DE202023101573U1 - Ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwämmen beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis - Google Patents

Abstract

Ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis, das System umfasst:
eine Vorformulierungseinheit zum Durchführen von Vorformulierungsstudien, bei denen die Standardlösung von Curcumin und Pongamia Pinnata- Samenöl separat unter Verwendung von Ultraviolett-Vis-Spektroskopie analysiert werden;
eine Nanoschwamm-Syntheseeinheit zum Entwickeln des Nanoschwamms, wobei die Herstellung von drei verschiedenen Nanoschwämmen (NS1, NS2 und NS3) unter Verwendung eines Heißschmelzverfahrens durchgeführt wird;
eine Ladeeinheit zum Laden des Medikaments in den hergestellten Nanoschwamm, wobei das Medikament, das Curcumin und Pongamia-Pinnata -Samenöl enthält, in den hergestellten Nanoschwamm geladen wird, indem die überschüssige Menge der Medikamentenmischung in einer wässrigen Suspension des hergestellten Nanoschwamms dispergiert wird; Und
eine Gelherstellungseinheit zum Herstellen des mit Arzneimittel beladenen Nanoschwamm-basierten Gels, wobei verschiedene Gelproben hergestellt werden, indem der Gehalt an Carbopol-940, das als Geliermittel wirkt, und Xanthangummi als Polymer variiert wird.

