nos. 1–2, pp. 171–176. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2008.04.035
Fagerberg, J.H., Al-Tikriti, Y., Ragnarsson, G., and Bergstrom, C.A.S., Ethanol effects on apparent solubility of poorly soluble drugs in simulated intestinal fluid, Mol. Pharm., 2012, vol. 9, no. 7, pp. 1942–1952. https://doi.org/10.1021/mp2006467
Fagerberg, J.H., Sjogren, E., and Bergstrom, C.A.S., Concomitant intake of alcohol may increase the absorption of poorly soluble drugs, Eur. J. Pharm. Sci., 2015, vol. 67, pp. 12–20. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2014.10.017
Hao, H., Ma, Q., Huang, C., He, F., and Yao, P., Preparation, characterization and in vivo evaluation of doxorubicin loaded BSA nanoparticles with folic acid modified dextran surface, Int. J. Pharm., 2013, vol. 444, nos. 1–2, pp. 77–84. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2013.01.041
Hassanin, I. and Elzoghby, A., Albumin-based nanoparticles: a promising stratergy to overcome cancer drug resistance, Cancer Drug Resist., 2020, vol. 3, no. 4, pp. 930–946. https://doi.org/10.20517/cdr.2020.68
Huang, Y., Yu, H., and Xiao, C., pH sensitive cationic guar gum/poly (acrylic acid) polyelectrolyte hydrogels: swelling and in vitro drug release, Carbohydr. Polym., 2007, vol. 69, no. 4, pp. 774–783. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2007.02.016
Jedinger, N., Schrank, S., Mohr, S., Feichtinger, A., Khinast, J., and Roblegg, E., Alcohol dose dumping: the influence of ethanol on hot melt extruded pellets comprising solid lipids, Eur. J. Pharm. Biopharm., 2015, vol. 92, pp. 83–95. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2015.02.022
Khan, N. and Mukhtar, H., Tea polyphenols in promotion of human health, Nutrients, 2019, vol. 11, no. 1, p. 39. https://doi.org/10.3390/nu11010039
Kreye, F., Siepmann, F., and Siepmann, J., Drug release mechanism of compressed lipid implants, Int. J. Pharm., 2011, vol. 404, nos. 1–2, pp. 27–35. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2010.10.048
Lennernas, H., Ethanol-drug absorption interaction: potential for a significant effect on the plasma pharmacokinetics of ethanol vulnerable formulations, Mol. Pharm., 2009, vol. 6, no. 5, pp. 1429–1440. https://doi.org/10.1021/mp9000876
Li, C., Zhang, D., Guo, H., Hao, L., Zheng, D., Liu, G., Shen, J., Tian, X., and Zhang, Q., Preparation and characterization of galactosylated bovine serum albumin nanoparticles for liver targeted delivery of oridonin, Int. J. Pharm., 2013, vol. 448, no. 1, pp. 79–86. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2013.03.019
Maderuelo, C., Zarzuelo, A., and Lanao, J.M., Critical factors in the release of drugs from sustained release hydrophilic matrices, J. Controlled Release, 2011, vol. 154, no. 1, pp. 2–19. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2011.04.002
Missaghi, S., Fegely, K.A., and Rajabi-Siahboomi, A.R., Investigation of the effects of hydroalcoholic solutions on textural and rheological properties of various controlled release grades of Hypromellose, AAPS Pharm. Sci. Tech., 2009, vol. 10, no. 1, pp. 77–80. https://doi.org/10.1208/s12249-008-9181-2
Moore, J.W. and Flanner, H.H., Mathematical comparison of dissolution profiles, Pharma Tech., 1996, vol. 20, pp. 64–74.
