Czy jesteśmy gotowi stawić czoła wyzwaniom SSTIs?
Bakteryjne zakażenia skóry i tkanek miękkich (SSTIs), głównie cellulitis i zmiany ropne, stanowią istotny problem zdrowotny, przed którym stają lekarze na całym świecie. Otwarte rany są znaczącym czynnikiem predysponującym do zakażeń skóry i tkanek miękkich, co może prowadzić do potencjalnych powikłań. Liczne gatunki bakterii mogą wywoływać SSTIs, głównie bakterie Gram-dodatnie, w tym Staphylococcus aureus, jeden z najczęściej izolowanych szczepów. Ponadto, pozaszpitalne metycylinooporne Staphylococcus aureus (MRSA) odpowiada za prawie 59% SSTIs diagnozowanych na oddziałach ratunkowych. Skuteczne leczenie SSTIs jest kluczowe dla zapobiegania progresji choroby od łagodnych/umiarkowanych stanów, takich jak cellulitis i liszajec, do stanów zagrażających życiu, jak martwicze zapalenie powięzi. Skuteczność antybiotykoterapii w przypadku chorób skóry napotyka na wiele wyzwań ze względu na barierę skórną, cechy formulacji miejscowych i oporność na antybiotyki. Pojawienie się oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe (AMR) wobec konwencjonalnych antybiotyków wymaga identyfikacji potencjalnych nowych metod terapeutycznych lub nowych związków chemicznych, które przezwyciężą problem oporności.
Odkrycie nowej substancji antybakteryjnej jest długotrwałym i kosztownym procesem, który napotyka znaczące wyzwania w dostarczaniu innowacyjnych terapii w odpowiednim czasie. Repozycjonowanie leków stanowi odpowiednią strategię zmniejszenia kosztów i czasu procedury opracowywania leków poprzez wykorzystanie zatwierdzonego leku poza zakresem jego pierwotnego zastosowania medycznego. Niedawno, terapia antybakteryjna opiera się na repozycjonowaniu leków w celu identyfikacji środków o działaniu antybakteryjnym jako alternatywy w walce z opornością na antybiotyki. Tam, gdzie S. aureus konsekwentnie przoduje w nabywaniu oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, na przykład oporności na metycylinę (MRSA), różne leki są opisywane przez Aggarwal i wsp. jako skuteczne przeciwko opornym szczepom. Leki z różnych klas, takie jak NLPZ, leki przeciwdepresyjne, przeciwreumatyczne, przeciwcukrzycowe i przeciwpasożytnicze, wykazują aktywność przeciwdrobnoustrojową. Ponadto, amlodypina jako lek przeciwnadciśnieniowy, wykazuje właściwości antybakteryjne.
Czy amlodypina otwiera nowe perspektywy w walce z opornością?
Amlodypina (AML) jest dobrze znanym blokerem kanału wapniowego z grupy dihydropirydyny, stosowanym w leczeniu zaburzeń sercowo-naczyniowych poprzez hamowanie napływu wapnia, co prowadzi do rozszerzenia mięśni gładkich naczyń krwionośnych. Z drugiej strony, badanie Tatar i wsp. wykazało aktywność antybakteryjną AML przeciwko różnym gatunkom bakterii. Ponadto, Sharma i wsp., badając wpływ AML jako środka przeciwdrobnoustrojowego na Pseudomonas, wykazali potencjalną skuteczność antybakteryjną AML w zmniejszaniu różnych cech zjadliwości, w tym tworzenia biofilmu i oporności na stres oksydacyjny. Aktywność amlodypiny jako środka antybakteryjnego jest interpretowana poprzez zakłócanie błon komórkowych bakterii, co prowadzi do uwolnienia składników biologicznych, w tym białek i kwasów nukleinowych. To zakłócenie osłabia integralność komórki bakteryjnej, ostatecznie prowadząc do śmierci komórki. Ponadto, AML hamuje beta-laktamazę, która jest odpowiedzialna za oporność na antybiotyki. Wykorzystanie AML w zakresie repozycjonowania jako leczenia antybakteryjnego może pokonać problemy oporności na tradycyjne antybiotyki.
AML w aplikacji skórnej do leczenia bakteryjnych zakażeń skóry i ran preferuje stosowanie systemów nanonośników w celu promowania przenikania, kontrolowania uwalniania i zapewnienia optymalnej skuteczności terapeutycznej. Różne nanosystemy były wykorzystywane w poprzednich badaniach jako nośniki wspierające proces gojenia zakażonych ran. Nanocząstki metali, w tym złota, srebra i miedzi, były uważane za idealny wybór ze względu na ich synergistyczne działanie antybakteryjne, z uwzględnieniem kwestii bezpieczeństwa, ponieważ mogą prowadzić do toksyczności komórek ludzkich. Również wcześniejsza ocena przeprowadzona przez Hasan i wsp. udowodniła przydatność nanocząstek polimerowych, szczególnie PLGA, w poprawie skuteczności leków antybakteryjnych w leczeniu opornych zakażeń ran. Jednakże stabilność polimerów wymaga dalszych rozważań i ulepszeń. Dodatkowo, nanocząstki lipidowe zostały uznane za system kontrolowanego uwalniania, który może zwiększyć efekt antybakteryjny i gojenie ran. Nośniki lipidowe wydają się mieć synergistyczny wpływ antybakteryjny i zwalczać oporne zakażenia bakteryjne.
System dostarczania w postaci pianki jest postacią leku farmaceutycznego składającą się z pęcherzyków gazu wbudowanych w fazę ciekłą zawierającą środki stabilizujące i pianotwórcze, głównie surfaktanty. System ten ma na celu poprawę miejscowego stosowania leku i penetracji. Łagodne rozprowadzanie przy niskim tarciu, głównie w kontakcie z wrażliwą lub podrażnioną skórą, wyróżnia system piankowy ponad innymi konwencjonalnymi formulacjami w poszukiwaniu zgodności i satysfakcji pacjenta. W porównaniu z hydrożelem, jak omówiono wcześniej w badaniu Oliveira i Almeidy, pianka jest bardziej preferowana pod względem stabilności, ponieważ hydrożel jest wysoce nawodniony, a środowisko wodne jest podatne na degradację chemiczną. Ponadto, pianka jest bardziej odpowiednia w przypadku zakażonych ran z wysokim wysiękiem, aby kontrolować nadmiar wilgoci i utrzymać odpowiednie środowisko dla uniknięcia zwiększenia obciążenia bakteryjnego i przyspieszenia gojenia.
Jak zoptymalizowano formulację AML-PLOs do dostarczania leku?
W niniejszym badaniu zaplanowano wyjaśnienie aktywności antybakteryjnej amlodypiny (AML) poprzez sformułowanie pęcherzyków lipidowych (Pluroleosomów) wzbogaconych lecytyną sojową, kwasem oleinowym i Pluronic F-127 w celu zwiększenia solubilizacji i penetracji AML. Następnie, konsolidacja pluroleosomu (PLOs) w system piankowy promuje aplikację miejscową i depozycję skórną. Zastosowano plan mieszaniny D-optymalnej, aby systematycznie ocenić i zoptymalizować formuły AML-PLO w celu ustalenia najbardziej pożądanego stosunku dla składu pęcherzyków włączonych do wybranego systemu piankowego. Zbadano różne charakterystyki PLOs i systemu piankowego, aby zagwarantować ogólną przydatność i stabilność systemu. Ponadto, przeprowadzono badania mikrobiologiczne in vitro i badania in vivo, aby potwierdzić AML jako środek antybakteryjny.
W badaniu zastosowano amlodypinę bezylan, która została podarowana przez firmę EVA Pharma w Egipcie. Soya A lecytyna pochodziła od Phospholipid GmbH (Nattermannallee, Niemcy). Brij 56, Brij 96, Hypromeloza (HPMC), Tween 20, Tween 80, dodecylosiarczan sodu (SDS), Pluronic (F-127) i membrana celulozowa o MWCO 12 000 Da zostały uzyskane od Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Kwas oleinowy, glikol propylenowy, gliceryna, fosforan monopotasowy i fosforan disodowy zakupiono od El-Nasr Pharmaceutical Co. (Kair, Egipt).
Pluroleosomy załadowane amlodypiną (AML-PLOs) zostały przygotowane przy użyciu techniki uwodnienia cienkiego filmu zgodnie z opisaną metodą, z niewielkimi zmianami. Zgodnie z zastosowanym projektem po przeprowadzeniu badania przesiewowego, przygotowano kilka formuł AML-PLOs, wykorzystując zmienne ilości lecytyny Soya A (SL), kwasu oleinowego (OA) i Pluronic F-127 po solubilizacji różnych stosunków przy użyciu mieszaniny chloroformu i metanolu w proporcji 2:1 (v/v), a następnie dodano roztwór 100 mg amlodypiny, która została wcześniej rozpuszczona w 10 metanolu. Przygotowaną mieszaninę poddano obniżonemu ciśnieniu przy użyciu wyparki obrotowej do całkowitego odparowania rozpuszczalnika. Następnie utworzony film uwodniono wodą dejonizowaną (20 mL) i poddano sonikacji kąpielowej przez jedną minutę, a następnie delikatnemu mieszaniu przez 60 minut w temperaturze pokojowej.
