iv
53354802 : MAJOR : PHARMACEUTICAL TECHNOLOGY
KEY WORDS : LIPID NANOPARTICLES / LIPID NANOCARRIERS / SOLID LIPID NANOCARRIERS / NANOSTRUCTURED LIPID CARRIERS / NANOEMULSIONS / LIPOSOMES / SKIN PERMEATION / PERMEATION ENHANCER / ALL TRANS RETINOIC ACID
PONWANIT CHAROENPUTTAKUN: DEVELOPMENT OF LIPID NANOCARRIERS FOR ENHANCING SKIN PERMEATION OF LIPOPHILIC DRUG. THESIS ADVISORS: ASSOC.
PROF. TANASAIT NGAWHIRUNPAT, Ph.D., AND ASSOC. PROF. PRANEET OPANASOPIT, Ph.D. 145 pp.
The aims of this study were to develop lipid nanocarriers including solid lipid nanoparticles (SLN), nanostructured lipid carriers (NLC), nanoemulsions (NE) and liposomes as skin delivery carrier for all trans retinoic acid (ATRA) and investigate the influences of formulation factors on particle size, zeta potential, percentage yield, ATRA content, morphology, crystallinity, stability, cytotoxicity, in vitro drug release and in vitro skin permeability. Furthermore, their permeation enhancement mechanisms were elucidated. All lipid nanocarriers had particle size in the nanometer range (less than 242 nm) with negative zeta potential (-15 to -46 mV). All lipid nanocarriers showed a good capacity in ATRA loading which was in the range of 0.56 to 2.66 mg/g. The morphology of all lipid nanocarriers by TEM images were similar and nearly spherical structure. Wide-angle X- ray scattering diffractogram of ATRA-loaded lipid nanocarriers indicated that ATRA was in an amorphous state in the lipid nanocarriers. The long-term stability results showed that the physical and chemical stability of ATRA- loaded lipid nanocarriers was affected by the temperature. The preference storage temperature of all lipid nanocarriers was at 4°C. Moreover, all lipid nanocarriers could protect the ATRA from photo-degradation when compared with ATRA in an alcohol solution. The cytotoxicity to fibroblast cells of all ATRA-loaded lipid nanocarriers was much lower than ATRA free drug. The in vitro release study of lipid nanocarriers showed a slow release profile over 24 h. The different in the release rate of SLN, NLC and NE might be due to the difference of drug incorporation model and crystallinity of lipid matrix. The in vitro skin permeation study provided the evidence that amount of drug, ratio of liquid lipid: solid lipid, and type of oils affected the skin permeation enhancement. The higher of amount of drug and solid lipid led to increasing skin permeation. 0.3% ATRA-loaded SLN showed the highest flux followed by NLC. Moreover, adding limonene into lipid nanocarriers can enhance the skin permeation. The flux of SLN2 was significant higher than those of NLC11 and NE. The skin permeation flux of ATRA-loaded liposomes containing permeation enhancer (L2-L4) was significant higher than conventional liposomes (L1). The skin permeation kinetic of all lipid nanocarriers followed the zero-order models. The highest skin permeation flux was achieved from SLN2 (0.3% ATRA, 30% cetyl palmitate, 1.2% Transcutol® P, 10%
limonene, and 2% Tween20). The results from differential scaning calorimetry (DSC) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) provided the skin permeation enhancement proposed mechanism of lipid nanocarriers containing skin enhancers (SLN2, NLC11, NE and L2-L4) which might be due to the film formation at the skin surface, the disruption of the lipid and protein arrangement, and the fluidization of the lipid bilayer in the stratum corneum. The confocal laser scanning microscopy (CLSM) images revealed that rhodamine B base from each limonene composited lipid nanocarriers distributed and accumulated in the epidermis layer. Thus, all lipid nanocarriers were promising carriers for epidermis target drug delivery. These results provided that lipid nanocarriers especially SLN2 were the promising lipid nanocarriers for enhancing skin delivery of lipophilic drugs by disrupting intercellular lipid bilayer of stratum corneum, and useful fundamental information to develop the lipid nanocarriers formulation for improving skin delivery of lipophilic drugs.
