滴眼液是眼部護理的主要劑型,用于青光眼、干眼、炎癥、感染和過敏等廣泛的適應癥。為了增加眼部藥物的吸收,而不破壞眼上皮,眼藥水制劑應盡可能長時間地保持高濃度可溶性藥物與眼上皮接觸。然而,眼淚和頻繁的眨眼限制了藥物在眼表上的滯留,原位凝膠系統(tǒng)已經(jīng)用于局部眼部藥物的傳遞的研究,熱敏聚合物是最廣泛的研究之一。

最近,世界三大頂級醫(yī)學院之一的美國約翰·霍普金斯大學,其威爾默眼科研究所納米醫(yī)學中心Justin Hanes和?Laura M. Ensign提出了一種凝膠低滲溶液,含有低濃度的熱敏三嵌段共聚物(Pluronic F127),用于延長眼部藥物的遞送。在局部應用中,低滲配方形成高度均勻和清晰的薄層,覆蓋眼表,并防止眨眼清除,增加眼內(nèi)吸收親水性和疏水性藥物,相對于常規(guī)熱敏凝膠配方和商用滴眼液,延長藥物-眼-上皮接觸時間。該論文以“Gelling hypotonic polymer solution for extended?topical drug delivery to the eye”為題,發(fā)表在Natural Biomedical Engineering期刊。

《Nature》子刊:眼睛疲勞得了干眼癥?關于滴眼液的藥物遞送研究來啦!

低滲凝膠配方形成均勻的表面涂層和凝膠

在體內(nèi)應用光學相干斷層掃描(OCT)成像對眼滴過程進行可視化。低滲12%F127配方(12%低滲)?與等滲12%F127配方(12%iso)、常規(guī)等滲18%F127配方(18%iso)相比,該配方應表現(xiàn)為不誘導眼部組織吸水的粘性液體(圖1a)。常規(guī)18%iso配方的立即凝膠化導致眼表上有一層厚厚的、不規(guī)則的涂層,眨眼時更容易被清除;12%iso配方,不能集中應用于眼睛進行溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變,在眨眼后被清除;相比之下,12%低滲配方形成了均勻的表面涂層。

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圖1 低滲性驅(qū)動水吸收,形成均勻的眼表涂層和凝膠化。a)局部應用12%低滲,12%iso和18%iso滴眼液的大鼠眼睛后OCT圖像;b)?在37C°體外和體內(nèi)應用后,200nm納米粒子在指示介質(zhì)中的集合平均方位移(MSD);c)?在12%低滲、12%iso和18%iso制劑中納米粒子在體內(nèi)應用后的體內(nèi)跟蹤軌跡(~20s)

低滲凝膠增強眼內(nèi)藥物吸收

制定了幾種常用的具有不同物理化學性質(zhì)的局部前段藥物,以比較12%低滲凝膠配方中的眼部給藥與傳統(tǒng)的凝膠配方方法(18%iso)、相應的商業(yè)可用配方以及不給藥的差別。結果表明12%低滲配方,在大鼠角膜中提供了更高的藥物濃度(圖2a),結膜(圖2b)、眼房水(圖2c)有類似的趨勢。12%低滲配方在10h時提供了最大和最持續(xù)的眼內(nèi)壓下降。12%低滲配方?(酒石酸溴莫尼定)配方與Alphagan?p相比提供了長時間的眼內(nèi)吸收(圖2f)。

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圖2 與常規(guī)膠凝制劑(18%iso)或市售制劑(Alphagan P)相比,低滲膠凝滴液(含量為12%)可提高水溶性酒石酸溴莫尼定(0.15%w/v)的眼內(nèi)吸收。在最后一次給藥后1、4和8h測定大鼠角膜(a)、結膜(b)和房水(c)中的的酒石酸溴莫尼定濃度;單劑量測定正常血壓家兔IOP(△IOP)的10h變化,將12%的低滲(酒石酸溴莫尼定)與18%iso(酒石酸溴莫尼定)或Alphagan p(d)和12%低載體?(e)進行比較;f)?單次劑量后3h兔血清中酒石酸溴莫尼定濃度

與眼表和視力的兼容性

評估了慢性局部給藥的低滲凝膠制劑載體在兔子中的作用。兔子每天使用兩次,為期五周,并將12%低滲配方與12%iso、市售平衡鹽溶液(BSS)和未處理組進行比較。所有治療組角膜染色和角膜染色均無顯著性差異。對于所有治療組,與未治療的家兔相比,角膜染色和閃爍頻率無顯著性差異(圖3a,b)。同樣,在所有組治療5周結束時獲得的角膜中沒有觀察到明顯的組織學差異(圖3c)。

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圖3 ?每天兩次給藥5周,低滲凝膠制劑(12%低滲)與未經(jīng)治療難以區(qū)分。眼表損傷,用Lissamine綠色染色和評分(a)評估,并在給定的一天(b)第一次劑量后3小時內(nèi)計數(shù)眨眼次數(shù),以及5周收集的角膜組織的蘇木精和伊紅染色(c)

總結:該研究報道了一種方法,使用熱敏凝膠聚合物作為眼藥水,提供增加和持續(xù)的眼內(nèi)藥物吸收,而不增加全身藥物暴露,藥物與眼表接觸更長的時間會導致藥物向后段的傳遞增加。在應用時,眼藥水均勻地擴散到眼睛表面,而吸水濃縮聚合物在眼表形成一個薄的,清晰的凝膠層證明了低滲低濃度的熱膠凝配方的性能優(yōu)于優(yōu)于傳統(tǒng)的等滲熱凝膠制劑和商業(yè)滴眼液。

全文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202003395

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