Plany mieszanin uznają zmienne niezależne za proporcje różnych składników w mieszaninie. Zakłada się, że oceniana odpowiedź zależy tylko od względnych proporcji składników, a nie od ilości mieszaniny. Dlatego ten plan jest bardziej efektywny niż podejścia OFAT i RSM. W badaniu zastosowano plan mieszaniny D-optymalnej dla formuł (AML-PLOs) przy użyciu oprogramowania Design-Expert® (Stat-Ease Inc., Minneapolis, MN, USA) w celu zbadania różnych proporcji badanych czynników. Zmiennymi wejściowymi były stosunek lecytyny (X₁), stosunek kwasu oleinowego (X₂) i stosunek Pluronicu (X₃). Natomiast wielkość cząstek (PS) (nm, Y₁), wskaźnik polidyspersyjności (PDI) (Y₂), potencjał zeta (ZP) (mV, Y₃) i wydajność enkapsulacji (EE) (%, Y₄) były mierzonymi odpowiedziami. W zależności od kombinacji różnych poziomów zmiennych, oprogramowanie wygenerowało 16 prób. Sugestie optymalizacji zależą od wyboru zmiennej, która prowadzi do najbardziej preferowanej formulacji, która ma minimalną PS i PDI z największymi wartościami ZP i EE.
Zetasizer (Malvern Instruments, Malvern, UK) zastosowano przy użyciu techniki dynamicznego rozpraszania światła (DLS) do oceny potencjału zeta (ZP), wielkości cząstek (PS) i wskaźnika polidyspersyjności (PDI). Dyspersję pluroleosomu rozcieńczono 50-krotnie wodą dejonizowaną; następnie średnią i odchylenie standardowe dla wszystkich formulacji AML-PLO obliczono trzykrotnie.
Wydajność enkapsulacji (procent uwięzionego leku) w systemie pluroleosomu oceniono pośrednio. Jeden mililitr formuły AML-PLOs, odpowiadający 5 mg AML, oddzielono przy 20000 rpm w 4°C przy użyciu wirówki chłodzącej (Sigma 3 K 30, Niemcy) przez jedną godzinę. Następnie zebrano AML z supernatantu. Następnie pozostałość osadu przemyto i odwirowano dwukrotnie, aby ponownie zebrać supernatant, jak wspomniano wcześniej, z niewielką modyfikacją. Skonsolidowany supernatant zmierzono przy 364,5 nm przy użyciu spektrofotometru UV-Vis (Shimadzu UV 1650 Spectrophotometer, Japonia). EE% oceniano trzykrotnie przy użyciu wspomnianego równania.
Cechy strukturalne AML-PLOs wizualizowano przy użyciu mikroskopu elektronowego transmisyjnego (TEM; CM12; Philips, USA). Wynikowy optymalny AML-PLO z projektu mieszaniny zbadano w celu obrazowania struktury systemu. Odpowiednie rozcieńczenie próbki zabarwiono wodnym roztworem 2% negatywnego barwnika fosforowolframowego i wysuszono na siatce węglowej przed oceną przy użyciu TEM przy 80 kV.
Analizę termiczną przeprowadzono w celu utworzenia termogramów czystego AML, lecytyny Soya A, kwasu oleinowego, Pluronic F-127 i pęcherzyków AML-PLOs przy użyciu skaningowego kalorymetru różnicowego (DSC, Shimadzu TA-60, Japonia). Około 5 mg każdej badanej próbki zamknięto w aluminiowej patelni i skanowano w temperaturze od 25 do 250 stopni Celsjusza. Termogramy uzyskano przy szybkości skanowania 10C/min przy użyciu azotu jako gazu przedmuchującego.
Widma IR AML, lecytyny Soya A, kwasu oleinowego, Pluronic F-127 i zoptymalizowanej formuły AML-PLOs oceniono przy użyciu spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) (Shimadzu IR-Affinity-1, Japonia) w celu śledzenia wszelkich niezgodności lek-substancja pomocnicza. Około 3 mg każdej próbki sprasowano w dysk po zmieszaniu z KBr, a następnie zastosowano skanowanie w zakresie 400-4000 cm⁻¹ z rozdzielczością 4 cm⁻¹ w temperaturze otoczenia z prędkością 2 mm/s.
Niepropelentowa pianka (NPF) załadowana AML-PLOs została przygotowana przy użyciu zoptymalizowanego składu pianki z poprzedniej pracy i metody przygotowania, jak opisano, z niewielkimi zmianami. Użyto 1,5% (w/v) gliceryny jako środka stabilizującego, dodatkowo 0,5% (w/v) glikolu propylenowego (PG) do lewitacji 0,5% hydroksypropylo metylocelulozy (HPMC). Do mieszaniny dodano 1,249% (w/v) dodecylosiarczanu sodu jako anionowego surfaktantu (SAA). Następnie różne formuły oceniono przy użyciu tego samego stosunku (4% w/v) czterech typów niejonowych surfaktantów (SAA): Tween 20, Tween 80, Brij 56 i Brij 96. Niejonowy SAA wymieszano w przygotowanej mieszaninie i połączono z systemem AML-PLOs, aby ocenić wpływ typów niejonowych SAA na cechy systemu piankowego. Załadowany system piankowy mieszano na mieszadle magnetycznym (model MSH-20D, GmbH, Niemcy) przy 1000 rpm przez 60 minut w temperaturze otoczenia. Następnie, do przygotowania pianki z roztworu wodnego użyto polipropylenowej pompy bezolejowej w celu wytworzenia pianki podczas inspekcji lub aplikacji.
Niektóre badane parametry można wykorzystać jako podstawową metodę oceny pianki do oszacowania wpływu różnych składów pianki na cechy piankotwórczości i stabilności. Jedną z najczęściej stosowanych metod pomiaru parametrów jest metoda cylindra. Cylinder szklany wypełnia się określoną objętością roztworu pieniącego się, a tworzenie pianki odbywa się po zastosowaniu ręcznego wstrząsania; po określonym przedziale czasowym obserwuje się objętość pianki i objętość drenażu oprócz początkowej objętości pianki, aby obliczyć zamierzone parametry. W tym badaniu homogenizator wykorzystano jako alternatywną metodę wytwarzania pianki, zgodnie z poprzednią metodą, która została zastosowana w celu zmniejszenia zmienności ręcznego tworzenia pianki między badanymi formulacjami. Próbkę 3 mL w probówce Falcona homogenizowano przy 13500 rpm przez 2 minuty; odnotowano objętość pianki i objętość drenażu, aby obliczyć procent ekspansji pianki (FE), stabilność objętościową (FVS) i stabilność cieczy (FLS) zgodnie z równaniami.
Czas półtrwania pianki jest przypisany jako czas wymagany przez wytworzoną piankę do osiągnięcia połowy jej początkowej objętości; preferowana jest wyższa wartość czasu półtrwania, ponieważ wskazuje na bardziej stabilny system piankowy. Jak wspomniano, wytworzona pianka wykorzystywała homogenizator zamiast ręcznego wstrząsania.
Lepkość cieczy formulacji mierzono trzykrotnie przy użyciu wiskozymetru Brookfield DV3T (Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleboro, MA) przy 250 rpm i temperaturze 25°C ± 2°C. Lepkość jest istotnym czynnikiem w piankotwórczości i zdolności pompy do wytwarzania pianki.
PS, PDI i ZP zmierzono ponownie po włączeniu AML-PLOs do formulacji piankowej, aby zbadać stosowność i korzystność systemu piankowego do aplikacji skórnej.
Obraz pianki analizowano przy użyciu ImageJ (U. S. NIH, Maryland, USA) w celu określenia wielkości pęcherzyków i rozkładu wielkości. Zdjęcie systemu piankowego wykonano po wytworzeniu pianki na szklanej powierzchni przy użyciu pompy NPF. Oprogramowanie pomogło w dostosowaniu obrazu, a następnie przedstawiono histogram, aby przedstawić średnią wielkość pęcherzyka (μm) w stosunku do rozkładu wielkości.
Zoptymalizowaną nanodyspersję AML-PLOs i formulację piankową przechowywano w zamkniętych, brązowych fiolkach szklanych w temperaturze 4 ± 1°C i RT przez 3 miesiące, aby określić stabilność systemu podczas przechowywania. PS, PDI, ZP i wygląd fizyczny obserwowano w celu śledzenia zmian w stabilności fizykochemicznej formulacji. Ponadto, oceniano produkcję pianki, aby zweryfikować przydatność systemu. Oceny przeprowadzano trzykrotnie, głównie po przygotowaniu systemu i podczas miesięcznej oceny.
Oprócz zawiesiny AML, profil uwalniania AML z systemów PLOs i PLOs-foam przeprowadzono przy użyciu zmodyfikowanej pionowej komory dyfuzyjnej dostosowanej do formulacji piankowej i dużej objętości receptora. Komora odbiorcza zawierająca 100 mL PBS (pH 7,4) i etanolu (9:1) jako medium uwalniającego była utrzymywana w temperaturze 32 ± 0,5°C przy nieprzerwanym mieszaniu przy 100 rpm. Jak podano przez Kapoor i wsp., etanol jest używany w medium AML uwalnianego z transdermalnych nośników nanolipidowych w celu utrzymania warunków sink. Wystarczającą objętość badanych próbek, równą 10 mg AML, upuszczano do komory donorowej o powierzchni 5 cm². W z góry określonych okresach, 2 mL próbek z komory odbiorczej wycofywano i zastępowano świeżym medium. Pobrane próbki mierzono w każdym przedziale czasowym przy użyciu spektrofotometru (UV/visible) przy 364,5 nm w celu obliczenia ilości uwolnionego AML.
Dane wynikające z ocenionego profilu uwalniania oceniono kinetycznie poprzez zastosowanie różnych modeli, takich jak model zerowego rzędu, model pierwszego rzędu, model drugiego rzędu, model Higuchiego i model Hixsona-Crowella, itp., poszukując najlepiej dopasowanego modelu z wyższym współczynnikiem korelacji (R²) przy użyciu oprogramowania DDsolver. Interpretacja danych opierała się na wyjaśnieniu Costa i Sousa Lobo oraz Zhang i wsp.