Department of Pharmaceutical Technology Graduate School, Silpakorn University Student's signature ... Academic Year 2014 Thesis Advisors' signature 1... 2...
สำ น ั ก หอส มุ ดกล า ง
v 53354802 : สาขาวิชาเทคโนโลยีเภสัชกรรม
คําสําคัญ : อนุภาคไขมันขนาดนาโน / ตัวพาไขมันขนาดนาโน / โซลิดลิพิดนาโนพาร์ทิเคิล / นาโนสตรักเจอร์ลิพิดแครีเออร์ / นาโนอิมัลชัน / ลิโพโซม / การซึมผ่านทางผิวหนัง / สารเพิมการซึมผ่าน / ออลทรานส์เรติโนอิกแอซิด
พรวนิช เจริญพุทธคุณ : การพัฒนาตัวพาไขมันขนาดนาโนเพือเพิมการซึมผ่านผิวหนังของยาทีชอบไขมัน.
อาจารย์ทีปรึกษาวิทยานิพนธ์: ภก.รศ.ดร. ธนะเศรษฐ์ ง้าวหิรัญพัฒน์ และภญ.รศ.ดร. ปราณีต โอปณะโสภิต. 145 หน้า.
การวิจัยนีมีวัตถุประสงค์เพือพัฒนาตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโน ได้แก่ โซลิดลิพิดนาโนพาร์ทิเคิล (เอสแอลเอ็น) นาโนสตรักเจอร์ลิพิดแค รีเออร์ (เอ็นแอลซี) นาโนอิมัลชัน (เอ็นอี) และลิโพโซม (แอล) เพือนําส่งยาออลทรานส์เรติโนอิกแอซิด (เอทีอาร์เอ) ทางผิวหนัง และศึกษาปัจจัยต่างๆได้แก่
ขนาดอนุภาค ประจุบนพืนผิวอนุภาค ประสิทธิภาพในการบรรจุยา สัณฐานวิทยา สภาพเป็นผลึก ความคงตัวของตํารับ ความเป็นพิษต่อเซลล์ การปลดปล่อยยา การซึมผ่านผิวหนัง และกลไกการเพิมการซึมผ่านผิวหนัง ผลการศึกษาพบว่าตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโนมีขนาดอนุภาคอยู่ในช่วงระดับนาโนเมตร (เล็กกว่า 242 นาโนเมตร) มีประจุบนพืนผิวอนุภาคเป็นลบ (-15 ถึง -46 มิลลิโวลต์) มีความสามารถในการบรรจุเอทีอาร์เอทีดี (0.56 ถึง 2.66 มิลลิกรัมต่อกรัม) และมี
ลักษณะอนุภาคค่อนข้างกลม ผลการศึกษารูปแบบการเลียวเบนรังสีเอกซ์ทําให้ทราบว่าเอทีอาร์เอในตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโนอยู่ในรูปอสัณฐาน ผลการศึกษาความคงตัวในระยะยาวแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิมีผลต่อความคงตัวทังทางเคมีและกายภาพของเอทีอาร์เอทีบรรจุในตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโน โดยอุณหภูมิทีเหมาะสมในการเก็บรักษาตํารับคือ 4 องศาเซลเซียส และตัวพาไขมันขนาดนาโนทุกตํารับสามารถปกป้องเอทีอาร์เอจากการสลายตัวเนืองจาก แสงได้ เมือเปรียบเทียบกับสารละลายเอทีอาร์เอในแอลกอฮอล์ การศึกษาความเป็นพิษต่อเซลล์ไฟโบรบลาสต์ พบว่าตัวพาไขมันขนาดนาโนมีความเป็นพิษตํา กว่าเอทีอาร์เอรูปแบบยาอิสระ ผลการศึกษาการปลดปล่อยยาในช่วงระยะเวลา 24 ชัวโมง พบว่าเอทีอาร์เอถูกปลดปล่อยออกจากตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโน อย่างช้าๆ และอัตราการปลดปล่อยยาทีแตกต่างกันของตํารับเอสแอลเอ็น