Description

• GEBIET DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Offenbarung betrifft die Synthese eines Gels zur Behandlung von Psoriasis. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis.
• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Massive Wucherungen, tiefe Infiltrate von Entzündungszellen, die Entwicklung neuer Blutgefäße, Veränderungen des lymphatischen Systems und eine fehlerhafte epidermale Differenzierung sind die Kennzeichen der Hauterkrankung Psoriasis. Es ist eine Autoimmunerkrankung, bei der erbliche und umweltbedingte Faktoren eine Rolle spielen. Die Mehrheit der derzeit verfügbaren Medikamente, einschließlich Methotrexat, Cyclosporin, Adalimumab, Etanercept (Biologika), sowie topische Behandlungen, einschließlich Kortikosteroide, Derivate von Vitamin D-3, Retinoid, Steinkohlenteer usw., wurden zur Behandlung von Psoriasis mit beiden verwendet systemische und lokale Therapien. Keine einzige Therapie bietet eine vollständige und angemessene Heilung für Psoriasis, und die meisten von ihnen haben negative Nebenwirkungen, obwohl bereits zahlreiche Medikamente existieren und noch mehr vorgeschlagen wurden.
• Phytopharmaka interessiert und sich darauf konzentriert, und sie arbeiten hart daran, eine Behandlung für Psoriasis zu entwickeln, die effektiver, sicherer und zuverlässiger ist. Mehrere neuartige Verbindungen, darunter Phytobestandteile wie Curcumin, Capsaicin, Silymarin , Quercetin, Berberin und Beta- Amyrin , könnten in naher Zukunft bereits verwendete Behandlungen unterstützen. Diese Phytobestandteile sind therapeutisch wirksamer und erzeugen weniger negative Wirkungen. Curcumin, einer der wichtigsten Phytobestandteile mit antipsoriatischer Wirkung, wurde in der aktuellen Studie verwendet.
• Curcumin (CRN) wird aus dem Rhizom der Kurkuma (Curcuma longa) extrahiert und ist eine natürlich vorkommende polyphenolische Phytochemikalie mit einer breiten Palette biologischer und pharmakologischer Eigenschaften, darunter Antioxidantien, Antitumor, entzündungshemmende, antipsoriatische, anti- krebserzeugende und Radikalfänger-Eigenschaften. Die therapeutischen Vorteile von Pongamia pinnata (Linn.) , einer in Indien heimischen Pflanze, die in der ayurvedischen Medizin weit verbreitet ist, werden höchstwahrscheinlich durch ihren Hauptwirkstoff Karanjin verursacht. Karanjin ist ein interessantes Molekül, das nicht nur ein Antioxidans ist, sondern auch biologische Vorteile hat. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Karanjin als sicherere und wirksamere Alternative zur Behandlung von Psoriasis eingesetzt werden könnte.
• Unter den aktuellen Darreichungsformen auf Nanopartikelbasis haben Nanoschwämme (NS) die Führung bei der Verbesserung der Löslichkeit und Stabilität von CRN übernommen, da sie schlecht wasserlösliche Arzneimittel wirksam solubilisieren und gleichzeitig eine verzögerte Freisetzung ermöglichen. Somit kann eine potentielle Synthese zur Behandlung von Psoriasis durchgeführt werden.
• Angesichts der vorstehenden Diskussion wird deutlich, dass ein Bedarf an einem System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis besteht.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis. Das System zur Herstellung eines topischen Gels, das Curcumin (CUR) und Pongamia-Pinnata-Samenöl umfasst, wird in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt und dient als praktikables System zur Behandlung von Psoriasis. NS bestehend aus Dimethylcarbonat (DMC) als Vernetzer und Beta-Cyclodextrin (β-CD) als Polymer wurden durch Heißschmelzverfahren hergestellt und in topische Gele eingearbeitet. Die Gele wurden hergestellt, indem die Mengen an Xanthangummi (Polymer) und der gelbildenden Chemikalie Carbopol-940 geändert wurden. Diese beiden Befunde wurden hinsichtlich ihres Einflusses auf die Viskosität und den prozentualen Anteil der Arzneimittelfreisetzung in vitro der hergestellten Gele bewertet. Es wurden weitere NS- und Nanogel- Evaluierungsexperimente durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass die hergestellten NS und Gele (F1-F9) die besten physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen. Die optimierte Formulierung F1 hatte eine Viskosität von 9578 ± 0,20 cp und eine Wirkstofffreisetzung in vitro von 77,03 %. Darüber hinaus hat das Nanogel eine anhaltende Wirkstofffreisetzung von bis zu 12 Stunden gezeigt. Den Studienergebnissen zufolge steigerte die Kombination von CUR und Pongamia-Pinnata-Samenöl die antipsoriatische Wirksamkeit im Vergleich zu den beiden allein verwendeten Substanzen erheblich. Das vorgeschlagene Nanogel wäre daher ein entscheidender Wirkstofffreisetzungsmechanismus für eine effizientere Anti-Psoriasis-Therapie.