Jakie są metody oceny aktywności antybakteryjnej i modelowanie in vivo?
Badanie przenikania ex vivo przeprowadzono za zgodą komisji etycznej Wydziału Farmacji Uniwersytetu w Kairze (numer protokołu PI 3305), używając skóry szczura jako modelu zwierzęcego do eksperymentów przenikania. Szczury albinosy uśmiercono przez dyslokację kręgów szyjnych, a tkanki skórne zebrano. Maszynki do strzyżenia włosów użyto do usunięcia włosów grzbietowych, a następnie ogoloną powierzchnię oddzielono za pomocą ostrza chirurgicznego. Po wycięciu skalpel zastosowano do starannego wycięcia podskórnej tkanki tłuszczowej z okolicy brzusznej skóry. Następnie skórę przemyto roztworem soli fizjologicznej i podzielono na odpowiednie kawałki do badań przenikania.
Przenikanie ex vivo AML z systemów PLOs i PLOs-foam przeprowadzono zgodnie z metodą opisaną przez Kapoor i wsp. przy użyciu zmodyfikowanej komory dyfuzyjnej z niewielką zmianą. Świeży kawałek skóry szczura przymocowano pomiędzy komorami dyfuzyjnymi o powierzchni 5 cm², utrzymując stronę rogową skierowaną w stronę komory donorowej. AML-PLOs, system piankowy AML-PLOs (równy 10 mg) i 10 mg zawiesiny leku umieszczono w komorze donorowej. Natomiast komorę odbiorczą napełniono 100 mL PBS (pH 7,4) i etanolem (9:1), utrzymywanymi w temperaturze 37 ± 0,5°C przy ciągłym mieszaniu przy 100 rpm przez 24 godziny. Pobierano dwumililitrowe porcje z komory odbiorczej w zaplanowanych odstępach czasu i natychmiast zastępowano świeżym medium. Następnie zebrane próbki filtrowano (membrana filtracyjna o 0,45 μm) i oceniano przy użyciu zwalidowanej metody HPLC. Ilość przenikniętą (skumulowaną) z badanych formuł przedstawiono na wykresie w stosunku do czasu, aby ocenić szybkość penetracji. Zbadano również parametr strumienia przenikania (Jss).
Po zakończeniu badania przenikania, użyte tkanki skórne usunięto i przemyto normalną solą fizjologiczną, homogenizowano z określoną objętością metanolu i trzymano w łaźni wodnej o temperaturze 37°C przy 100 rpm przez 24 godziny, aby zapewnić odpowiednią ekstrakcję leku zdeponowanego w warstwach skóry. Supernatant oddzielono, przefiltrowano i oceniono przy użyciu zwalidowanej metody HPLC.
Wcześniej przekazaną i zwalidowaną metodę HPLC określoną przez Sankar i wsp. zastosowano z niewielką modyfikacją do oznaczania ilościowego AML w badaniach ex vivo. Zastosowano HPLC (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) z autosamplerem, a detektor UV ustawiono na λmax 364,6 nm. Faza ruchoma była mieszaniną roztworu buforowego (pH 3) i acetonitrylu (50:50, v/v) przy przepływie jednego mL na minutę w temperaturze 40°C. Wszystkie próbki filtrowano przez filtr millipore 0,45 μm przed wstrzyknięciem, aby zapobiec zablokowaniu kolumny, a objętość 50 μL wstrzykiwano do kolumny analitycznej z każdej próbki. Metoda analityczna została zwalidowana pod względem liniowości, swoistości, precyzji, granicy wykrywalności i odzysku.
Co mówią wyniki charakteryzacji i stabilności systemu piankowego?
W tym badaniu system AML-PLOs załadowano do formulacji piankowej, dążąc do głębokiej penetracji i wygodnego zastosowania. Dlatego w badaniu wizualizacji ex vivo barwnik fluorescencyjny załadowano do systemu zamiast AML, aby obserwować i śledzić zdolność penetracji systemu piankowego przy użyciu mikroskopii konfokalnej skaningowej laserowej (CLSM).
Metodę cienkiego filmu wykorzystano do przygotowania pluroleosomu załadowanego barwnikiem zgodnie z opisaną metodą w sekcji 2.2.1 po wyjaśnieniu przygotowania AML-PLOs, biorąc pod uwagę zoptymalizowane wybrane proporcje mieszaniny. Jednak zamiast AML, barwnik Fluorescein Diacetate (FDA) załadowano do PLO, a następnie FDA-PLO włączono do wybranego składu systemu piankowego. Badanie przenikania przeprowadzono dla FDA-PLO przez 24 godziny, podobnie jak całe warunki przeprowadzonego badania przenikania ex vivo. Następnie tkankę skórną zebrano i przemyto normalną solą fizjologiczną, aby zapewnić usunięcie nadmiaru barwnika, a następnie przechowywano w temperaturze -20°C do wizualizacji CLSM.
Małą część tkanki skórnej zbadano przy użyciu mikroskopu (LSM 710; Carl Zeiss, Oberkochen, Niemcy), z długością fali wzbudzenia FDA przy 490 nm i długością fali emisji przy 529 nm. Biorąc pod uwagę grubość skóry, obserwacja dostarczyła jakościowych i ilościowych danych dotyczących przenikania systemu piankowego. Skanowanie optyczne przeprowadzono w zakresie głębokości od 0 μm do 285 μm, wykorzystując przyrosty co 15 μm. Cechę penetracji systemu w obrębie warstw skóry wyjaśniono poprzez skonstruowanie trójwymiarowej reprezentacji graficznej wykorzystującej model Z-stack.
Staphylococcus aureus i metycylinooporne S. aureus (MRSA), standardowe szczepy używane zgodnie ze standardowymi protokołami bezpieczeństwa laboratorium BSL-2, uzyskano z jednostki kolekcji kultur w Regionalnym Centrum Mykologii i Biotechnologii na Uniwersytecie Al Azhar. Szczepy bakteryjne przechowywano w 15% (v/v) zapasach glicerolu w temperaturze -80°C. Pojedynczą kolonię testowanych szczepów hodowano w bulionie Brain Heart Infusion (BHI). Następnie bakterie odwirowano przez 15 minut przy 10000 × g, przemyto i zawieszono ponownie w sterylnym buforze fosforanowym (PBS). Zawiesinę bakteryjną ustalono na końcową liczbę 2,6 × 10⁵ jednostek tworzących kolonię CFU/mL. Izolowane szczepy przechowywano w temperaturze 37°C na agarze z mannitolem i solą (MSA). Czystość szczepu zapewniono następnie poprzez obserwację morfologii komórek (barwienie metodą Grama), morfologii kolonii i testów biochemicznych (katalaza i koagulaza), opierając się na standardowych procedurach.
Technikę Kirby’ego-Bauera zastosowano do badań przesiewowych antybakteryjnych, opierając się na wytycznych Instytucji Standardowych Laboratoriów Klinicznych (CLSI) dotyczących dyfuzji w agarze. Objętość 100 μL z wybranej zawiesiny bakteryjnej, dostosowanej do stężenia 1,5 × 10⁸ CFU/mL, równomiernie rozprowadzono na sterylnych szalkach Petriego zawierających 25 mL agaru Mueller-Hinton (MHA). Zaszczepione płytki inkubowano przez noc w temperaturze 37°C. Po inkubacji, inokula bakteryjne przygotowano przy użyciu metody bezpośredniej zawiesiny kolonii, zgodnie z protokołami badania wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe. Dobrze izolowane kolonie aseptycznie zbierano przy użyciu sterylnej pętli drucianej i zawieszano w sterylnym 0,85% roztworze soli fizjologicznej. Mętność powstałej zawiesiny dostosowano tak, aby była równa standardowi 0,5 McFarlanda, zapewniając spójność stężenia bakterii dla testów downstream. Następnie, kultury bakteryjne równomiernie rozprowadzono na powierzchni MHA przy użyciu sterylnych wacików. Studzienki o średnicy 5 mm utworzono w zaszczepionym agarze przy użyciu sterylnego korka. Każdą studzienkę następnie wypełniono 50 μL odpowiedniego rozcieńczenia testowanej formulacji, przygotowanej w stężeniu 3,3 mg/mL. Dostępna w handlu maść Mupirax® służyła jako standardowa kontrola. Płytki agarowe hodowano w temperaturze 37°C przez 24 godziny, a cechy hamowania określano poprzez pomiar wyraźnej średnicy strefy wokół studzienki przy użyciu skali linijki. Badanie przeprowadzono w trzech powtórzeniach, aby statystycznie zweryfikować wyniki.
Minimalne stężenie hamujące (MIC) określono przy użyciu metody mikrorozcieńczeń w bulionie zgodnie z zaleceniem wytycznych CLSI. Dwukrotne seryjne rozcieńczenia wolnego leku AML i każdej testowanej formulacji przygotowano w sterylnych, zakrytych uniwersalnych butelkach w warunkach aseptycznych. Następnie, 2 mL nocnych hodowli bakteryjnych S. aureus i MRSA (inkubowanych w 37°C) zmieszano z 2 mL każdego rozcieńczenia. Mieszaniny krótko mieszano na vorteksie, aby zapewnić homogenizację, a następnie inkubowano w temperaturze 37°C przez 18 godzin, aby ocenić hamowanie wzrostu bakterii. Dodatkowe 2 mL bulionu przygotowano w osobnej butelce uniwersalnej, zaszczepiono S. aureus i MRSA i przechowywano przez noc w temperaturze 4°C. To przygotowanie służyło jako kontrola wzrostu do oceny całkowitego zahamowania. Kontrola pozytywna składała się z bulionu Mueller-Hinton (MHB) zaszczepionego tylko zawiesiną bakteryjną, podczas gdy Mupirax® był używany jako standardowa kontrola. Następnie, opierając się na mętności wzrostu, wartości MIC podano jako najniższe stężenie formulacji hamujące wzrost wybranych szczepów. W stosunku do kontroli pozytywnej, MIC oceniano w celu oceny działania hamującego testowanych formulacji przeciwko szczepom bakteryjnym.