Prakash, R.T. and Mandal, A.K.A., Effect of alcohol on release of green tea polyphenols from casein nanoparticles and its mathematical modeling, Res. J. Biotechnol., 2015, vol. 10, no. 8, pp. 99–104
Rajan, J., Rajan, V., and Kaur, B., Alcohol induced dose dumping in modified release formulations in vivo and in vitro studies: Comprehensive review, Int. J. Health Sci., 2022, vol. 6, no. S3, pp. 9633–9650. https://doi.org/10.53730/ijhs.v6nS3.8011
Ramesh, N. and Mandal, A.K.A., Encapsulation of epigallocatechin-3-gallate into albumin nanoparticles improves pharmacokinetic and bioavailability in rat model, 3 Biotech, 2019, vol. 9, no. 6, p. 238. https://doi.org/10.1007/s13205-019-1772-y
Ren, K., Dusad, A., Dong, R., and Quan, L., Albumin as a delivery carrier for rheumatoid arthritis, Nanomed. Nanotechnol., 2013, vol. 4, pp. 176–178. https://doi.org/10.4172/2157-7439.1000176
Roberts, M., Cespi, M., Ford, J.L., Dyas, A.M., Downing, J., Martini, L.G., and Crowley, P.J., Influence of ethanol on aspirin release from hypromellose matrices, Int. J. Pharm., 2007, vol. 332, pp. 31–37. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2006.09.055
Shah, V.P., Tsong, Y., Sathe, P., and Liu, J., In vitro dissolution profile comparison- statistics and analysis of the similarity factor, f2, Pharm. Res., 1998, vol. 15, pp. 889–896. https://doi.org/10.1023/a:1011976615750
Smith, A.P., Moore, T.W., Westenberger, B.J., and Doub, W.H., In vitro dissolution of oral modified-release tablets and capsules in ethanolic media, Int. J. Pharm., 2010, vol. 398, nos. 1–2, pp. 93–96. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2005.06.010
Song, J., Lee, K., and Seong, B., Antiviral effect of catechins in green tea on influenza virus, Antiviral Res., 2005, vol. 68, no. 2, pp. 66–74. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2010.07.031
Spada, A., Emami, J., Tuszynski, J.A., and Lavasanifar, A., The uniqueness of albumin as a carrier in nanodrug delivery, Mol. Pharm., 2021, vol. 15, no. 5, pp. 1862–1894. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.1c00046
Swain, T. and Hillis, W.E., The phenolic constituents of Prunus domestica. I.—The quantitative analysis of phenolic constituents, J. Sci. Food Agric., 1959, vol. 10, no. 1, pp. 63–68. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740100110
Tallei, T.E., Fatimawali, Niode N.J., Idroes, R., Zidan, B.M.R.M., Mitra, S., Celik, I., Nainu, F., Agagunduz, D., Emran, T.B., and Capasso, R., A comprehensive review of the potential use of green tea polyphenols in the management of COVID-19, J. Evidence-Based Complementary Altern. Med., 2021. https://doi.org/10.1155/2021/7170736
Upputuri, R.T.P. and Mandal, A.K.A., Sustained release of green tea polyphenols from liposomal nanoparticles; release kinetics and mathematical modelling, Iran. J. Biotechnol., 2017, vol. 15, no. 4, pp. 277–283. https://doi.org/10.15171%2Fijb.1322
Verma, D., Gulati, N., Kaul, S., Mukherjee, S., and Nagaich, U., Protein based nanostructures for drug delivery, J. Pharm., 2018, p. 9285854. https://doi.org/10.1155/2018/9285854
Weber, C., Coester, C., Kreuter, J., and Langer, K., Desolvation process and surface characterization of protein nanoparticles, Int. J. Pharm., 2000, vol. 194, no. 1, pp. 91–102. https://doi.org/10.1016/s0378-5173(99)00370-1
Zhang, J., He, B., Qu, W., Cui, Z., Wang, Y., Zhang, H., Wang, J., and Zhang, Q., Preparation of the albumin nanoparticle system loaded with both paclitaxel and sorafenib and its evaluation in vitro and in vivo, J. Microencapsulation, 2011, vol. 28, no. 6, pp. 528–536. https://doi.org/10.3109/02652048.2011.590614