Search

Svrha rada Bolest suhog oka je multifaktorijalna bolest površine oka čije su glavne značajke nestabilnost i hiperosmolarnost suznog filma, što uzrokuje upalu i oštećenje površine oka. Kationske U/V nanoemulzije važan su formulacijski pristup za unapređenje terapije suhog oka. Zbog svojih intrinzičnih svojstava mogu osigurati uklanjanje simptoma suhog oka uz smanjenu učestalost doziranja, a uklopljenom lijeku mogu produljiti vrijeme zadržavanja na površini oka. U sklopu ovog istraživanja ibuprofen je izabran kao modelni nesteroidni protuupalni lijek koji djeluje na upalnu komponentu bolesti suhog oka. Svrha ovoga istraživanja bila je ispitati biokompatibilnost kationskih nanoemulzija s ibuprofenom na in vitro i ex vivo modelima rožnice. Materijali i metode Kationske nanoemulzije s ibuprofenom (Hubei Biocause Phamaceutical, Kina) izrađene su visokoenergetskom metodom na mikrofluidizatoru (model M-110EH-30, Microfluidics, SAD). Kao nositelj pozitivnog naboja korišten je kitozan niske molekulske mase (Sigma-Aldrich, Njemačka). Od ostalih pomoćnih tvari korišteni su Miglyol 812 (Kemig, Hrvatska), lecitin S45 (Lipoid, Njemačka), Cremophor® EL (BASF, Njemačka) i glicerol (T. T. T., Hrvatska). Izrađenim nanoemulzijama izmjerena je veličina kapljica, indeks polidisperznosti (PDI) i zeta potencijal (Zetasizer 3000 HS, Malvern Instruments, Velika Britanija) te osmolarnost i pH. Za uzgoj 3D modela epitela humane rožnice korištena je HCE-T stanična linija (RIKEN Cell Bank, Japan) uzgajana na Transwell® pločama (Corning, SAD). Izlaganje modela nanoemulzijama provedeno je tijekom 30 minuta, a vijabilnost modela određena je 24 sata nakon izlaganja kolorimetrijskim MTT testom. Svježe svinjske očne jabučice dobivene su iz lokalne klaonice. Rožnice su izlagane nanoemulzijama tijekom 5 i 15 minuta, nakon čega je ispitano njihovo oštećenje korištenjem otopine fluoresceina (Sigma-Aldrich) uz kobaltno plavu lampu (Conóptica, Španjolska). Rezultati Kationske nanoemulzije s veličinom kapljica od 172, 5 do 208, 4 nm (PDI 0, 116-0, 356) uspješno su izrađene korištenjem mikrofluidizatora. Zeta potencijal nanoemulzija s kitozanom je pozitivan te su njegove vrijednosti više za nanoemulzije s većim udjelom kitozana. Biokompatibilnost nanoemulzija in vitro ispitana je korištenjem 3D modela epitela humane rožnice, a ex vivo korištenjem modela rožnice svinje. Korištenjem in vitro i ex vivo modela dokazana je biokompatibilnost kationskih nanoemulzija s ibuprofenom. Kod 3D in vitro staničnog modela epitela rožnice vijabilnost je iznosila oko 100%, a kod ex vivo modela rožnice oka svinje nije uočeno značajno obojenje rožnica fluoresceinom, što ukazuje na odsutnost oštećenja. Zaključak Ovo je istraživanje pokazalo da kationske nanoemulzije imaju potencijal za tehnološku platformu u razvoju suvremenih farmaceutskih oblika za liječenje bolesti suhog oka. Rezultati ovoga istraživanja temelj su za daljnja pretklinička i klinička ispitivanja.

INTRODUCTION Dry eye disease is a multifactorial disease of the ocular surface characterized by instability and increased osmolarity of the tear film, ocular surface inflammation and damage [1]. Current strategies are focused on the development of O/W nanoemulsions since their nanosized lipid dispersed phase can improve the tear film stability [2]. Moreover, cationic nanoemulsions bear the poteintial to increase both, precorneal drug residence time and corneal epithelium related absorption. Current project is focused on the development of ibuprofen- loaded cationic nanoemulsion optimized for its biocompatibility and therapeutic potential using 3D in vitro cell model. MATERIALS AND METHODS Nanoemulsions were produced using microfluidizer (Model M-110EH-30, Microfluidics, USA). The oil phase was composed of Mygliol 812, lecithin S45 and ibuprofen, and the aqueous phase of Cremophor EL, low molecular weight chitosan, glycerol and water. Nanoemulsions were characterized in terms of droplet size and zeta potential (Zetasizer 3000 HS, Malvern Instruments, UK), pH, osmolarity, in vitro release and stability. 3D in vitro model based on human corneal epithelial cells (HCE-T, Rikken, Japan) was used in biocompatibility, mucoadhesion and therapeutic potential screening. RESULTS Within this project, formulation and process parameters of nanoemulsion preparation have been optimized. Ibuprofen-loaded cationic ophthalmic nanoemulsions with droplet size of 163, 3 ± 0, 7 to 185, 0 ± 2, 1 nm, polydispersity index of 0, 11 ± 0, 02 to 0, 21 ± 0, 02 and zeta potential of 16, 4 ± 0, 6 to 36, 5 ± 1, 4 mV have been successfuly prepared. Chitosan coating was shown to provide pronounced mucoadhesivity while showing compatibility with 3D HCE-T cell model. CONCLUSION This study showed the potential of cationic nanoemulsions to be developed into a value- added delivery platform of ibuprofen for efficient symptomatic and causative dry eye disease treatment. REFERENCES [1] Craig J.P. et al. Ocul. Surf. 15, 276-283 (2017) [2] Gan L. et al. Drug Discov. Today 18, 290- 297 (2013)