Bezpośrednio po określeniu MIC, aliquoty z probówek niewykazujących widocznego wzrostu użyto do oceny minimalnego stężenia bakteriobójczego (MBC). Około 100 μL każdej kultury hamującej rozprowadzono na sterylnych płytkach agaru odżywczego i inkubowano w temperaturze 37°C przez 24 godziny. MBC było najniższym stężeniem, przy którym nie rozwinęły się kolonie bakteryjne na agarze.
Kluczowe zalety systemu piankowego z amlodypiną:
- Kontrolowane uwalnianie substancji czynnej przez 48 godzin
- Dobra penetracja przez warstwy skóry potwierdzona badaniami
- Skuteczność przeciwbakteryjna wobec szczepów S. aureus i MRSA
- Stabilność podczas 3-miesięcznego przechowywania w 4°C
- Przyspieszenie gojenia ran potwierdzone w badaniach in vivo
- Wygodna aplikacja w formie pianki
Obserwacje in vivo – badania modelowe i analiza gojenia ran
Badanie in vivo oceniło aktywność antybakteryjną AML i wpływ formulacji piankowej załadowanej AML-pluroleosomem na szczep Methicillin-resistant S. aureus (MRSA) przy użyciu modelu szczura z zakażeniem MRSA na otwartej ranie. To badanie przeprowadzono w sposób zgodny z wytycznymi zatwierdzonymi przez komisję etyczną Kolegium Farmacji, Uniwersytetu w Kairze (numer seryjny protokołu PI 3305). Szesnaście samców szczurów (albinos Wistar), o wadze około 200-250 g, zapisanych do badania, przydzielono do czterech grup (n = 4) i umieszczono indywidualnie w celu przygotowania zwierząt z nieograniczonym dostępem do żywności i wody. Pierwszą grupę przydzielono do zakażonej rany bez leczenia (kontrola pozytywna). Druga grupa była leczona dawką podawaną raz dziennie standardowego leku antybakteryjnego (Muiprax®). Trzecią grupę przydzielono do formulacji piankowej AML-PLOs z pojedynczą dawką co 48 godzin. Czwartą grupę ustawiono na pustą formulację piankową pluroleosomu. Skórę grzbietową szczura ogolono, a następnie wstrzyknięto podskórnie betametazon (2 mg/kg masy ciała/dzień) trzy razy dziennie, aby stłumić odporność szczura. Okrągłe nacięcie skóry o średnicy 20 mm skóry grzbietowej wycięto przy użyciu sterylnych nożyczek, a nacięcie pozostawiono na 24 godziny, aby umożliwić rozwój rany. Następnie, zakażenie rany wywołano przez 100 μL szczepu MRSA zawieszonego w sterylnej soli fizjologicznej (2,6 × 10⁵ CFU/mL). Objawy bakteryjnego zakażenia rany obserwowano 24 godziny po indukcji bakteryjnej, a następnie rozpoczęto leczenie. Rany otrzymały 100 μL formulacji każdej testowanej grupy poprzez podanie miejscowe przez 21 dni. Leczone rany i kontrole mierzono w 5, 7, 14 i 21 dniu po leczeniu dla każdej grupy. W każdym punkcie czasowym szczury uśmiercano przez dyslokację kręgów szyjnych. Próbki skóry zebrano z testowanych grup do oceny mikrobiologicznej i histopatologicznej. Do oceny mikrobiologicznej, homogenizowane próbki skóry hodowano w agarze z mannitolem i solą (MSA) przez 24 godziny w temperaturze 37°C, a następnie liczono jednostki tworzące kolonie (CFU).
W każdym punkcie czasowym, obrazy ran uchwycono z linijką metryczną umieszczoną obok rany, aby zapewnić odniesienie skali i umożliwić dokładną ocenę powierzchni rany poprzez oprogramowanie do analizy ImageJ (U. S. NIH, Maryland, USA). Procent zamknięcia rany obliczono matematycznie przy użyciu wspomnianego równania.
Inspekcję histopatologiczną przeprowadzono na próbkach skóry grzbietu szczura w każdym przedziale czasowym dla wszystkich grup. Próbki skóry przemyto, utrwalono przez 24 godziny w 10% buforowanej formalinie, przepłukano, odwodniono, przycięto i zatopiono w parafinie. Cięto sekwencyjne przekroje skóry o grubości 5-7 μm, a następnie mocowano je do szkiełek. Uzyskane przekroje tkankowe odparafinowano przy użyciu ksylolu i zabarwiono przy użyciu hematoksyliny i eozyny (H&E) do oceny histopatologicznej przez elektronowy mikroskop świetlny.
System punktacji zastosowano do oceny różnych etapów gojenia ran w różnych badanych przedziałach czasowych, w zależności od wieku rany. Przekroje tkanek ran oceniano na podstawie następujących kryteriów: strup, naciek komórek zapalnych, re-epitelializacja, ziarnina i tworzenie tkanki bliznowatej. Wymienione powyżej parametry sklasyfikowano następująco: (-) = normalna histologia (brak zmian), (+) ≤25% (łagodne zmiany), (++) = 25%-50% (umiarkowane zmiany) i (+++) >50% (ciężkie zmiany).
Istotne aspekty działania systemu:
- Amlodypina zakłóca błony komórkowe bakterii prowadząc do ich śmierci
- System zawiera optymalne proporcje lecytyny, kwasu oleinowego i pluronicu
- Kwas oleinowy wspomaga penetrację przez skórę
- Surfaktanty i stabilizatory w piance modyfikują uwalnianie substancji
- Nanometryczna wielkość cząstek umożliwia dotarcie do głębszych warstw skóry
- System wykazuje synergistyczne działanie składników
Obliczenia parametrów, optymalizacja i analiza wyników
Test t-studenta, jednoczynnikowa i dwuczynnikowa analiza wariancji (ANOVA), wraz z testami post hoc Tukeya, zostały zastosowane do ustalenia statystycznie istotnych różnic wśród badanych próbek. Poziom istotności ustalono na 0,05, a (* p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 i **** p < 0,0001) uznano za posiadające istotność statystyczną. (Analiza danych przeprowadzona przy użyciu oprogramowania Prism 6).
D-optymalny plan mieszaniny wygenerował 16 prób w celu oceny wpływu różnych proporcji lecytyny sojowej, kwasu oleinowego i pluronicu na oceniane odpowiedzi. Minimalne poziomy dla wszystkich zmiennych niezależnych były równe jeden, podczas gdy maksymalny poziom dla pluronicu i kwasu oleinowego wynosił 3 zamiast 5 dla lecytyny. Odnośnie do wybranego maksymalnego poziomu pluronicu, preferowany jest niski poziom, aby uniknąć solubilizacji pęcherzyków, co prowadzi do tworzenia miceli. Ponadto, wybór niższego poziomu kwasu oleinowego uwzględnia stabilność pęcherzyków i optymalną płynność błony, ponieważ wysoki poziom może destabilizować strukturę PLO i zwiększać płynność dwuwarstwy lipidowej, wpływając na ładowanie leku. Oprogramowanie Design Expert zastosowano do analizy danych uzyskanych z eksperymentalnych przebiegów przy użyciu analizy wariancji (ANOVA). Wyniki ANOVA odzwierciedlają statystycznie istotne wyniki, pokazując różne modele.
Wielkość cząstek AML-PLOs wahała się od 107,25 ± 5,4 nm do 390,33 ± 14,5 nm, co odzwierciedla zakres nanometryczny dla wszystkich formuł. Model pasuje do modelu kwadratowego z nieistotnym brakiem dopasowania (p = 0,7919). Jak pokazano, wzrost poziomu lecytyny (X₁) pozytywnie wpływał na wielkość cząstek. Lecytyna sojowa składa się z kilku cząsteczek fosfolipidowych, a przy zwiększeniu stężenia tworzy się większa struktura dwuwarstwowa. W przeciwnym razie kwas oleinowy (X₂) negatywnie wpływał na wielkość pęcherzyków, co można interpretować zdolnością jednonienasyconych kwasów tłuszczowych (OA) do integracji w dwuwarstwę lipidową i regulowania jej sztywności i płynności. Ponadto, kwas oleinowy indukuje krzywiznę warstwy lipidowej przy zmianie kształtu błony i zginaniu, i może zakłócać duże pęcherzyki, aby promować tworzenie małych, stabilnych pęcherzyków.
Co więcej, pozytywny związek z PS ujawniono w odniesieniu do efektu stosunku pluroniku (X₃); teoria miceli jest odpowiedzialna za atrybuty pluroniku, ponieważ wysoki stosunek SAA jest w stanie generować micele, które mogą być włączone do struktury pęcherzyka, prowadząc do zwiększenia rozmiaru. Interakcja między stosunkiem lecytyny sojowej i kwasu oleinowego (X₁X₂) znacząco i pozytywnie wpływała na PS (p = 0,0095). Synergistyczny efekt kombinacji lecytyna-kwas oleinowy może ustanowić równowagę między stabilnością struktury pęcherzyka a płynnością, zwiększając wielkość pęcherzyka. Pluronic również wzmacnia ten efekt poprzez stabilizację systemu. Preferowana wielkość pęcherzyków w miejscowych systemach dostarczania leków wynosi od 50 do 500 nm, z preferencją dla mniejszych rozmiarów do określonego limitu dla celowania w głębokie warstwy skóry. Minimalizacja PS jest pożądana w celu poprawy penetracji miejscowej przez warstwy skóry i zapewnienia skuteczności i stabilności systemu.