• Die vorliegende Offenbarung versucht, ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis bereitzustellen. Das System umfasst: eine Vorformulierungseinheit zum Durchführen von Vorformulierungsstudien, bei denen die Standardlösung von Curcumin und Pongamia-Pinnata-Samenöl separat unter Verwendung von Ultraviolett-Vis-Spektroskopie analysiert werden; eine Nanoschwamm-Syntheseeinheit zum Entwickeln des Nanoschwamms, wobei die Herstellung von drei verschiedenen Nanoschwämmen (NS1, NS2 und NS3) unter Verwendung eines Heißschmelzverfahrens durchgeführt wird; eine Ladeeinheit zum Laden des Medikaments in den hergestellten Nanoschwamm, wobei das Medikament, das Curcumin und Pongamia-Pinnata - Samenöl enthält, in den hergestellten Nanoschwamm geladen wird, indem die überschüssige Menge der Medikamentenmischung in einer wässrigen Suspension des hergestellten Nanoschwamms dispergiert wird; und eine Gelherstellungseinheit zum Herstellen des mit Arzneimittel beladenen Nanoschwamm-basierten Gels, wobei verschiedene Gelproben hergestellt werden, indem der Gehalt an Carbopol-940, das als Geliermittel wirkt, und Xanthangummi als Polymer variiert wird.
• Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines Systems zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Verwendung von Curcumin (CUR) und Pongamia Pinnata-Samenöl zur Herstellung des topischen Gels auf NanoschwammBasis.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Anwendung eines Heißschmelzverfahrens durch das erfindungsgemäße System zur Herstellung des vorgeschlagenen Gels.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Durchführung verschiedener Bewertungsstudien zur Charakterisierung des vorgeschlagenen topischen Gels auf Nanoschwammbasis.
• Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine potentielle Behandlung für Psoriasis bereitzustellen.
• Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung weiter zu verdeutlichen, erfolgt eine genauere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Es versteht sich, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs anzusehen sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Einzelheiten mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert.
• Figurenliste
• Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verständlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Zeichen in allen Zeichnungen gleiche Teile darstellen, wobei:
• 1 veranschaulicht ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
• 2 veranschaulicht eine Tabelle, die ein Formulierungsdiagramm von hergestellten NS-basierten Gelformulierungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
• Ferner werden Fachleute erkennen, dass Elemente in den Zeichnungen der Einfachheit halber dargestellt sind und möglicherweise nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind. Zum Beispiel veranschaulichen die Flussdiagramme das Verfahren in Bezug auf die hervorstechendsten Schritte, die beteiligt sind, um dabei zu helfen, das Verständnis von Aspekten der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus können in Bezug auf die Konstruktion der Vorrichtung eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Zeichnungen durch herkömmliche Symbole dargestellt worden sein, und die Zeichnungen können nur solche spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind um die Zeichnungen nicht mit Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann, der von der hierin enthaltenen Beschreibung profitiert, leicht ersichtlich sind.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG:
• Um das Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform Bezug genommen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um diese zu beschreiben. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weiteren Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Prinzipien der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann normalerweise einfallen würden in der Technik, auf die sich die Erfindung bezieht.
• Fachleute werden verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht beschränken sollen.
• Die Bezugnahme in dieser gesamten Beschreibung auf „einen Aspekt“, „einen anderen Aspekt“ oder ähnliche Ausdrücke bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Somit können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen dies aber nicht.
