In vitro permeability study of nasal medicinal product for systemic action

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

For systemic medicinal products bioavailability is a fundamental characteristic that determines their efficacy and onset of action. Biopharmaceutical parameters of nasal preparations (physicochemical properties of the active substance such as membrane permeability, solubility, lipophilicity, pKa, polymorphic state, type of finished dosage form, pH, osmolarity, composition and characteristics of excipients), affecting bioavailability, are variable and controllable within pharmaceutical development. Besides the use of components that affect enzymatic activity, mucoadhesion and effective contact time, mucociliary clearance and viscosity of mucous secretion, changing the rate and degree of absorption of the active substance is possible by modulation of tight junctions and paracellular transport. These processes can be particularly determined by the osmolarity of the dosage form and the use of permeation enhancers. Taking into account the portfolio of excipients available to scientists used in a wide range of concentrations, and, in addition, the requirements of the target product profile in terms of safety and pharmacokinetic parameters, as well as regulatory recommendations for justification of the composition within pharmaceutical development, with particular emphasis on the selection of functional components and the concentrations used, it is important to have relevant and reliable screening tools when formulating a drug product. Due to the absence of standard bioavailability assessment methods for nasal preparations, literature review was conducted and methodology of in vitro permeability study for of nasal medicinal products for systemic action with the use of artificial membranes as well as cell line RPMI 2650 of human nasal epithelium is developed. The use of such sufficiently homogeneous barrier films allows to minimize the variability of test conditions. Permeation study of developed compositions of antimigraine medicinal product is conducted. The results obtained provide evidence of their qualitative compliance and allow to recommend laboratory permeability study on cellulose membranes for the selection and justification of the composition of pharmaceutical compositions.

Bioavailability is a fundamental characteristic of pharmaceutical products for systemic action, which defines efficacy and speed of action. Permeability through biological membranes is defined not only by the properties of active component but also by the particulars of formulation. Due to the absence of standard bioavailability assessment methods for nasal preparations, literature review was conducted and methodology of in vitro permeability study for of nasal medicinal products for systemic action with the use of artificial membranes as well as cell line RPMI 2650 is developed. Permeation study of developed compositions of antimigraine medicinal product is conducted. The results obtained provide evidence of their qualitative compliance and allow to recommend laboratory permeability study on cellulose membranes as a screening tool in pharmaceutical development.

Толық мәтін

##article.viewOnOriginalSite##

Авторлар туралы

I. Vlasenko

Ferring Production LLC

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: julietvlasenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3830-8310

