Palmitic Acid–Pluronic F127–Palmitic Acid Pentablock Copolymer as a Novel Nanocarrier for Oral Delivery of Glipizide

Glipizidin Oral Uygulanması için Yeni Bir Nanotaşıyıcısı Olarak Palmitik Asit – Pluronic F127 – Palmitik Asit Pentablok Kopolimeri

Abstract

Objectives: The aim of the present study was to develop nanotechnology-based oral formulations of glipizide to enhance the bioavailability andeliminate the frequent oral administration of the conventional dosage form. Glipizide is an antidiabetic drug with a short biological half-life andlimited oral bioavailability. Novel palmitic acid–pluronic F127–palmitic acid (PA-F127) pentablock copolymer-based prolonged release glipizidenanoparticles (GNs) were prepared and screened for in vitro and in vivo studies.Materials and Methods: GNs were prepared using a novel PA-F127 pentablock copolymer by solvent evaporation technique. The preparednanoparticles were evaluated for particle size, polydispersity index (PDI), zeta potential, entrapment efficiency, percentage yield, and drug excipientcompatibility using fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimeter (DSC) analysis, X-ray diffraction, scanningelectron microscopy, in vitro drug release studies, stability studies, and in vivo pharmacokinetic studies.Results: The results of FTIR and DSC analysis revealed the absence of drug–excipient interactions. The optimized GN1 had particle size 242.60±4.20nm, PDI 0.171±0.014, and zeta potential -21.41±0.462 mV. The prepared nanoparticles were spherical and showed semi-amorphous characteristics.The in vitro release studies showed 34.43±4.8% drug was released in the first 8 h and 56.11±4.12% glipizide was released further over 24 h. TheGN1 was found to be stable at 5±3°C for up to 3 months. Pharmacokinetic studies showed that the orally administered GN1 was superior with Cmax2.35-fold, tmax 1.6-fold, area under the curve (AUC0→∞) 3.3-fold, and mean residence time 1.2-fold as compared to pure glipizide (p

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı, glipizidin biyoyararlanımı arttırmak ve geleneksel dozaj formunun oral yoldan sık sık verilmesini elimine etmek için nanoteknoloji bazlı oral formülasyonlarını geliştirmektir. Glipizide, biyolojik olarak kısa yarı ömrü ve sınırlı oral biyoyararlanımı olan antidiyabetik bir ilaçtır. Yeni palmitik asit-pluronik F127-palmitik asit (PA-F127) pentablok kopolimer bazlı uzun süreli salım yapan glipizid nanopartikülleri (GNs) in vitro ve in vivo çalışmalar için hazırlanmış ve taranmıştır. Gereç ve Yöntemler: GN’ler yeni PA-F127 pentablok kopolimer kullanılarak solvent buharlaştırma yöntemi ile hazırlanmıştır. Hazırlanan nanopartiküller, partikül büyüklüğü, polidispersite indeksi (PDI), zeta potansiyeli, yükleme etkinliği, yüzde verimi ve fourier transform kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) analizi, X-ışını kırınımı kullanılarak etken madde ile eksipiyan geçimliliği, taramalı elektron mikroskobu, in vitro etken madde salım çalışmaları, stabilite çalışmaları ve in vivo farmakokinetik çalışmalar değerlendirildi. Bulgular: FTIR ve DSC analizlerinin sonuçları, etken madde-eksipiyan etkileşimlerinin olmadığını göstermiştir. Optimize edilmiş GN1’in, partikül büyüklüğü 242.60±4.20 nm, PDI 0.171±0.014 ve zeta potansiyeli -21.41±0.462 mV idi. Hazırlanan nanopartiküller küreseldi ve yarı amorf özellikler göstermiştir. İn vitro salım çalışmaları, ilk 8 saatte %34.43±4.8 etken madde salındığını ve 24 saat içinde 56.11±%4.12 glipizid salındığını göstermiştir. GN1’in 5±3°C’de 3 aya kadar stabil olduğu bulunmuştur. Farmakokinetik çalışmalar, oral yoldan verilen GN1’in, saf glipizide göre 2.35 kat Cmax, 1.6 kat t max, 3.3 kat eğri altındaki alan (AUC0→∞) ve 1.2 kat ortalama kalış süresi ile daha üstün olduğunu göstermiştir (p