• Die Begriffe „umfassen“, „umfassend“ oder andere Variationen davon sollen einen nicht ausschließlichen Einschluss abdecken, so dass ein Prozess oder Verfahren, das eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern andere Schritte nicht umfassen kann ausdrücklich aufgeführt oder einem solchen Prozess oder Verfahren innewohnend. In ähnlicher Weise schließen ein oder mehrere Geräte oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, denen „umfasst ... ein“ vorangestellt ist, ohne weitere Einschränkungen nicht die Existenz anderer Geräte oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen aus oder andere Komponenten oder zusätzliche Geräte oder zusätzliche Teilsysteme oder zusätzliche Elemente oder zusätzliche Strukturen oder zusätzliche Komponenten.
• Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem diese Erfindung gehört. Das hierin bereitgestellte System, Verfahren und Beispiele sind nur veranschaulichend und sollen nicht einschränkend sein.
• Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
• 1 veranschaulicht ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das System (100) umfasst eine Vorformulierungseinheit (102) zum Durchführen von Vorformulierungsuntersuchungen, bei denen die Standardlösung von Curcumin und Pongamia Pinnata- Samenöl separat unter Verwendung von Ultraviolett-Vis-Spektroskopie analysiert wird.
• In einer Ausführungsform wird eine Nanoschwamm-Syntheseeinheit (104) zum Entwickeln des Nanoschwamms verwendet, wobei die Herstellung von drei verschiedenen Nanoschwämmen (NS1, NS2 und NS3) unter Verwendung eines Heißschmelzverfahrens durch das erfindungsgemäße System durchgeführt wird.
• In einer Ausführungsform wird eine Ladeeinheit (106) verwendet, um Arzneimittel in den hergestellten Nanoschwamm zu laden, wobei Arzneimittel einschließlich Curcumin und Pongamia-Pinnata- Samenöl in den hergestellten Nanoschwamm geladen wird, indem die überschüssige Menge der Arzneimittelmischung in einer wässrigen Suspension des hergestellten Nanoschwamms dispergiert wird ; Und
• In einer Ausführungsform wird eine Gelherstellungseinheit (108) zum Herstellen des wirkstoffbeladenen Nanoschwamm-basierten Gels verwendet, wobei verschiedene Gelproben hergestellt werden, indem der Gehalt an Carbopol-940, das als Geliermittel wirkt, und Xanthangummi als Polymer variiert wird .
• In einer Ausführungsform werden für die Synthese von Nanoschwamm Dimethylcarbonat (DMC) als Vernetzer und Beta-Cyclodextrin (β-CD) als Polymer in unterschiedlichen Verhältnissen verwendet, wobei drei verschiedene Nanoschwamm-Formulierungen hergestellt werden. Zur Herstellung von Nanoschwamm wird eine überschüssige Menge an DMC bei einer Temperatur von 90°C geschmolzen und dann beta-Cyclodextrin (β-CD) dazugegeben, wobei man die Mischung nach 5-stündigem Rühren und Stehenlassen abkühlen lässt um zu reagieren, um eine Vernetzungsreaktion sicherzustellen, wird die erhaltene feste Masse zur Reinigung gemahlen und dann zur weiteren Verwendung gelagert.
• In einer Ausführungsform wird zum Laden des Arzneimittels in den Nanoschwamm eine genaue Menge des hergestellten Nanoschwamms in Wasser suspendiert und dann beschallt , wobei in dieser wässrigen Suspension dann eine überschüssige Menge des Arzneimittelgemischs aus Curcumin und Pongamia-Pinnata- Samenöl dispergiert wird, und das Ergebnis Suspension wird unter konstantem Rühren gehalten, um eine Komplexierungsreaktion zu ermöglichen , wobei nach der Reaktion das unkomplexierte Arzneimittel von der Nanosuspension unter Verwendung von Zentrifugation abgetrennt wird und der erhaltene kolloidale Überstand gefriergetrocknet wird, um den mit Arzneimittel beladenen Nanoschwamm zu erhalten.
• In einer Ausführungsform wird der hergestellte wirkstoffbeladene Nanoschwamm durch Durchführen verschiedener Studien wie etwa Löslichkeitsstudien, Einschlusseffizienz und In-vitro-Studien zur Arzneimittelfreisetzung bewertet, wobei die Nanoschwammformulierung, die eine maximale Einschlusseffizienz zeigte, weiter unter Verwendung von Rasterelektronenmikroskopie und Partikeln charakterisiert wird Größenanalyse und Zetapotentialmessung.
• Triethanolamin (TEA) neutralisiert und kontinuierlich gerührt, dann werden Xanthangummi und mit Arzneimittel beladener Nanoschwamm in Propylenglykol gelöst und diese Mischung wird in die Carbopolmischung überführt und 20 Minuten lang gemischt, und dann wird die erhaltene Dispersion 60 Minuten lang beiseite gestellt, um eine vollständige Hydratation und Quellung der Gelkomponenten zu ermöglichen, und alle hergestellten Gelproben werden äquilibrieren gelassen mindestens 24 Stunden bei Zimmertemperatur.
