Javascript ist derzeit in Ihrem Browser deaktiviert.Mehrere Funktionen dieser Website funktionieren nicht, wenn Javascript deaktiviert ist.freier Zugang zu wissenschaftlicher und medizinischer ForschungPeer-reviewte wissenschaftliche und medizinische Open-Access-Zeitschriften.Dove Medical Press ist Mitglied des OAI.Massennachdrucke für die pharmazeutische Industrie.Wir bieten unseren Autoren echte Vorteile, einschließlich einer beschleunigten Bearbeitung von Papieren.Registrieren Sie Ihre spezifischen Daten und spezifischen Arzneimittel von Interesse und wir gleichen die von Ihnen bereitgestellten Informationen mit Artikeln aus unserer umfangreichen Datenbank ab und senden Ihnen umgehend PDF-Kopien per E-Mail zu.Zurück zu Zeitschriften » Wirkstoffdesign, -entwicklung und -therapie » Band 13Solutol®HS15+pluronicF127 und Solutol®HS15+pluronicL61 gemischte Mizellensysteme zur oralen Verabreichung von GenisteinDie Autoren Ding P., Chen Y., Cao G., Shen H., Ju J., Li WVeröffentlicht am 7. Juni 2019 Band 2019: 13 Seiten 1947–1956DOI https://doi.org/10.2147/DDDT.S201453Begutachtung durch einmaliges anonymes Peer-ReviewHerausgeber, der die Veröffentlichung genehmigt hat: Dr. Tuo DengPinggang Ding,1,2,* Yuxuan Chen,3,* Guangshang Cao,4 Hongxue Shen,1,2 Jianming Ju,1,2 Weiguang Li,5 1Abteilung für pharmazeutische Analyse und Metabolomik, angeschlossenes Krankenhaus für integrierte traditionelle chinesische und westliche Medizin an der Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing, Volksrepublik China;2Abteilung für pharmazeutische Analyse und Metabolomik, Akademie für traditionelle chinesische Medizin der Provinz Jiangsu, Nanjing, Volksrepublik China;3School of Holistic Integrative Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing, Volksrepublik China;4Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan, Volksrepublik China;5Department of Marine Pharmacy, China Pharmaceutical University, Nanjing, Volksrepublik China *Diese Autoren haben zu gleichen Teilen zu dieser Arbeit beigetragen pluronicL61 (L61), um die Herausforderungen der schlechten oralen Bioverfügbarkeit von Genistein zu überwinden.Dies bietet eine gute Strategie zur Steigerung des potenziellen Werts von Genistein.Methoden: Wir haben zwei binäre gemischte Mizellensysteme entwickelt, die die organische Lösungsmittelverdampfungsmethode unter Verwendung von Tensiden (HS15, L61 und F127) verwenden.Formulierungen (GEN-F und GEN-L) wurden durch Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert.Die Analyse des Arzneimittelgehalts, einschließlich der Einschlusseffizienz (EE%), der Arzneimittelbeladung (DL%) und der kumulativen Menge an aus den Mizellen freigesetztem Genistein, wurde unter Verwendung von HPLC durchgeführt.Die Permeabilität der optimalen Formulierung wurde in Caco-2-Zellmonolayern gemessen und die orale Bioverfügbarkeit wurde in SD-Ratten bewertet.Ergebnisse: Die Lösungen von GEN-F und GEN-L wurden als transparent und farblos beobachtet.GEN-F hatte einen niedrigeren EE % von 80,79 ± 0,55 % und einen DL % von 1,69 ± 0,24 % im Vergleich zu GEN-L, das einen EE % von 83,40 ± 1,36 % und einen DL % von 2,26 ± 0,18 % aufwies.Die TEM-Ergebnisse zeigten, dass die Morphologie von GEN-F und GEN-L homogen war und einer Kugelform ähnelte.Die Verdünnungs- und Lagerbedingungen hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Partikelgröße und den EE%.Genistein zeigte ein verzögertes Freisetzungsverhalten, wenn es in Mizellen eingekapselt war.Die pharmakokinetische Studie zeigte, dass die relative orale Bioverfügbarkeit von GEN-F und GEN-L um das 2,23- und 3,46-fache anstieg, während auch die Permeabilität von Genistein durch eine Caco-2-Zellmonoschicht im Vergleich zu der von rohem Genistein verbessert wurde.Schlussfolgerung: GEN-F und GEN-L als Arzneimittelabgabesystem bieten eine wirksame Strategie zur Verbesserung und weiteren Realisierung des potenziellen Werts von GEN.Schlüsselwörter: Genistein, Mizellen, Polyoxyl-15-hydroxystearat, PluronicF127, PluronicL61, orale BioverfügbarkeitGenistein (GEN) ist ein biologisch aktives Isoflavon, das in Hülsenfrüchten vorkommt.1 Neben seiner einfachen Struktur hat GEN aufgrund seines breiten Spektrums an biologischen Wirkungen weltweit viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen.2 Studien haben gezeigt, dass GEN antidiabetische,3 antitumorale, 4 und Östrogen-ähnliche Wirkungen.5 Seine Wirkung auf Diabetes, β-Zell-Proliferation, Glucose-stimulierte Insulinsekretion und Schutz vor Apoptose ist jedoch unabhängig von seiner Funktion als Östrogenrezeptor-Agonist, Antioxidans und Tyrosinkinase-Inhibitor.6 Die Wirkungen von GEN sind strukturspezifisch und nicht allen Flavonoiden gemeinsam.Erwähnenswert ist, dass GEN eine frühe Differenzierung der Brustdrüsen induzieren kann, was zu einer weniger aktiven epidermalen Wachstumsfaktorsignalisierung im Erwachsenenalter führt, was wiederum die Entwicklung von Brustkrebs unterdrückt.7 Neben seiner Wirkung auf Brustkrebs wirkt GEN als Chemotherapeutikum gegen verschiedene Krebsarten, hauptsächlich durch Veränderung der Apoptose, des Zellzyklus, der Angiogenese und der Hemmung der Metastasierung.Dies macht es zu einem lebenswichtigen Molekül für die Krebs-Chemoprävention.4 Da die geringe Wasserlöslichkeit der Hauptfaktor für die schlechte orale Bioverfügbarkeit von GEN8 sein kann, besteht die Notwendigkeit und Nachfrage nach der Entwicklung neuartiger Arzneimittelabgabesysteme (DDSs), die die orale Bioverfügbarkeit erhöhen können Bioverfügbarkeit von GEN.Die orale Verabreichung ist der bevorzugte Verabreichungsweg, da sie schmerzlos, bequem und kostengünstig ist.9–12 Bis heute sind jedoch mehr als 4.000 natürliche phenolische Arzneimittel wie GEN schlecht wasserlöslich und werden schnell abgebaut und metabolisiert im menschlichen Körper, bevor sie wirksam werden.13 Daher ist die Verbesserung der oralen Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln von entscheidender Bedeutung, wird aber durch ihre Formulierung begrenzt.Derzeit wurde in zahlreichen Studien über die Technologie der oralen Absorption von schwerlöslichen Arzneimitteln berichtet, einschließlich solcher, die feste Dispersionen,14,15 Liposomen,16–19 Mizellen20–24 und Nanopartikel verwenden.25–29 Unter diesen haben gemischte Mizellen viel angezogen Aufmerksamkeit als Nano-Medikamententräger in DDSs.Gemischte Micellen erhöhen die Solubilisierungsfähigkeit und Stabilität von niedermolekularen Micellen aufgrund ihrer Kern-Hülle-Struktur.30 Diese Struktur besteht darin, dass die Wirkstoffe durch hydrophobe Wechselwirkungen physikalisch in die hydrophoben inneren Kerne der Micellen