การพัฒนาและศึกษาลักษณะระบบนำส่งยาสู่ลำไส้ใหญ่ของอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนเมตรที่กักเก็บเคอร์คิวมิน

Abstract

This study aimed to develop an orally colon-targeted drug delivery system using a combination system of NLCs entrapped in pH-sensitive beads. Curcumin was used as a model drug. Curcumin-loaded NLCs, prepared by a hot-melt microemulsion method, manifested a mean size of 227.75±0.71 nm with a surface charge of -55.96±1.88 mV. A high entrapment efficiency of > 90% was observed. Subsequently, the curcumin-NLCs were entrapped in pH-sensitive beads, EudragitS100 (ES), using an ionotropic gelation method. The mean size of the curcumin-NLCs bead was 1 mm, with high curcumin entrapment efficiency of > 80%. The beads, observed by scanning electron microscope, illustrated a smooth densely packed structure in which curcumin-NLCs were evenly embedded in the polymer matrix. The in vitro drug release was accomplished under conditions mimicking stomach to colon transition. The results confirmed that the developed system could prevent drug release in the stomach. In addition, a sustained released behavior up to 12 h was observed in the intestine and colon. The release kinetics was fitted with zero-order with a release mechanism followed an Hopfenberg, indicating the drug was released through polymer erosion at a constant rate. In conclusion, this research revealed that the developed pH-sensitive bead containing drug-loaded NLCs is a promising carrier for delivering drugs to the colon by oral administration.

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบนำส่งยาที่มุ่งเป้าไปที่ลำไส้โดยใช้ระบบนำส่งยาแบบผสมผสานระหว่างอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนเมตรที่บรรจุเคอร์คูมินและนำมาใส่ในเม็ดบีดของพอลิเมอร์ที่ตอบสนองต่อพีเอช โดยอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนเมตรที่บรรจุเคอร์คูมินถูกเตรียมด้วยวิธีไมโครอิมัลชันแบบร้อน มีขนาดเฉลี่ยของอนุภาคคือ 227.75±0.71 นาโนเมตร โดยมีค่าประจุที่พื้นผิวของอนุภาคคือ -55.96±1.88 มิลลิโวลต์ พบว่าอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนเมตรประสิทธิภาพในการกักเก็บตัวยาในอนุภาคสูงมากกว่า 90% ของตัวที่ใส่เข้าไปในตำรับ และเพื่อเสริมประสิทธิภาพในการเป็นระบบนำส่งยาสู่เป้าหมายซึ่งในที่นี้หมายถึงลำไส้ใหญ่ อนุภาคไขมันแข็งระดับนาโนเมตรที่บรรจุเคอร์คูมินได้ถูกนำมาใส่ในเม็ดบีดของพอลิเมอร์ที่ตอบสนองต่อพีเอช ที่เตรียมจาก EudragitS100 (ES) พอลิเมอร์ โดยอาศัยหลักการของการเกิดเจลจากปฏิกิริยาของแรงทางประจุที่ต่างกันคือ ประจุลบกับ ประจุบวก พบว่าค่าเฉลี่ยของขนาดบีดอยู่ที่ 1 มม. โดยมีประสิทธิภาพในการกักเก็บตัวยาทั้งหมดมากกว่า 80% ของปริมาณยาที่ใส่เข้าไปในตำรับ และมีลักษณะภายในที่หนาแน่นร่วมกับมีอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนที่บรรจุเคอร์คูมินกระจายตัวอยู่อย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์พอลิเมอร์สังเกตได้จากภาพที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด นอกจากนี้ผลการปลดปล่อยยาภายได้สภาวะจำลองพีเอชจากกระเพาะอาหารไปสู่ลำไส้ใหญ่พบว่าระบบนำส่งแบบผสมผสานนี้สามารถป้องกันการปลดปล่อยยาในกระเพาะอาหาร และยังพบว่าเป็นลักษณะการปลดปล่อยอย่างต่อเนื่องนานถึง 12 ชั่วโมงในสภาวะจำลองของลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ โดยรูปแบบการปลดปล่อยยาทางจลนพลศาสตร์แบบลำดับที่ศูนย์ด้วยกลไกการปลดปล่อยแบบ Hopfenberg ซึ่งบ่งชี้ว่ายาถูกปล่อยออกมาผ่านการกร่อนของพอลิเมอร์พิื้นที่ผิวในอัตราคงที่ โดยสรุปผลงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนเมตรที่บรรจุเคอร์คูมิน เม็ดบีดของพอลิเมอร์ที่ตอบสนองต่อพีเอชเม็ดที่บรรจุอนุภาคไขมันแข็งขนาดนาโนเมตรเป็นระบบนำส่งยาที่มีแนวโน้มว่าจะนำส่งยาไปยังลำไส้ใหญ่โดยการบริหารช่องปากอย่างมีประสิทธิภาพ