• In einer Ausführungsform wird das hergestellte Gel auf Nanoschwammbasis zur Behandlung von Psoriasis durch Durchführen verschiedener Studien, wie Bestimmung des pH-Werts und der Homogenität, Ausbreitbarkeitsstudien , Viskositätsstudien, In-vitro-Arzneimitteldiffusionsstudien, Ex-vivo-Permeationsstudien, Abschätzung des zurückgehaltenen Arzneimittels , bewertet in den Hautschichten und Stabilitätsstudien.
• In einer Ausführungsform wurden die Standardlösungen von CUR und Pongamia pinnata-Samenöl (10 g/ml) unabhängig im Bereich von 200 bis 800 nm für die Vorformulierungsuntersuchungen unter Verwendung von Methanol als Blindwert gescannt. Wellenlängen mit maximaler Absorption wurden identifiziert. Ein isosbestischer Punkt oder die Wellenlänge, bei der sich die Spektren von zwei Medikamenten kreuzen, wurde aus den aufgezeichneten Spektren identifiziert (hier bei 364 nm angegeben). Außerdem wurden verschiedene Reihenverdünnungen hergestellt, ihre Extinktionen bei der Wellenlänge des isosbestischen Punktes aufgezeichnet und eine Eichkurve erstellt.
• In einer Ausführungsform wird ein „Heißschmelzverfahren“ für die Synthese von Nanoschwamm verwendet. Drei verschiedene NS-Formulierungen wurden unter Verwendung von drei verschiedenen Verhältnissen des Vernetzungsmittels DMC und des Polymers β-CD (NS1 1:2; NS2 1:4 und NS3 1:8) erstellt. Wasserfreies β-CD wurde zu einer heißen Schmelze von DMC gegeben, die auf etwa 90°C erhitzt worden war. Das Reaktionsgemisch wurde dann kontinuierlich erhitzt und 5 Stunden mit einem Magnetrührer gerührt. Um sicherzustellen, dass die Vernetzungsreaktion zwischen der Substratkombination (β-CD und DMC), die zur Synthese von NS führte, vollständig war, ließ man die Reaktion für 5 Stunden ablaufen. Das Gemisch wurde dann abkühlen gelassen, bevor es filtriert wurde.. Danach wurde die resultierende feste Masse in einem Mörser zerkleinert und mit Ethanol soxhlet- extrahiert, um Verunreinigungen oder überschüssiges, noch nicht vollständig umgesetztes DMC zu entfernen. Nach der Reinigung wurden NS bis zur Verwendung bei 25°C gehalten. Um die Bildung von Aggregaten zu verhindern, wurden die genau abgemessenen Mengen an produziertem NS (100 mg) mit unterschiedlichen Vernetzungsverhältnissen in Wasser (20 ml) suspendiert und für kurze Zeit beschallt. In dieser wässrigen Suspension wurde eine übermäßige Menge der Medikamentenmischung verteilt. Die resultierende Suspension wurde 24 Stunden lang ständig gerührt, damit sich das CD NS und die zugesetzten Arzneimittel komplexieren konnten. Zentrifugation wurde verwendet, um das unkomplexierte Medikament nach der Komplexierungsreaktion (bei 2000 U/min für 10 min) aus der Nanosuspension zu entfernen. Um arzneimittelbeladenes NS zu erzeugen, wurde der resultierende kolloidale Überstand anschließend gefriergetrocknet (Modulyo- Gefriertrockner, Edwards, UK). NS wurden dann bis zur weiteren Untersuchung in geschlossenen Vakuumexsikkatoren bei Raumtemperatur aufbewahrt.
• Alle Formulierungen der Nanoschwämme (NS1, NS2 und NS3) enthalten die gleiche Menge an Arzneimittel, nämlich 150 mg, jedoch ist das Polymer:Vernetzer- Verhältnis unterschiedlich, wobei es für NS1 1:2 und für NS2 1 beträgt: 4, und für NS3 ist es 1:8.
• Die entwickelten Nanoschwämme werden anhand von Löslichkeitsstudien und verschiedenen anderen Studien bewertet. Durch Zugabe überschüssiger Mengen jedes einzelnen Arzneimittels oder Arzneimittel-Polymer-Gemisches zu 20 ml Wasser wurden Löslichkeitsexperimente von reinem CUR, reinem Pongamia Pinnata-Samenöl, CUR+ β-CD, Pongamia Pinnata-Samenöl + β-CD und CUR + Pongamia Pinnata durchgeführt Samenöl + β-CD NS wurden durchgeführt. Bei 25 ± 0,5 °C wurde die Mischung 48 Stunden gerührt. Nach Erreichen des Gleichgewichts wurden die Proben filtriert und einer UV-spektrophotometrischen Analyse (UV-1800, Shimadzu, Kyoto, Japan) bei 416 nm (für CUR), 297 nm (für Pongamia pinnata-Samenöl) und 364 nm (dem isosbestischen Punkt) unterzogen von CUR und Pongamia-Pinnata-Samenöl). Die Bestimmung der in NS eingebetteten Arzneimittelmenge ist entscheidend, da sie die Freisetzungseigenschaften beeinflusst, die wiederum die therapeutische Wirksamkeit beeinflussen. Zur Bestimmung des EE wurden 150 mg genau abgewogenes NS in Methanol gelöst, durch Beschallung für 15 Minuten aufgebrochen, um eine vollständige Wirkstofflösung sicherzustellen, und dann zentrifugiert. Nach der Gewinnung wurde der Überstand filtriert, Phosphatpufferlösung (PBS) mit pH 7,4 wurde verwendet, um ihn geeignet zu verdünnen, und das UV-Spektrophotometer (UV-1800, Shimadzu, Kyoto, Japan) wurde verwendet, um die Ergebnisse bei 364 nm zu untersuchen. Unter natürlichen Umgebungsbedingungen wurde jede Messung dreimal durchgeführt. EE wurde nach folgender Formel bestimmt: $$Einschlusseffizienz=C_a/C_{th}\times 100$$