Wartości wskaźnika polidyspersyjności AML-PLOs wahały się od 0,3617 ± 0,018 do 0,5857 ± 0,029. Model pasuje do modelu kwadratowego z nieistotnym brakiem dopasowania (p = 0,3252). Jednolity rozkład wielkości pęcherzyków, reprezentowany przez niski PDI, podtrzymuje stabilność systemu i odtwarzalność formulacji pęcherzyków. Dodatkowo, jednolitość wielkości utrzymuje ładowanie i uwalnianie leku dla osiągnięcia przewidywalnych i bezpiecznych wyników terapeutycznych. Wyjaśniono wpływ różnych stosunków OA, SL i Pluronicu na PDI. Stosunek lecytyny (X₁), stosunek kwasu oleinowego (X₂) i stosunek Pluronicu (X₃) miały pozytywny wpływ na PDI (p = 0,0034). Lecytyna posiada złożony skład kilku fosfolipidów, głównie fosfatydylocholiny, charakteryzujących się różnymi długościami łańcucha węglowodorowego i poziomami nasycenia. Ta różnorodność może tworzyć mniej jednorodną strukturę dwuwarstwową i pęcherzyki o różnych rozmiarach, zwiększając PDI. Jeśli chodzi o kwas oleinowy, ułożenie OA w dwuwarstwach lipidowych może zakłócać błonę pęcherzykową, co prowadzi do szerokiego zakresu wielkości pęcherzyków. Ponadto, wpływ OA na płynność pęcherzyków i dynamiczne zachowanie może produkować mniej jednolite pęcherzyki i podwyższone wartości PDI.
Potencjał zeta AML-PLOs pasuje do modelu liniowego z nieistotnym brakiem dopasowania (p = 0,4490), a ZP wykazuje wartości od 5,182 ± 0,36 do 17,343 ± 0,47 mV. ZP odzwierciedla ładunek powierzchniowy pęcherzyków; niezależnie od znaku, wyższe wartości bezwzględne odzwierciedlają wyższe siły odpychające między cząstkami, podtrzymując stabilizację systemu poprzez minimalizację agregacji. Systemy pęcherzykowe zawierające lecytynę i kwas oleinowy przewidywalnie wykazują ładunek ujemny ze względu na obecność fosfatydylocholiny w lecytynie i grupy karboksylowej w kwasie oleinowym. W przeciwnym razie, ładunek dodatni na przygotowanych pluroleosomach może być względnie interpretowany przez adsorpcję pluronicu na powierzchni lecytyny, ponieważ istnienie pewnych typów pluronicu (F-127) w określonym stężeniu może nadawać ładunek dodatni pęcherzykowi ze względu na interakcję pluronicu i modyfikację powierzchni. Ten ładunek dodatni może być ściśle związany z zwitterjonową naturą lecytyny, która składa się z ujemnie naładowanej grupy fosforanowej i dodatnio naładowanej reszty choliny. W związku z tym, Pluronic działa niezależnie, aby modyfikować ładunek powierzchniowy lecytyny; jednak ładunek dodatni z wyższym stosunkiem lecytyny może wyjaśniać wzrost dodatniego ZP w liniowej relacji.
Wydajność enkapsulacji AML-PLOs pasuje do modelu liniowego z nieistotnym brakiem dopasowania (p = 0,4735), a zmierzone EE% wahało się od 40,4 ± 4,02 do 73,32 ± 4,67. Optymalne ładowanie leku w lipidycznym systemie pęcherzykowym kontroluje wzorce uwalniania, wzmacnia stabilność leku i zwiększa penetrację leku, ułatwiając ogólną skuteczność dostarczania leku. Pokazano, że wszystkie składniki systemu wpływają pozytywnie na wydajność enkapsulacji, niezależnie, bez interakcji. Lecytyna jest kluczowym składnikiem fosfolipidowym, który zwiększa tworzenie struktury i stabilność systemu pęcherzykowego. Zwiększenie poziomu lecytyny może poprawić tworzenie dwuwarstwy, stymulując zdolność pęcherzyka do enkapsulacji hydrofilowych i lipofilowych leków.
Co więcej, OA może być włączony do dwuwarstwy lipidowej, zwiększając jej stabilność poprzez zakłócanie intensywnej konfiguracji nasyconych lipidów. Ta regulacja struktury hamuje agregację i fuzję pęcherzyków, minimalizując perspektywę wycieku leku i zachowując stabilność systemu. Dodatkowo, OA poprawia płynność pęcherzyków i podtrzymuje integralność struktury, czyniąc ją mniej podatną na pęknięcie i zachowując ładowanie leku. Co więcej, cząsteczki pluroniku mogą stabilizować strukturę pęcherzyków i promować zatrzymanie leku poprzez włączenie do błony pęcherzykowej, zmniejszenie napięcia powierzchniowego i hamowanie agregacji pęcherzyków.
Maksymalna funkcja pożądania dla optymalnego systemu AML-PLOs zaproponowana przez oprogramowanie Design Expert® wynosiła 0,778. Cele optymalizacji opierały się na minimalizacji PS i PDI, maksymalizacji wartości bezwzględnej Z i maksymalizacji procentu EE. Zoptymalizowane wybrane proporcje mieszaniny obejmowały 4,875 dla lecytyny, jeden dla kwasu oleinowego i 1,125 dla pluronicu. W związku z tym, sformułowano ją i oceniono. Obserwowane odpowiedzi próby eksperymentalnej wynosiły 320,56 ± 15,5 nm, 0,4461 ± 0,03, 15,261 ± 0,62 mV i 71,25 ± 3,52%, wykazując dobrą korelację z przewidywanymi wartościami, ponieważ PS, PDI, ZP i EE wynosiły 332,767 nm, 0,454, 15,379 mV i 73,32%, odpowiednio. Wybrana zoptymalizowana formulacja AML-PLOs wykazała ładunek leku 64,5 ± 0,874%.
Analiza obrazu TEM optymalnego AML-PLO ujawniła wyraźny sferyczny pęcherzyk z regularnym rozkładem wielkości. Obraz pokazał, że rozmiar optymalnej formulacji mieścił się w zakresie nanometrycznym, zgodnie z odczytami Zetasizera. Termogram DSC ujawnił pik endotermiczny przy około 210°C dla czystego AML, co odzwierciedla jego krystaliczną naturę i odpowiada jego temperaturze topnienia. Z drugiej strony, zniknięcie piku AML z termogramu AML-PLOs udowodniło solubilizację leku w systemie dyspersyjnym i jego przejście z formy krystalicznej do amorficznej.
FT-IR ustanowiło skuteczne podejście do potwierdzenia solubilizacji i ładowania leku w systemie pęcherzykowym poprzez śledzenie charakterystycznych pików AML. Widmo FT-IR czystego AML wykazało wiele pików, głównie z powodu OH (grupy hydroksylowej) przy około 3037 cm⁻¹, i pasmo przy 3352 cm⁻¹, które przypisano grupom N-H. Rozciąganie C=O jest związane z pasmem mierzonym przy około 1635 cm⁻¹. Skuteczna solubilizacja leku w systemie PLO została udowodniona przez zniknięcie pasm leku ze spektrum AML-PLOs. Ponadto, zanikanie innych charakterystycznych pików substancji pomocniczych w spektrum AML-PLOs potwierdziło wytworzenie pluroleosomu z efektywnym ładowaniem.
Różne niejonowe surfaktanty przetestowano, aby wybrać formulację, która nabyła wyższe cechy stabilności pianki. Tween 20, Tween 80, Brij 56 i Brij 96 zostały wybrane, biorąc pod uwagę podwyższone wartości HLB, aby wspomagać zdolność tworzenia piany synergicznie z anionowym surfaktantem (SDS). Wszystkie inne składniki i warunki były stałe, co wskazywało, że każda znacząca zmiana w wynikach oceny pianki odnosi się tylko do wpływu typu anionowego SAA.
Tween 20 posiadał najwyższy procent FE i FVL, z najniższym FLS; zmienność jest znacząca dla wszystkich parametrów w porównaniu do Tween 80 i Brij 96. FE% wyraża zdolność systemu do ekspansji, co wskazuje na bardziej pieniącą się formulację. W przeciwnym razie, FVS i FLS są związane z ogólną stabilnością, ponieważ wyższy FVS definiuje maksymalną stabilność pianki, podczas gdy zwiększenie FLS odnosi się do stabilności drenażu, która przeciwstawia się stabilności systemu. Preferencja Tween 20 w zdolności pianotwórczej i stabilności pianki może być interpretowana przez równowagę hydrofilowo-lipofilową (HLB) SAA, ponieważ wzrost wartości HLB prowadzi do zmniejszenia napięcia międzyfazowego między gazem a cieczą. Wartości HLB używanych SAA wynosiły 16,7, 15, 12,9 i 12,4 dla Tween 20, Tween 80, Brij 56 i Brij 96, odpowiednio.
Jednak oba typy Brij wykazały preferowane wyniki niż Tween 80, co można wyjaśnić strukturą molekularną i właściwościami międzyfazowymi. Brije składają się z dłuższych hydrofobowych ogonów, które produkują bardziej elastyczny i wytrzymały film na granicy faz powietrze-woda, zwiększając stabilność. Wyniki Brij 56 pokazały nieistotną różnicę w porównaniu do Tween 20, z wyjątkiem FE, co można wyjaśnić, biorąc pod uwagę obie teorie HLB i struktury molekularnej.
