Pri topickej a transdermálnej aplikácii je veľmi dôležitý výber vhodného vehikula, ktorý napomôže liečivu prekonať excelentné bariérne schopnosti rohovinovej vrstvy kože. Mikroemulzie možno z hľadiska zloženia považovať za enhancerové systémy, a to hlavne vďaka obsahu tenzidu, ktorý má schopnosť podporiť penetráciu do kože. Experimentálna práca hodnotí vplyv mikroemulzie s obsahom Tweenu® a jej množstvo na in vitro uvoľňovanie minoxidilu z karagénového gélu. Minoxidil, schválený k terapii androgénnej alopécie, pôsobí ako vazodilatans schopné spomaliť vypadávanie vlasov, prípadne obnoviť ich rast. Pôvodne sa používal perorálne ako antihypertenzívum. Pri dlhodobom užívaní sa však prejavil jeho výrazný vedľajší účinok - hypertrichóza (1). Androgénna alopécia je ochorenie spôsobené zmenšovaním vlasových folikulov v prednej oblasti a na temene hlavy. Androgény skracujú anagénovú fázu rastu vlasu a spôsobujú predčasný vstup do katagénovej fázy (2).
V experimente sa minoxidil, vo vode ťažko rozpustné liečivo, rozpustil v polykomponentnom mikroemulznom systéme a následne sa zapracoval do karagénového hydrogélu (4%) tak, aby sa zachoval pomer mikroemulzie a gélu 1:2, 1:4, 1:6. In vitro uvoľňovanie liečiva sa hodnotilo difúznou metódou využívajúcou Franzove komôrky. Ako difúzna bariéra sa použila semipermeabilná membrána Spectra/Por® a akceptorovým médiom bol tlmivý fosforečnanový roztok (pH 7.0). Z výsledkov vyplýva, že najvhodnejším vehikulom pre uvoľňovanie minoxidilu je gél s obsahom mikroemulzie v pomere 4:1. Tiež možno konštatovať, že pri každom hmotnostnom pomere sa potvrdil enhancerový vplyv mikroemulzie, i keď v prípade jej najnižšieho obsahu bol jej vplyv nepatrný.
Výskum bol realizovaný za finančnej podpory grantov Univerzity Komenského a Farmaceutickej fakulty UK/432/2014, UK/356/2014, FaF/55/2014.
1. Rossi A. et al. 2012. Minoxidil use in dermatology, side effects and recent patents. In Recent. Pat. Inflamm. Allergy Drug Discov. 2012, 6 (2): p. 130-136.
2. Otomo S. 2002. Hair growth effect of minoxidil. In Nihon Yakurigaku Zasshi. 2002, 119 (3): p. 167-74.
Difuzna bariera
Dobry den, vaz. Dr. Spaglova,
zaujimavy prispevok. Aky je ocakavany rozdiel v pouziti semipermeabilnej membrany a zvieracej koze ako modelov? Da sa Franzova difuzna metoda pouzit aj na vyskum hydrofilnych vzoriek?
Dakujem, zelam velka zdaru, Pavol Farkas
Re: Difuzna bariera
Dobrý deň,
ďakujem za otázku.
V našom prípade možno očakávať, že počas in vitro liberácie ťažko rozpustného liečiva MNX z dermálneho základu sa cez membránu Spectra/Por® uvoľnia približne 100-120 násobne vyššie kumulatívne množstvá MNX do PBS roztoku ako cez kožu potkana. Tieto rozdiely nie sú prekvapivé vzhľadom na zloženie a hrúbku (50 μm) syntetickej membrány. Ako sa nám však v ďalšom experimente podarilo dokázať, priebeh kriviek in vitro a ex vivo liberačných profilov je veľmi podobný, tzn., že vplyv enhancera (mikroemulzie) je možné sledovať aj v prípade použitia syntetickej membrány, napriek tomu, že mechanizmus pôsobenia enhancerov spočíva v reorganizácii lipidových štruktúr kože. Dalo by sa to vysvetliť tým, že mikroemulzie majú podstatnú úlohu aj pri zapracovaní liečiva do vehikula, pôsobia tiež ako solubilizátory, a čím lepšie je liečivo rozpustené v dermálnom základe, tým jednoduchšie difunduje cez membránu, prípadne zvieraciu kožu.
Samozrejme, difúznu metódu stanovenia uvoľňovania liečiv prostredníctvom Franzových komôrok je možné použiť aj v prípade hodnotenia liberácie hydrofilných liečiv/farmaceuticky aktívnych látok.
otázka
Mohli by ste mi priblížiť rozdiely medzi spomínanými modelmi, na ktorých sa vykonáva Franzova difúzna metóda? Rád by som vedel základné rozdiely medzi nimi...predpokladám, že umelé modely kože sa podobajú asi skôr ľudskému modelu.