General Director

Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. EMA/CHMP/QWP/911254/2011 Guideline on quality of transdermal patches. Режим доступа: https://www.ema.eu-ropa.eu/en/documents/scientific-guideline/draft-guideline-quality-transdermal-patches_en.pdf (дата обращения / accessed: 05.04.2024)
  2. Inoue D., Furubayashi T., Tanaka A. et. al. Quantitative estimation of drug permeation through nasal mucosa using in vitro membrane permeability across Calu-3 cell layers for predicting in vivo bioavailability after intranasal administration to rats. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2020;149:145–153. doi: 10.1016/j.ejpb.2020.02.004.
  3. Bartos C., Szabó-Révész P., Horváth T. et. al. Comparison of Modern in vitro Permeability Methods with the Aim of Investigation Nasal Dosage Forms. Pharmaceutics. 2021;13(6):846. doi: 10.3390/pharmaceutics13060846.
  4. Zhang H., Lin C.W., Donovan M.D. Correlation between Nasal Membrane Permeability and Nasal Absorption Rate. AAPS PharmSciTech. 2013;14(1):60–63. doi: 10.1208/s12249-012-9884-2.
  5. Belgamwar S.V., Patel H.S., Joshi A.S. et. al. Design and development of nasal mucoadhesive microspheres containing tramadol HCl for CNS targeting. Drug Delivery. 2011;18(5):353–360. doi: 10.3109/10717544.2011.557787.
  6. Bhanushali R.S., Bajaj A.N. Design and development of thermoreversible mucoadhesive microemulsion for intranasal delivery of sumatriptan succinate. Indian J Pharm Sci. 2007;69(5):709–712. doi: 10.4103/0250-474X.38487.
  7. Bartos C., Ambrus R., Kovács A. et. al. Investigation of Absorption Routes of Meloxicam and Its Salt Form from Intranasal Delivery Systems. Molecules. 2018;23(4):784. doi: 10.3390/molecules23040784.
  8. Naik A., Nair H. Formulation and Evaluation of Thermosensitive Biogels for Nose to Brain Delivery of Doxepin. Biomed Res Int. 2014:847547. doi: 10.1155/2014/847547.
  9. Shah S.S., Gohil D.Y., Pandya D.N., Meshram D.B. Preparation and evaluation of spray-dried mucoadhesive microspheres for intranasal delivery of prochlorperazine using factorial design. Asian Journal of Pharmaceutics. 2015;9(3):178–189. doi: 10.4103/0973-8398.160314.
  10. Tas C., Ozkan C.K., Savaser A. et. al. Nasal administration of metoclopramide from different dosage forms: in vitro, ex vivo, and in vivo evaluation. Drug delivery. 2009;16(3):167–175. doi: 10.1080/10717540902764172.
  11. Basu S., Bandyopadhyay A.K. Development and Characterization of Mucoadhesive in situ Nasal Gel of Midazolam Prepared with Ficus carica Mucilage. AAPS PharmSciTech. 2010;11(3):1223–1231. doi: 10.1208/s12249-010-9477-x.
  12. Hasçiçek C., Gönül N., Erk N. Mucoadhesive microspheres containing gentamicin sulfate for nasal administration: preparation and in vitro characterization. Farmaco. 2003;58(1):11–16. doi: 10.1016/S0014-827X(02)00004-6.
  13. Henriques P., Bicker J., Carona A. et. al. Amorphous nasal powder advanced performance: in vitro/ex vivo studies and correlation with in vivo pharmacokinetics. J. Pharm. Investig. 2023;53(5):723–742. doi: 10.1007/s40005-023-00630-1.
  14. Werner U., Kissel T. Development of a Human Nasal Epithelial Cell Culture Model and Its Suitability for Transport and Metabolism Studies Under in Vitro Conditions. Pharm. Res. 1995;12(4):565571. doi: 10.1023/A:1016210231121.
  15. Werner U., Kissel T. In vitro Cell Culture Models of the Nasal Epithelium: A Comparative Histochemical Investigation of Their Suitability for Drug Transport Studies. Pharm. Res. 1996;13(7):978–988. doi: 10.1023/A:1016038119909.
  16. Schmidt M.C., Peter H., Lang S.R. et. al. In vitro cell models to study nasal mucosal permeability and metabolism. Adv Drug Del Rev. 1998;29(1-2):51–79. doi: 10.1016/S0169-409X(97)00061-6.
  17. Sarmento B., Andrade F., Baptista da Silva S. et. al. Cell-based in vitro models for predicting drug Permeability. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2012;8(5):607–621. doi: 10.1517/17425255.2012.673586.
  18. Srinivasan B., Kolli A.R., Esch M.B. et. al. TEER Measurement Techniques for in vitro Barrier Model Systems. J Lab Autom. 2015;20(2):107–126. doi: 10.1177/2211068214561025.
  19. Gonçalves V.S.S., Matias A.A., Poejo J. et. al. Application of RPMI 2650 as a cell model to evaluate solid formulations for intranasal delivery of drugs. International Journal of Pharmaceutics. 2016;515(1):1–10. DOI: 0.1016/j.ijpharm.2016.09.086.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Change in TEER value during the experiment (dashed lines) and cumulative permeability profile (solid lines) for the test samples, expressed as a percentage of the corresponding initial values

Жүктеу (149KB)
3. Fig. 2. Mass of active substance on the basolateral side during the experiment for each test sample

Жүктеу (105KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».