Czas półtrwania pianki jest fundamentalny dla oceny stabilności i skuteczności systemów dostarczania leków na bazie pianki. Wyniki czasu półtrwania podtrzymują wnioski z badanych obliczonych parametrów, ponieważ Tween 20 z wyższą wartością HLB osiąga znacząco wyższy czas półtrwania.
Dlatego Tween 20, o wyższych atrybutach pianotwórczości i stabilności, został wybrany jako niejonowy SAA w formulacji pianki do dalszych badań wraz z innymi określonymi składnikami (SDS, HPMC, glikol propylenowy i gliceryna).
Lepkość pojawia się bez znaczącej modyfikacji po zmianie niejonowego SAA. HPMC jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za lepkość pianki; niemniej jednak, stężenie surfaktantu, zamiast typu SAA, może dominować ogólną lepkość pianki. Ogólnie, lepkość jest kluczową cechą w formulacji pianki, ponieważ manipuluje zdolnością pianotwórczą i stabilnością. Z tego powodu, optymalna średnia wartość lepkości jest kluczowa, ponieważ wyższa wartość podtrzymuje stabilność pianki, ale do określonego limitu, ponieważ jednocześnie dalsze przyrosty mogą utrudniać generowanie pianki.
Określone charakterystyki oceniono, aby zweryfikować przydatność systemu pianki AML-PLOs i zapewnić stosowność systemu jako wygodnej miejscowej postaci leku. Wielkość cząstek pęcherzyków lipidowych znacząco wpływa na transport leku do warstw skóry. Nanosystemy z z-average około 300 nm lub poniżej mogą dostarczyć enkapsulowany system do głębokich warstw skóry, podczas gdy średnice powyżej 600 nm są bezsilne. Jak zilustrowano, zarówno PS AML-PLOs, jak i systemów piankowych AML-PLO są odpowiednie do aplikacji, ze znaczną preferencją dla systemów piankowych ze względu na redukcję wielkości cząstek. Wskaźnik polidyspersyjności dla obu badanych formuł przedstawia nieistotną zmianę z akceptowalną jednolitością i rozkładem wielkości, ponieważ nie przekroczył 0,5. Odnośnie do potencjału zeta, ładunek powierzchniowy systemu jest znacząco odwrócony z dodatniego w AML-PLOs do wysoce ujemnego ładunku w systemie piankowym, co można względnie interpretować obecnością SDS jako jonowego surfaktantu w składzie pianki. Wynikający ujemny ładunek jest korzystny dla przezskórnego dostarczania leków, ponieważ siły odpychające z ładunkiem skóry wyolbrzymiają penetrację leku do warstw skóry.
Jak pokazano, po analizie obrazu pęcherzyków pianki AML-PLOs przy użyciu oprogramowania ImageJ, histogram ujawnił małe, monodyspersyjne pęcherzyki o wielkości głównie 4-8 μm. Wielkość pęcherzyków i rozkład wpływają na aplikację pianki ze względu na ich wpływ na wzorce reologiczne i stabilność. Jak zauważył Mirtić i wsp., efekt rozkładu pęcherzyków jest silny, ponieważ różnorodne ułożenie destabilizuje piankę. W przeciwnym razie, podwyższone stężenie SDS może prowadzić do zmniejszenia wielkości pęcherzyków z podwyższoną jednorodnością.
Po przechowywaniu, system pianki PLO okazał się zachowywać swój mleczny wygląd bez zauważalnej separacji faz lub agregacji, jak zamanifestowano przez inspekcję wizualną przez 3 miesiące. Jednakże, formuła działa prawidłowo po wytworzeniu pianki przy użyciu aktywatora. W porównaniu do świeżej próbki, oceniane wartości wykazały nieistotne zmiany (p > 0,05) po przechowywaniu w 4°C. Aspekty stabilności mogą być podtrzymywane przez składniki systemu piankowego, które obejmują różne surfaktanty i środki stabilizujące. Mieszanina surfaktantów w systemie piankowym ustanawia stabilną formulację poprzez adsorpcję i redukcję interakcji na granicy faz między różnymi fazami, aby uniknąć separacji i agregacji. Ponadto, wyższy ujemny ładunek systemu podtrzymuje efekt stabilizacji elektrostatycznego odpychania. W przeciwnym razie, przechowywanie prowadzone w temperaturze pokojowej znacząco wpływa na PS i PDI systemu piankowego. Podwyższona temperatura zwiększa energię kinetyczną, tym samym przyspieszając ruch i ułatwiając szybszą koalescencję. Co więcej, podwyższona temperatura zmniejsza lepkość systemu, co również przyspiesza szybkość koalescencji i zmniejsza stabilność systemu. Takie wyniki weryfikują stabilność preferowanego warunku przechowywania systemu piankowego AML-PLOs w 4°C, który nie wykazał zauważalnych zmian.
Wzorzec uwalniania zawiesiny AML, zoptymalizowanych AML-PLOs i systemu pianki AML-PLOs został zilustrowany. Zawieszona AML wykazała szybki wzorzec uwalniania, z około 99% uwolnionymi w ciągu 12 godzin. Odwrotnie, pęcherzyki AML-PLO wykazały wolniejsze uwalnianie, z tylko 40% leku uwolnionego po 12 godzinach, po czym zakończenie osiągnięto po około 30 godzinach. Formuła AML-PLO wykazuje sposób przedłużonego uwalniania w porównaniu z zawiesiną AML. Struktura PLO zmusza lipofilowy lek uwięziony w dwuwarstwie fosfolipidowej do dyfuzji z rdzenia lipidowego przed próbą uwolnienia; ten wynik jest zgodny z opublikowanym przez Abdelalim i wsp. podczas badania uwalniania leku z systemu oleosomu. Odnośnie do systemu piankowego, całkowite uwolnienie osiąga się po około 48 godzinach w wysoce kontrolowany sposób. Co więcej, surfaktanty i stabilizatory stosowane w formulacjach piankowych mogą wchodzić w interakcje z błonami pęcherzyków, modyfikując ich przepuszczalność.
Wydajność uwalniania zawiesiny AML jest istotna dla modelu kinetycznego Hixsona-Crowella, który został wybrany jako optymalny model dopasowania na podstawie wyższej wartości R² wynoszącej 0,9874. Ten model jest odpowiedni dla systemów, w których cząstki leku stopniowo się rozpuszczają, zmniejszając rozmiar i powierzchnię. AML-PLOs uwolnione w tym badaniu podążają za modelem Korsmeyera-Peppasa z R² wynoszącym 0,9855. Ten model jest wygodny dla systemów, gdy uwalnianie obejmuje zarówno dyfuzję, jak i erozję, co może być obserwowane ze względu na składniki przygotowanego pęcherzyka. W przeciwnym razie, Hixson-Crowell był najlepiej dopasowanym modelem dla systemu pianki AML-PLOs z wyższym R² wynoszącym 0,9973, co oznacza, że włączenie AML-PLOs do systemu piankowego wpłynęło na mechanizm uwalniania leku i kinetykę. W systemie piankowym, uwalnianie AML jest głównie kontrolowane przez rozpuszczanie pęcherzyków, a Hixson-Crowell jest pomysłowy w reprezentowaniu kinetyki uwalniania kontrolowanego przez rozpuszczanie.
Zawiesiną AML, zoptymalizowane AML-PLOs i system pianki AML-PLOs oceniono przy użyciu badania przenikania przez skórę ex vivo, aby zapewnić preferencję pianki w celowaniu w głębokie zakażenia skóry. Jak pokazano, skumulowany procent AML przenikniętego z zawiesiny leku po 24 godzinach nie przekroczył 6%. W przeciwnym razie, skumulowana ilość AML przenikniętego z PLOs i systemów piankowych PLO na koniec 24 godzin wynosiła około 15% i 45%, odpowiednio. Profil przenikania wykazał wyraźny okres opóźnienia dla AML-PLOs i AML-PLOs-foam, szacowany na około 3 godziny. Strumień przenikania (Jss) wynosił 0,00499, 0,0124 i 0,0373 mg/cm²·h dla zawiesiny AML, AML-PLO i systemu pianki AML-PLOs.
Systemy pęcherzykowe mogą zwiększać transdermalną absorpcję leku poprzez naśladowanie macierzy lipidowej warstwy rogowej (SC) ze względu na swój lipidyczny skład; również zakres nanometryczny wielkości pęcherzyków może zwiększać penetrację leku. Dodatkowo, kwas oleinowy w tworzeniu pluroleosomu pomaga jako wzmacniacz przenikania poprzez zakłócanie struktury lipidowej SC. Po włączeniu załadowanych PLOs do systemu piankowego, zauważono zauważalną poprawę w przenikaniu AML ze względu na synergistyczny efekt unikalnych cech pęcherzyków i systemu piankowego. Skład systemu piankowego ustanowił kluczową rolę w promowaniu penetracji, podczas gdy glikol propylenowy działa jako wzmacniacz przenikania, a gliceryna jako środek nawilżający, dostosowując przenikanie przez nawilżenie skóry. Ponadto, zdolność pianki do łatwego rozprzestrzeniania się na skórze i pokrywania większego obszaru niż inne formulacje ułatwia przedłużony kontakt z powierzchnią skóry. Pozwala to na równomierne rozprowadzenie i pożądaną absorpcję formulacji załadowanej lekiem.
Po oszacowaniu depozycji leku w warstwach skóry po przeprowadzeniu badania przenikania do 24 godzin, około 6,5% zmierzono dla AML-PLOs w porównaniu do 11% dla systemu pianki AML-PLOs; te wyniki są zgodne ze wzorcem penetracji i podtrzymują teorię systemu kontrolowanego uwalniania. System piankowy zawierał HPMC, uznany jako środek zagęszczający i bioadhezyjny, który ułatwia przedłużone przyleganie formulacji do skóry i wzmacnia depozycję skórną.