  
• Wobei C_a: tatsächlicher Arzneimittelgehalt in NS; C_th : Theoretischer Wirkstoffgehalt
• Für alle NS-Formulierungen wurden In-vitro-Untersuchungen zur Wirkstofffreisetzung unter Verwendung der Dialysebeutelmethode und Phosphatpufferlösung (PBS), pH 7,4, als Medium zur Simulation von Hautzuständen durchgeführt. Kurz gesagt wurden 10 ml des Puffersystems zu 100 mg des gefriergetrockneten NS gegeben, das in einem Dialysebeutel (MW-Grenzwert 12.500 Da, Himedia, Bombay, Indien) versiegelt worden war. Die Freisetzungsstudie wurde in einem Inkubationsschüttler (Mini Galaxy E) durchgeführt, der auf 50 U/min eingestellt und bei 37 ± 1 °C gehalten wurde. In vorbestimmten Intervallen bis zu 12 Stunden wurden 2-ml-Aliquots aus dem Freisetzungsmedium oder dem Puffersystem entnommen. Um das Volumen und den Sinkzustand des Freisetzungsmediums konstant zu halten, wurde das Volumen der entnommenen Aliquots mit frischem Freisetzungsmedium aufgefüllt. Der Drogengehalt der entnommenen Proben wurde spektrophotometrisch bei 364 nm (UV-1800, Shimadzu, Kyoto, Japan) gemessen. Daten aus der rechtzeitigen Medikamentenfreisetzung wurden verwendet, um den Mechanismus der Wirkstofffreisetzung aufzuklären und die Unterschiede in den Freisetzungsprofilen zwischen den Formulierungen zu kontrastieren. Um die Freisetzungskinetik zu verstehen, wurden die Freisetzungsdaten unter Verwendung einer Vielzahl von mathematischen Modellen weiter ausgewertet. Basierend auf den obigen Ergebnissen wurde eine NS-Formulierung (NS2) mit maximaler EE und in-vitro-Wirkstofffreisetzung ausgewählt und weitere detaillierte Charakterisierungen und Studien dafür durchgeführt.
• In einer Ausführungsform ist die NS2-Formulierung gekennzeichnet durch Durchführen einer Rasterelektronenmikroskopie (SEM)-Analyse, Partikelgrößenanalyse (PSA)-Zetapotentialbestimmung. SEM wurde verwendet, um die Topographie, Oberflächentextur und Morphologie von NS2 (Modell S-3400 N Typ II, Hitachi Ltd., Tokio, Japan) zu untersuchen. Durch Anwendung des Ansatzes der dynamischen Lichtstreuung (DLS) mit dem Nanotrac Wave II Q, Microtrac , USA, war es möglich, die mittlere Partikelgröße, Größenverteilung und das Zeta-Potential oder die Oberflächenladung des hergestellten NS abzuschätzen. Um den relativen Fehler zu reduzieren, wurden die Proben dreimal untersucht.
• 2 veranschaulicht eine Tabelle, die ein Formulierungsdiagramm von hergestellten NS-basierten Gelformulierungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
• Zur Herstellung von Gel auf Nanoschwammbasis wurde eine genau abgewogene Menge Carbopol-940 zwei Stunden lang in Wasser (etwa 5 ml) eingeweicht, mit Triethanolamin (TEA) neutralisiert und kontinuierlich gerührt. Propylenglykol wurde verwendet, um Xanthangummi und mit Arzneimitteln beladene NS aufzulösen (entspricht topischen Dosierungen von Arzneimitteln). Diese Kombination wurde dann zu der Carbopol- Mischung gegeben, wo sie weitere 20 Minuten gemischt wurde. Die Dispersion wurde 60 Minuten beiseite gestellt, damit die Gelkomponenten vollständig hydratisieren und quellen konnten. Alle hergestellten Gelproben wurden mindestens 24 Stunden bei Raumtemperatur gehalten, um sich zu äquilibrieren, bevor Viskositätsexperimente durchgeführt wurden.
• In einer Ausführungsform wird das auf Nanoschwamm basierende Gel bewertet. Um den pH-Wert der hergestellten Gele zu messen, wurde ein digitales pH-Meter (Mettler Toledo MP 220, Greifensee , Schweiz) verwendet. Drei Kopien jeder Probe wurden untersucht. Jegliche kleineren pH-Unterschiede wurden durch tropfenweise Zugabe von Triethanolaminlösung korrigiert, bis der pH nahe dem der Haut war. Weiterhin wurden alle Formulierungen visuell auf Homogenität (Vorhandensein und Auftreten von Aggregaten) geprüft, nachdem die Gele in den Behälter gegeben worden waren.
• Die Ausbreitbarkeit ist ein Weg, um abzuschätzen, wie leicht sich halbfeste Formulierungen auf der Verabreichungsstelle verteilen, nachdem wenig Scherung angewendet wurde. Unter Verwendung eines Instruments aus einem Holzblock und einem Objektträger aus Glas wurde die Streichfähigkeit der NS-Gelformulierung bewertet. Hier wurde der obere bewegliche Glasschlitten mit etwa 20 g Gewicht belastet, und es wurde die Zeit berechnet, die der obere bewegliche Schlitten benötigte, um sich vollständig von dem unteren feststehenden Schlitten zu trennen. Die kürzeste Zeit, die benötigt wird, um zwei Objektträger zu trennen, weist auf eine höhere Streichfähigkeit hin. Die nachstehende Formel wurde verwendet, um die Streichfähigkeit zu bestimmen. $$\text{S}=\text{ML}/\text{T}$$