เอ็นแอลซี และเอ็นอีนัน อาจเนืองมาจากรูปแบบการบรรจุยาและสภาพความเป็นผลึก ของไขมันทีแตกต่างกัน ผลการศึกษาการซึมผ่านผิวหนังทําให้ทราบว่าปริมาณยา อัตราส่วนไขมันแข็งต่อนํามัน และชนิดของนํามัน มีผลต่อการเพิมการซึม ผ่านผิวหนัง พบว่าปริมาณยาทีเพิมขึนและอัตราส่วนไขมันแข็งทีสูงขึนสามารถเพิมการซึมผ่านของยาทางผิวหนังได้ ตํารับเอสแอลเอ็นทีบรรจุยาเอทีอาร์เอ ร้อยละ . มีค่า ฟลักซ์ทีสูงทีสุดและรองลงมาคือตํารับเอ็นแอลซี นอกจากนีการเติมลิโมนีนลงในตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโนมีผลช่วยเพิมการซึมผ่านผิวหนัง โดยพบว่าค่าฟลักซ์ของตํารับเอสแอลเอ็น2 มีค่าสูงกว่าตํารับเอ็นแอลซี และเอ็นอีอย่างมีนัยสําคัญ ส่วนการซึมผ่านผิวหนังของเอทีอาร์เอจากตํารับลิโพโซม พบว่าลิโพโซมทีมีสารเพิมการซึมผ่าน (แอล2-แอล4) มีค่าสูงกว่าลิโพโซมทีไม่มีสารเพิมการซึมผ่าน (แอล1) อย่างมีนัยสําคัญ จลนพลศาสตร์การซึมผ่าน ผิวหนังของยาจากตัวพาไขมันขนาดนาโนทุกตํารับมีรูปแบบเป็นจลนพลศาสตร์อันดับศูนย์ ตํารับทีมีค่าฟลักซ์สูงสุดคือ เอสแอลเอ็น2 (ประกอบด้วย เอทีอาร์เอ ร้อยละ 0.3 ซิทิลปาล์มิเทตร้อยละ 30 ทรานส์คูทอลพีร้อยละ 1.2 ลิโมนีนร้อยละ 10 และทวีนร้อยละ 2) ผลการศึกษาการวิเคราะห์สารด้วยอินฟราเรดและการ วิเคราะห์การเปลียนแปลงทางความร้อนบ่งบอกถึงกลไกทีเป็นไปได้ของตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโน (เอสแอลเอ็น2 เอ็นแอลซี เอ็นอี และแอล2-แอล4) ใน การเพิมการซึมผ่านของยาทางผิวหนัง คือการเกิดฟิล์มทีผิวหนัง การทําให้ชันไขมันมีคุณลักษณะการไหลทีเพิมขึน การรบกวนการจัดเรียงตัวของไขมันและ โปรตีนในชันสตราตัมคอร์เนียม ผลการศึกษาภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลชนิดทีใช้เลเซอร์ในการสแกนพบว่าการกระจายตัวของสีโรดามีนบี
เบสในผิวหนัง จากตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโนทีมีลิโมนีนและบรรจุสีโรดามีนบีเบสนันมีการกระจายและสะสมของสีในผิวหนังชันหนังกําพร้า ดังนันตํารับ ตัวพาไขมันขนาดนาโนจึงเป็นตํารับทีมีความน่าสนใจในการใช้เป็นระบบนําส่งยาสู่เป้าหมายในผิวหนังชันหนังกําพร้า การศึกษานีทําให้ทราบว่าตัวพาไขมัน ขนาดนาโนโดยเฉพาะอย่างยิงตํารับเอสแอลเอ็น เป็นตํารับทีมีความน่าสนใจในการนําไปใช้นําส่งยาทีมีคุณสมบัติชอบไขมันทางผิวหนังเพือเพิมการซึมผ่าน ของยาด้วยกลไกการรบกวนชันไขมันในชันสตราตัมคอร์เนียม และเป็นข้อมูลพืนฐานทีเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาตํารับตัวพาไขมันขนาดนาโนเพือนําส่งยาที
มีคุณสมบัติชอบไขมันทางผิวหนังต่อไป