Lokalizację systemu Pluroleosome-foam w warstwach skóry zidentyfikowano poprzez zastosowanie formulacji załadowanej barwnikiem Fluorescein Diacetate (FDA) i monitorowanie intensywności fluorescencji. Obrazy CLSM reprezentowały odpowiednie przenikanie systemu, odzwierciedlone przez wysoką intensywność barwnika. Ilościową ocenę skumulowanej fluorescencji w głębokich warstwach skóry śledzono, aby zademonstrować głębokość przepuszczalności pianki AML-PLO. Różne teorie są proponowane odnośnie do efektu wzmacniającego nanopęcherzyków na penetrację skóry, w tym efekt adsorpcji, przenikanie trans-appendagealne, całkowite przenikanie pęcherzyków ze względu na nanometryczny rozmiar i obecność ujemnego ładunku systemu, które wpływają na dyfuzję przezskórną.
Średnica strefy zahamowania wzrostu została przedstawiona dla S. aureus i MRSA. Odnośnie do S. aureus, zarówno wolna AML, jak i systemy pianki AML-PLO wykazują równą wrażliwość, ponieważ zmierzone strefy dla obu wynosiły 30 mm. W porównaniu, Mupirax® (standardowy lek) wykazał wyższą wartość o średnicy 45 mm. W przeciwieństwie do tego, ocena wpływu badanych formulacji na oporny szczep MRSA odzwierciedlała nieco niższą wrażliwość na formulację załadowaną pianką. Strefa zahamowania wzrostu wynosiła 30 mm dla wolnej AML, podczas gdy system AML-PLOs-foam wykazał zmniejszoną średnicę 28 mm. Tymczasem, standardowy lek zarejestrował niższe wartości strefy zahamowania niż te dla S. aureus, ponieważ średnica została zauważona jako 40 mm.
Jak przedstawiono, wartości MIC i MBC dla S. aureus i MRSA po ekspozycji na puste-PLOs, AML-PLOs, pusty system piankowy PLOs i system piankowy AML-PLOs, oprócz standardowego leku (Mupirax® 2%), oszacowano i statystycznie oceniono dla badania porównawczego. PLOs załadowane AML wykazały znacząco niższe wartości MIC i MBC niż puste PLOs (p < 0,0001); aktywność tego ostatniego przeciwko izolowanym szczepom może być interpretowana przez skład pęcherzyka, ponieważ kombinacja OA i pluronicu może stymulować ogólną skuteczność antybakteryjną. Kimutai i wsp. zweryfikowali aktywność antybakteryjną kwasu oleinowego, omawiając mechanizm hamowania nienasyconych kwasów tłuszczowych na S. aureus FabI i syntezę kwasów tłuszczowych. Dodatkowo, właściwości antyadhezyjne Pluronic F-127 przeciwko bakteriom Gram-dodatnim, takim jak S. aureus, wyjaśnione przez Sharun i wsp., wspierają skuteczność antybakteryjną, ponieważ adhezja jest kluczowa dla inicjacji rozwoju biofilmu. Bakterie utrzymujące się w stanie planktonicznym są bardziej podatne na środki antybakteryjne niż w stanach biofilmu.
System piankowy załadowany AML nabył znacząco wyższą aktywność niż pusta pianka PLOs, jak pokazano przez niższe wartości MIC i MBC załadowanej pianki dla zarówno S. aureus (p < 0,001) (p < 0,05), jak i MRSA (p < 0,05). Wzrost aktywności antybakteryjnej w pustej piance nad pustymi PLOs można wyjaśnić istnieniem SDS w składzie pianki. SDS może solubilizować i zakłócać błony komórkowe bakterii poprzez denaturację białek i enzymów, prowadząc do lizy komórki. Co więcej, AML-PLOs i systemy piankowe AML-PLO wykazały nieistotne różnice między wartościami MIC i MBC. W przeciwnym razie, jak omówiono wcześniej, załadowany system piankowy jest preferowany ze względu na cechy aplikacji i penetracji.
Ogólne badanie mikrobiologiczne in vitro podtrzymuje aktywność amlodypiny jako obiecującego środka antybakteryjnego; wyniki były równoległe do tych zauważonych przez Barbosa i wsp., które wykazały aktywność AML przeciwko S. aureus zwiększoną przez efekt synergistyczny z innymi antybiotykami. Mechanizm może być interpretowany przez zakłócanie przez AML błon komórkowych bakterii, co prowadzi do możliwej śmierci komórki. W innej poprzedniej ocenie in vitro, amlodypina hamowała kilka β-laktamaz i została zademonstrowana jako środek antybakteryjny przeciwko opornym szczepom, takim jak MRSA, szczególnie w połączeniu z innymi antybiotykami.
Model szczura z zakażoną otwartą raną przyjęto przy użyciu szczepu MRSA do oceny aktywności przygotowanej pianki AML-PLOs i systemów pianki pustych-PLOs w porównaniu do standardowego leku (Mupirax®) i kontroli pozytywnej przez 21 dni leczenia, biorąc pod uwagę określone przedziały czasowe. Obserwowane wyniki sekwencyjnych obrazów ran badanych grup szacują bliższy sposób gojenia ran w grupie pianki AML-PLOs w porównaniu do grupy standardowego leku, a całe badanie odzwierciedla preferowane wyniki wszystkich grup nad kontrolą pozytywną. Jednakże, liczby mikrobiologiczne były ilościowo określane z tkanek ran każdej grupy w różnych odstępach czasu, aby zapewnić aktywność i uzasadnić wyniki wizualne. Liczba mikrobów w 5. dniu wykazała, że grupa pianki AML-PLO miała liczbę mikrobów 3,1 × 10³ CFU/mL, w porównaniu do 2,1 × 10³ CFU/mL dla grupy standardowego leku (p < 0,0001), 7,6 × 10³ CFU/mL dla grupy pianki pustej-PLO i 8,4 × 10³ CFU/mL dla kontroli pozytywnej. W 7. dniu, grupy pustej pianki PLOs i kontroli pozytywnej utrzymywały podwyższone obciążenie bakteryjne, ponieważ wynosiło ono 5,8 × 10³ i 6 × 10³ CFU/mL, odpowiednio, co było znacząco wyższe niż grupy Mupirax® i pianki AML-PLOs z liczbą kolonii 9,2 × 10² i 1,2 × 10³ CFU/mL, odpowiednio (p < 0,0001). Liczba mikrobów standardowego leku i pianki AML-PLOs wykazuje nieistotną zmienność. W 14. dniu, grupa pianki AML-PLO wykazała redukcję do 8,5 × 10² CFU/mL, w porównaniu do 3,4 × 10² CFU/mL w grupie standardowego leku (p < 0,05). W przeciwnym razie, pusta pianka PLOs wynosiła 1,7 × 10³ CFU/mL, a 3,4 × 10³ CFU/mL obserwowano dla grupy kontroli pozytywnej. Po 21 dniach leczenia, grupa pianki AML-PLO wykazała osłabienie obciążenia bakteryjnego wynoszące 7 × 10² CFU/mL, w porównaniu do 2,5 × 10² CFU/mL w grupie standardowego leku (p < 0,05). W porównaniu do kontroli pozytywnej, zarówno pianka AML-PLOs (p < 0,001), jak i standardowy lek (p < 0,0001) wykazały znaczący spadek obciążenia bakteryjnego. Grupa pustej pianki PLOs wynosiła 1,2 × 10³ CFU/mL, co jest uznawane za znacząco wyższe obciążenie bakteryjne w porównaniu do wyników pianki AML-PLOs (p < 0,05) i standardowego leku (p < 0,0001).
Wyniki mikrobiologiczne in vivo podtrzymują aktywność antybakteryjną AML przeciwko MRSA, ponieważ mechanizm został wyjaśniony wcześniej w badaniu in vitro. Aktywność AML jako środka antybakteryjnego przeciwko S. aureus jest oceniana przez poprzednie badania in vivo przeprowadzone przez Andrade i wsp. na modelu Galleria mellonella, który sugeruje, że lek może być obiecującą alternatywną terapią antybakteryjną. Jak podkreślono wcześniej, efekt składu systemu pustej pianki PLOs, dokładnie OA, Pluronic i SDS, wydawał się znacząco mniej skuteczny i wymagał dłuższego okresu. Dodatkowo, redukcja, która wystąpiła w obciążeniu bakteryjnym kontroli pozytywnej po zakończeniu badania, może wynikać z odpowiedzi immunologicznej gospodarza lub zmian środowiskowych rany. Jednakże, ten niewielki spadek nie wpłynął na gojenie rany.
Skuteczność przygotowanego systemu pianki AML-PLOs badano poprzez oszacowanie obszarów ran i procentu zamknięcia ran ocenianych formuł w określonym okresie badania. Pianka AML-PLOs wykazała znacząco zwiększoną wydajność zamknięcia rany, ponieważ procent osiągnął około 67,7% w piątym dniu i ujawnił prawie 98,7% zagojonej rany w 21 dniu. W przeciwieństwie do tego, kontrola pozytywna wykazała niższą szybkość zamknięcia rany, około 38% w 5. dniu. Procent osiągnął 82% w całym czasie eksperymentalnym, co jest jednak uznawane za znacząco niższe niż wyniki grupy pianki AML-PLOs we wszystkich przedziałach czasowych (p < 0,0001). Pomimo braku leczenia w grupie kontroli pozytywnej, zamknięcie można przypisać wyższej naturalnej zdolności regeneracyjnej szczurów. Szybka proliferacja komórek, przyspieszona przebudowa tkanek i silna odpowiedź immunologiczna mogą wyjaśniać mechanizm zamknięcia rany u szczurów. Grupa standardowego leku wykazała poprawę w zamknięciu rany, ale ze znacząco niższym poziomem w porównaniu do wyników pianki AML-PLOs (p < 0,0001), ponieważ wynosiło ono około 51,5% w 5. dniu i 95% w 21. dniu. Zgodnie z Taheri i wsp., wyniki badania reprezentują, że niższa liczba bakterii w leczonych grupach skutkuje szybszym zamknięciem rany. Co więcej, cechy zamknięcia rany pustej pianki PLOs można interpretować przez istnienie gliceryny i Pluronic F-127 w pustym systemie. Jak wspomniano przez Stout i McKessor, opatrunek z gliceryną może nadawać bakteriostatyczne środowisko obszarowi rany, prowadząc do niższego obciążenia bakteryjnego i lepszych wyników gojenia. Dodatkowo, Sharun i wsp. omawiają aktywność pluroniku i zauważyli, że może on promować gojenie ran i tworzyć barierę przeciwko szkodliwym patogenom.