  
• Wobei S für Streichfähigkeit steht, M für das Gewicht (in Gramm), das an den oberen Objektträger gebunden ist, L für die Länge des Objektträgers (in cm) und T für die Zeitdauer (in Sekunden), die erforderlich ist, um die beiden vollständig zu trennen Folien.
• Für Viskositätsstudien wurde das für alle Messungen verwendete Viskosimeter (DV-II+, Brookfield Engineering Laboratories, Inc., MA, USA) auf Spindel Nr. 6 bei 10 U/min und 37 ± 0,5°C Temperatur eingestellt. Bei verschiedenen Umdrehungen pro Minute wurden die rheologischen Eigenschaften der formulierten NS-Gele untersucht und die Viskosität in cP gemessen.
• Franz-Diffusionsapparat (Perme Gear Inc., Bethlehem, PA, USA) wurde verwendet, um Gele auf NS-Basis durch eine kommerzielle semipermeable Zellophanmembran (Fischer Scientific Co., London, England) für In-vitro-Wirkstoffdiffusionsstudien zu permeieren. Die Spenderkammer und die mit Wasser ummantelte Aufnahmekammer wurden bei 37 ± 0,5°C gehalten. Die Cellophanmembran, die das Donor- und das Rezeptorkompartiment trennte, wurde sorgfältig mit 1 g Gel beschichtet. Während das Donor-Kompartiment leer und der Umgebung ausgesetzt war, enthielt das Rezeptor-Kompartiment PBS pH 7,4. Unter Verwendung eines Magnetrührers wurde der Inhalt des Rezeptorabschnitts kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 25 U/min gerührt, um die Temperatur bei 37 ± 0,5 °C zu halten.
• Die Tiere wurden von der autorisierten Quelle Adita gekauft Biosys Pvt. Ltd., Tumkuru , Indien, zur Durchführung von Ex- vivo-Permeationsstudien. Ex-vivo-Permeationsuntersuchungen wurden an der Haut gesunder BALB/c-Mäuse durchgeführt, die nach der Tötung gesammelt wurden. Die herausgeschnittene Rückenhaut einer Maus wurde mit topischen Gelen durchdrungen, die reine CRN- und NS-basierte Geloptimierung enthielten. Es wurde ein Verfahren verwendet, das In-vitro-Wirkstoffdiffusionsexperimenten ähnelt.
• Nachdem die Studien beendet waren, wurde die Haut von der Diffusionsausrüstung entfernt, um die in den Hautschichten zurückgehaltene Arzneimittelmenge abzuschätzen. Die Oberfläche einer Hautprobe wurde zehnmal mit 1 ml destilliertem Wasser gewaschen, um die Menge des nicht diffundierten Medikaments abzuschätzen, und die Menge des Medikaments in jeder Waschung wurde spektrophotometrisch gemessen Die Menge des diffundierten Arzneimittels im Rezeptorkompartiment wurde ähnlich berechnet. Die Epidermis- und Dermisschichten wurden erfolgreich mit der traditionellen Wärmemethode getrennt, um die Menge des Medikaments abzuschätzen, das unter der Haut zurückbleibt. Die Hautprobe wurde in einen Beutel mit Reißverschluss gegeben und für 30 Sekunden in ein Wasserbad getaucht, das auf 52°C gehalten wurde. Nach 30 s wurden Dermis und Epidermis durch Peeling getrennt. Ein steriles chirurgisches Messer wurde verwendet, um die Dermis- und Epidermisschichten zu schneiden, die dann in 10 ml Methanol gegeben und fünf Minuten lang verwirbelt wurden. Nach einer 15-minütigen Zentrifugation der Gewebesuspensionen mit 10.000 U/min wurde der Überstand filtriert. Dermale und epidermale Gewebesuspensionsfiltrierte Überstände wurden weiter mit Methanol extrahiert und noch einmal filtriert. Schließlich wurde das Filtrat einer Reihenverdünnung und UV-spektrophotometrischen Analyse unterzogen.
• Gemäß den ICH-Anforderungen wurden Stabilitätsexperimente für die optimierte Formulierung für 6 Monate durchgeführt. Gefordert waren Lagertemperaturen von 25 °C/60 % rF, 30 °C/60 % rF und 40 °C/75 % rF. In regelmäßigen Abständen wurden Veränderungen der äußeren Eigenschaften und des Wirkstoffgehalts der Formulierungen beobachtet.
• Es wurde festgestellt, dass die hergestellten NS und Gele (F1-F9) die besten physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen. Die optimierte Formulierung F1 hatte eine Viskosität von 9578 ± 0,20 cp und eine Wirkstofffreisetzung in vitro von 77,03 %. Darüber hinaus hat das Nanogel eine anhaltende Wirkstofffreisetzung von bis zu 12 Stunden gezeigt. Den Studienergebnissen zufolge steigerte die Kombination von CUR und Pongamia-Pinnata-Samenöl die antipsoriatische Wirksamkeit im Vergleich zu den beiden allein verwendeten Substanzen erheblich. Das vorgeschlagene Nanogel wäre daher ein entscheidender Wirkstofffreisetzungsmechanismus für eine effizientere Anti-Psoriasis-Therapie.
• Aus allen Befunden geht klar hervor, dass NS, das in einem Polymer :Vernetzer - Verhältnis von 1:4 hergestellt wurde, bessere Eigenschaften und eine bessere Leistung aufweist. Durch die Herstellung eines topischen Gels auf der Basis von NS wurde eine verzögerte Medikamentenfreisetzung über die vollen 12 Stunden erreicht. Das Ziel der verlängerten Arzneimittelfreisetzung ist es, NS zu synthetisieren und in die topische Gelformulierung zu laden. Auch ermutigende Ergebnisse aus Ex-vivo-Permeationsexperimenten haben das verbesserte Potenzial von NS-basiertem Gel zur erfolgreichen Behandlung von Psoriasis verstärkt. Als Ergebnis kann das hergestellte topische Gel auf CD-NS-Basis als potenziell nützlicher Träger für die lokalisierte Psoriasis-Behandlung vorgeschlagen werden.
• Die Zeichnungen und die vorstehende Beschreibung geben Ausführungsbeispiele. Der Fachmann wird erkennen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente gut zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente von einer Ausführungsform können zu einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Beispielsweise können hierin beschriebene Reihenfolgen von Prozessen geändert werden und sind nicht auf die hierin beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen irgendeines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge implementiert werden; auch müssen nicht unbedingt alle Handlungen durchgeführt werden. Auch solche Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, können parallel zu den anderen Handlungen durchgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist keineswegs durch diese spezifischen Beispiele beschränkt. Zahlreiche Variationen, ob ausdrücklich in der Beschreibung angegeben oder nicht, wie Unterschiede in Struktur, Abmessung und Materialverwendung, sind möglich. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so breit wie durch die folgenden Ansprüche angegeben.
• Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass Vorteile, Vorzüge oder Lösungen auftreten oder stärker ausgeprägt werden, sind jedoch nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Komponenten von auszulegen einige oder alle Ansprüche.
• Bezugszeichenliste