Re: otázka
Dobrý deň, Michal,
ďakujem za záujem.
Samozrejme najideálnejšou bariérou by bola ľudská koža. Rekonštruované modely kože nedosiahli v porovnávacích testoch priaznivé výsledky (viď štúdia Schmook et al., 2001 - Comparison of human skin or epidermis models with human and animal skin in in vitro percutaneous absorption). Práca konštatuje, že umelé modely kože (Skinethic™, Graftskin™ LSE™) majú slabšie bariérne schopnosti ako zmrazená alebo čerstvá abdobinálna humánna koža a vo väčšine prípadov poskytujú ekvivalentné výsledky, po prípade slabšie ako zvieracie modely. Mnohé štúdie sa zhodujú, že najbližšie vlastnosti ľudskej koži, čo sa týka hrúbky a permeability, má koža prasaťa (izolovaná z ucha).
Re: Re: otázka
Ex vivo štúdiu teda plánujete robiť na animálnom modele? Pôjde o kožu z prasaťa (z oblasti ucha) alebo zvolíte potkaniu kožu? V prípade výberu potkana, existuje nejaká osobitná línia s vlastnosťami podobnými ľudskej koži?
Re: Re: Re: otázka
Nejaké tie výsledky ex vivo štúdií s kožou Wistar potkanov už máme. K takémuto typu hodnotenia dermálnych liekov by však boli vhodnejšie bezsrsté potkany. Pre zaujímavosť prikladám tabuľky hlavných rozdielov v permeabilite a hrúbke ľudskej kože a kože experimentálnych zvierat ako odpoveď na predchádzajúcu otázku (viď nad abstraktom).
Re: Re: Re: Re: otázka
Oprava: tabuľky sú umiestnené vo fotogalérii a sú prevzaté zo štúdie Haigha & Smitha, 1994 (The selection and use of natural and synthetic membranes for in vitro diffusion experiments).
Otázka
Zdravím,
Ja len taká malá otázočka. Píšeš, že „schopný spomaliť vypadávanie vlasov, prípadne obnoviť ich rast“. Vieš mi povedať, cez aké biochemické cesty sa to deje. Ďalej píšeš, že „opätovný rast vlasov bol zaznamenaný po 4-6 mesačnej terapii“. Neviem či správne chápem - znamená to že MXD obnovil vlasový folikul cez nejakú aktiváciu zárodočného vlasového tkaniva niekde v oblasti suprabulbárnej zóny, poprípade zlepšením cievneho prívodu do vlasového folikula, alebo aktivoval už „mŕtvu“ zónu folikula?
A kde zoženiem MDX? :-)
Ďakujem
Re: Otázka
Dobrý deň Peter,
ďakujem za otázku.
Dĺžka a rast vlasov závisia od anagénnej fázy (t.j. prvá fáza v cykle rastu vlasu). Niektoré rastové faktory, ako napr. VEGF, FGF-5S, IGF-1 a KGF, indukujú proliferáciu buniek dermálnej papily a zvyšujú množstvo extracelulárneho matrix, čím udržiavajú folikuly v anagénnej fáze (aktívnej). Na druhej strane, negatívne faktory, ako FGF-5 a trombospondín zakončujú anagénnu fázu. V prípade, že sa negatívne faktory (napr. ako TGF v tkanivách) stávajú dominantnými nad faktormi bunkovej proliferácie, je vyvolaná apoptóza buniek, rastový cyklus sa presunie do katagénnej fázy. Androgénna alopécia je spôsobená miniaturizáciou vlasových folikulov umiestnených vo frontálnej alebo korunkovej časti pokožky hlavy. Toto ochorenie je dedičné a citlivé na androgény (preto sa častejšie vyskytuje u mužov). Znamená to, že sa vplyvom androgénov anagénna fáza folikulov skracuje a posúva ich do katagénnej fázy skôr ako je obvyklé. Mechanizmus účinku minoxidilu spočíva v aktivácii minoxidil sulfonylureového receptora (SUR), čím sa aktivujú rastové faktory, ako je VEGF, HGF. Aktiváciou SUR receptorov na membráne dermálnej papily buniek dochádza k inhibícii TGF beta vyvolávajúceho apoptózu buniek otvorením Kir 6,0 kanálav na vnútornej mitochondriálnej membráne. Minoxidil tiež spôsobuje vazodilatáciu cievnych kapilár, čím zlepšuje prietok krvi dermálnej papily (otvorením Kir 6,0 kanála na plazmatických membránach buniek hladkého svalstva ciev), a toto prekrvenie v daných oblastiach pokožky podporuje rast vlasov.
V lekárni sú dostupné minoxidilové prípravky vo forme dermálneho roztoku (Neocapil). Z hľadiska aplikácie by bola polotuhá lieková forma (gél) výhodnejšia.