Wyniki histopatologiczne dla etapów gojenia ran badania in vivo dla kontroli pozytywnej, standardowego leku, pianki AML-PLOs i grup pustej pianki PLOs w różnych badanych przedziałach czasowych (1, 5, 7, 14 i 21 dni leczenia) zostały wyjaśnione przez histopatologiczną ocenę punktową gojenia ran. W pierwszym dniu po leczeniu wyniki histopatologiczne dla wszystkich badanych grup odzwierciedlają zakłócenie warstwy naskórka na marginesie nacięcia z istotną początkową reakcją zapalną obejmującą liczne liczby neutrofili. Skrzep fibrynowy, w tym czerwone krwinki i resztki komórkowe, został zebrany, pokrywając obszar rany. Odnośnie do standardowego leku, pianki AML-PLOs i grup pustej pianki PLOs, wczesny etap urazu i natychmiastowa odpowiedź zapalna są głównie nienaruszone przez miejscowe formulacje na tym początkowym etapie.
W 5. dniu kontrola pozytywna i grupy pustej pianki PLOs wykazały trwałą, znaczącą infiltrację komórek zapalnych, ale nastąpił niewielki spadek w porównaniu do pierwszego dnia. Poprawa tkanki ziarninowej w pobliżu łoża rany, oznaczona nowymi naczyniami krwionośnymi (angiogeneza) i ograniczonymi fibroblastami. Ponadto, luka w ranie pozostaje znaczna, wskazując na brakującą re-epitelializację na granicy rany. Odnośnie do grupy standardowego leku, infiltracja komórek zapalnych została zmniejszona, a bardziej rozwinięta i ustrukturyzowana tkanka ziarninowa z podwyższoną angiogenezą i proliferacją fibroblastów została utworzona w porównaniu do kontroli pozytywnej. Również brak znaczącej re-epitelializacji na obwodzie rany został zaobserwowany. Grupa pianki AML-PLOs ujawniła szybką i ustrukturyzowaną tkankę ziarninową charakteryzującą się obfitymi fibroblastami i neowaskularyzacją, wskazując na działania pro-gojące. Przekrój tkanki grupy pianki AML-PLOs wskazuje na potencjalnie przyspieszoną i bardziej rozległą translokację tkanki nabłonkowej z marginesów rany. Wcześniejsze pozytywne wyniki grupy pianki AML-PLOs są zgodne z poprzednią oceną Wen i wsp., dowodząc, że stosowanie nanocząstek w strategii terapeutycznej zakażonych ran zwiększa wyniki terapeutyczne i efektywność gojenia ran.
W 7. dniu tkanka grupy kontroli pozytywnej utworzyła tkankę ziarninową charakteryzującą się podwyższonym poziomem fibroblastów i kolagenu; pomimo tego, pozostaje ona niedojrzała, niezorganizowana i mniej gęsta. Dodatkowo, brak re-epitelializacji utrzymywał się na marginesach rany. Grupa standardowego leku wykazuje wyraźnie zmniejszone komórki zapalne, dobrze zorganizowaną i gęstszą tkankę ziarninową z podwyższoną depozycją kolagenu i brak zauważalnej epitelializacji. Grupa pianki AML-PLOs przejawiała umiarkowaną obecność komórek zapalnych, wskazując na zakończone usuwanie zapalenia. Wykryto tworzenie zaawansowanej i dobrze ustrukturyzowanej tkanki ziarninowej charakteryzującej się gęstymi, dojrzałymi włóknami kolagenowymi. Częściową re-epitelializację dostrzeżono na granicy rany, a angiogeneza została zmniejszona w miarę dojrzewania rany. Wyniki pustej pianki PLOs, w porównaniu do kontroli pozytywnej, były zauważalnie przedłużone, ale mogą być mniej skuteczne w gojeniu niż grupy leczone.
Przewlekłe zapalenie wystąpiło w 14. dniu w grupie kontroli pozytywnej, prowadząc do wyraźnie przedłużonego gojenia lub trwałego zakażenia. Pierwotną epitelializację rozpoznano, a nieuporządkowane wiązki kolagenu zawierające resztkowe komórki zapalne istniały. Zamknięcie rany może być mniej skuteczne, prowadząc do bardziej rozległej blizny. Grupa standardowego leku ujawniła minimalne komórki zapalne, podczas gdy epitelializacja była nieistniejąca. Dojrzała tkanka bliznowata została rozwinięta i wykazywała wysoce zorganizowane i gęste włókna kolagenowe. Grupa pianki AML-PLOs przejawiała redukcję komórek zapalnych i unaczynienia. Oprócz zaawansowanej przebudowy charakteryzującej się dobrze utworzonymi i dojrzałymi wiązkami kolagenu, które ściśle naśladują normalny kolagen skóry, widoczna była tendencja do regeneracji strukturalnej rany.
Jak przedstawiono po 21 dniach leczenia, ułożenie kolagenu grupy kontroli pozytywnej było suboptymalne, z potencjalnym istnieniem przewlekłych komórek zapalnych lub manifestacją niedoskonale regulowanego gojenia. Obecny był stabilny neoepidermis, podczas gdy potencjalnie nie w pełni odzyskujący normalną grubość. Grupa standardowego leku pokazała częściowy naskórek nad blizną i zespół gęstych, wysoce zorganizowanych, zorientowanych włókien kolagenowych podobnych do normalnej skóry. Przekrój tkanki pianki AML-PLOs jest postrzegany jako całkowicie zregenerowany naskórek, a włókna kolagenowe wykazują wysoce uporządkowaną i gęstą strukturę. Potencjalne odmłodzenie skóry, mieszków włosowych i gruczołów łojowych zostało zauważone wewnątrz naprawionego obszaru. Zademonstrowane cechy naprawy tkanek, obejmujące re-epitelializację i zespół kolagenu i keratynocytów, tworzenie blizny, reprezentują skuteczność formulacji w pokonaniu zakażenia i naprawie tkanek.
Ogólnie, formulacja pianki AML-PLOs odzwierciedlała znacznie podwyższoną skuteczność gojenia ran, co potwierdzono przez przyspieszoną re-epitelializację, zmniejszony naciek komórek zapalnych i zwiększoną depozycję kolagenu. Wszystkie te etapy są uważane za niezbędne dla cyklu gojenia ran. Co więcej, gromadzenie zorganizowanej, gęstej matrycy kolagenowej wskazuje na rekonstrukcję rany i przebudowę jako odbicie końcowego etapu gojenia, wyzwalając zamknięcie rany.
Obecne badanie z powodzeniem opracowało innowacyjny system dostarczania bezylan amlodypiny (AML) i wykazało pozytywne wyniki, które potwierdzają jego skuteczność jako środka antybakteryjnego. Pluroleosomy (PLOs) ustanowiły odpowiedni i skuteczny nośnik do podawania AML na skórę, dając lepsze wyniki. Zoptymalizowany stosunek mieszaniny składał się z 4,875 dla lecytyny, jeden dla kwasu oleinowego i 1,125 dla pluronicu. Zoptymalizowaną formulację (AML-PLOs) załadowano do pianki złożonej z Tween 20 jako wybranego niejonowego surfaktantu o preferowanej zdolności pianotwórczej i stabilności.
Śledzenie cech pianki AML-PLOs podczas przechowywania do 3 miesięcy w 4°C zapewniło stabilność systemu i ujawniło nieistotne zmiany. Ładowanie AML-PLOs w systemie piankowym skutkowało bardziej kontrolowanym sposobem uwalniania, ponieważ całkowite AML uwolnione z PLOs-foam wymagało 48 godzin w porównaniu do 30 godzin z PLOs. Ponadto, system piankowy indukuje przenikanie leku i depozycję przez tkanki skórne, jak poparto wynikami z badania wizualizacji CLSM, które udowodniło zdolność systemu do penetracji.
Podsumowanie
Przeprowadzone badania dotyczyły opracowania innowacyjnego systemu dostarczania amlodypiny w formie pianki z pluroleosomami do leczenia zakażeń skóry i tkanek miękkich. Zoptymalizowany skład systemu zawierał lecytynę, kwas oleinowy i pluronic w odpowiednich proporcjach. Formulacja wykazała stabilność podczas 3-miesięcznego przechowywania w temperaturze 4°C oraz kontrolowane uwalnianie substancji czynnej przez 48 godzin. Badania potwierdziły skuteczność przeciwbakteryjną wobec szczepów Staphylococcus aureus i MRSA, dobrą penetrację przez warstwy skóry oraz przyspieszenie gojenia ran w modelu zwierzęcym. System ten może stanowić obiecującą alternatywę w terapii opornych zakażeń skóry, oferując kontrolowane dostarczanie leku i wygodną aplikację.