100

Ein System mit einem Nanoschwamm beladenes topisches Gel zur verbesserten Behandlung von Psoriasis.

102

Vorformulierungseinheit

104

Gerät zur Synthese von Nanoschwämmen

106

Ladeeinheit

108

Gel-Aufbereitungsanlage

Claims (7)

1. Ein System zur Entwicklung eines mit Nanoschwamm beladenen topischen Gels zur verstärkten Behandlung von Psoriasis, das System umfasst: eine Vorformulierungseinheit zum Durchführen von Vorformulierungsstudien, bei denen die Standardlösung von Curcumin und Pongamia Pinnata- Samenöl separat unter Verwendung von Ultraviolett-Vis-Spektroskopie analysiert werden; eine Nanoschwamm-Syntheseeinheit zum Entwickeln des Nanoschwamms, wobei die Herstellung von drei verschiedenen Nanoschwämmen (NS1, NS2 und NS3) unter Verwendung eines Heißschmelzverfahrens durchgeführt wird; eine Ladeeinheit zum Laden des Medikaments in den hergestellten Nanoschwamm, wobei das Medikament, das Curcumin und Pongamia-Pinnata -Samenöl enthält, in den hergestellten Nanoschwamm geladen wird, indem die überschüssige Menge der Medikamentenmischung in einer wässrigen Suspension des hergestellten Nanoschwamms dispergiert wird; Und eine Gelherstellungseinheit zum Herstellen des mit Arzneimittel beladenen Nanoschwamm-basierten Gels, wobei verschiedene Gelproben hergestellt werden, indem der Gehalt an Carbopol-940, das als Geliermittel wirkt, und Xanthangummi als Polymer variiert wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Synthese von Nanoschwamm Dimethylcarbonat (DMC) als Vernetzer und Beta-Cyclodextrin (β-CD) als Polymer in unterschiedlichen Verhältnissen eingesetzt werden, wobei drei unterschiedliche Nanoschwamm-Formulierungen hergestellt werden.
3. System nach Anspruch 2, wobei zur Herstellung von Nanoschwamm eine überschüssige Menge an DMC bei einer Temperatur von 90°C geschmolzen wird und dann beta-Cyclodextrin ((3-CD) dazugegeben wird, wobei man die Mischung abkühlen lässt nach 5-stündigem Rühren und Reagierenlassen zur Sicherstellung der Vernetzungsreaktion wird die erhaltene feste Masse zur Reinigung gemahlen und dann zur weiteren Verwendung gelagert.
4. System nach Anspruch 1, wobei zum Laden des Arzneimittels in den Nanoschwamm eine genaue Menge des hergestellten Nanoschwamms in Wasser suspendiert und dann beschallt wird , wobei sich in dieser wässrigen Suspension dann eine überschüssige Menge des Arzneimittelgemischs aus Curcumin und Pongamia- Pinnata -Samenöl befindet dispergiert, und die resultierende Suspension wird unter konstantem Rühren gehalten, um eine Komplexierungsreaktion zu ermöglichen , wobei nach der Reaktion das unkomplexierte Arzneimittel von der Nanosuspension unter Verwendung von Zentrifugation abgetrennt wird und der erhaltene kolloidale Überstand gefriergetrocknet wird, um den mit Arzneimittel beladenen Nanoschwamm zu erhalten.
5. System nach Anspruch 1, wobei der hergestellte, mit Arzneimittel beladene Nanoschwamm bewertet wird, indem verschiedene Studien durchgeführt werden, wie Löslichkeitsstudien, Einschlusseffizienz und In-vitro-Studien zur Arzneimittelfreisetzung, wobei die Nanoschwammformulierung, die eine maximale Einschlusseffizienz zeigte, weiter durch Scannen charakterisiert wird Elektronenmikroskopie und Partikelgrößenanalyse und Zetapotentialmessung.
6. System nach Anspruch 1, wobei zur Herstellung des auf Nanoschwamm basierenden Gels eine genaue Menge an Carbopol-90 2 Stunden lang in Wasser eingeweicht und dann unter Verwendung von Triethanolamin (TEA) neutralisiert und kontinuierlich gerührt wird, dann Xanthangummi und mit Arzneimittel beladener Nanoschwamm gelöst werden in Propylenglycol, und diese Mischung wird in die Mischung aus Carbopol überführt und das Mischen wird 20 Minuten lang durchgeführt, und dann wird die erhaltene Dispersion 60 Minuten lang beiseite gehalten, um eine vollständige Hydratation und Quellung der Gelkomponenten zu ermöglichen, und alle hergestellten Proben von Gel werden für mindestens 24 Stunden bei Raumtemperatur äquilibrieren gelassen.
7. System nach Anspruch 1, wobei das hergestellte Gel auf Nanoschwammbasis zur Behandlung von Psoriasis durch die Durchführung verschiedener Studien, wie Bestimmung des pH-Werts und der Homogenität, Ausbreitungsstudien, Viskositätsstudien, In-vitro-Medikamentendiffusionsstudien, Ex-vivo-Permeationsstudien, bewertet wird, Schätzung des in den Hautschichten zurückgehaltenen Arzneimittels und Stabilitätsstudien.

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