eingebaut werden, während die grundlegenden Eigenschaften von Polymermicellen erhalten bleiben .31 In den letzten Jahren konzentrierten sich weitere Studien auf das binäre Mizellensystem, das dazu beigetragen hat, das Problem der Solubilisierung unlöslicher Arzneimittel zu umgehen, indem es die Arzneimittelabsorption durch den Körper erleichtert und verbessert.32In dieser Studie haben wir zwei binäre Mizellensysteme mit HS15+F127 und HS15+L61 entwickelt, um die Einschränkungen der schlechten Löslichkeit und der geringen oralen Bioverfügbarkeit von GEN zu überwinden.HS-15, ein nichtionisches Tensid, das zu 70 % aus Polyglycolmono- und -diestern von 12-Hydroxystearinsäure und zu 30 % aus freiem Polyethylenglycol besteht, erwies sich als besonders wirksam bei der Verbesserung der Stabilität und Löslichkeit von unlöslichen Arzneimitteln.33 Darüber hinaus ist HS- 15 kann die Plasmabindung verändern, die Adsorption verbessern und signifikante Auswirkungen auf die Pharmakokinetik haben.34 Pluronic, auch als Poloxamer bekannt, ist ein amphiphiles Triblockcopolymer, das aus einer mittleren hydrophoben Polyoxypropylenkette und zwei hydrophilen Polyoxyethylenketten besteht.35 Dies könnte Micellen bilden in einer Öl-in-Wasser-Emulsion und wurde von der Food and Drug Administration (FDA) zur Verwendung als pharmazeutischer Inhaltsstoff zugelassen.36F127 hat ein Hydrophile-Lipophile-Gleichgewicht (HLB) von 22 und ist ein relativ hydrophiles Pluronic, das aufgrund seiner Fähigkeit, hydrophobe gelöste Stoffe zu solubilisieren und mizellare Strukturen zu bilden, ausgiebig für den Wirkstofftransport erforscht wurde.37 L61 ist mit einem HLB-Wert von nur relativ hydrophob 3. Aufgrund seiner Selbstorganisation zu einer einzelnen Polyethermicelle mit geringer Stabilität und geringer Wirkstoffbeladung38–40 wird L61 häufig zur Herstellung gemischter Micellen mit anderen Materialien verwendet.41 Daher stellten wir die Hypothese auf, dass die Kombination von Pluronic und HS15 werden einander ergänzen, um binäre gemischte Micellen zu bilden.Versuche, die Kombination des relativ hydrophilen F127 und Solutol HS15 oder des relativ hydrophoben L61 und Solutol HS15 zu untersuchen, sind wirksamer bei der Verbesserung der oralen Bioverfügbarkeit von GEN.In der vorliegenden Studie wurden zwei neuartige gemischte Mizellensysteme (Abbildung 1) hergestellt, indem ein organisches Lösungsmittelverdampfungsverfahren unter Verwendung von Tensiden (HS15, L61 und F127) angewendet wurde, das die Wasserlöslichkeit, Permeabilität und orale Bioverfügbarkeit von GEN verbessern kann.Während einer mit HS15 und F127 (GEN-F) präpariert wurde, wurde der andere mit HS15 und L61 (GEN-L) präpariert.Das DDS wurde durch Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und das Malvern Zetasizer Nano System charakterisiert.Um das DDS zu bewerten, schätzten wir den Wirkstoffgehalt, die Lagerung, die Verdünnungsstabilität und die Wirkstofffreisetzung in-vitro.Die Absorptions- und Efflux-Eigenschaften von GEN-beladenen Mizellen (GEN-M) wurden in Caco-2-Zell-Monolayern bewertet.Schließlich wurde die orale Bioverfügbarkeit in vivo durch pharmakokinetische Studien bewertet.Abbildung 1 Strukturelle Darstellung von GEN-F und GEN-L.Abbildung 1 Strukturelle Darstellung von GEN-F und GEN-L.Genistein-Standards, Genistein (Reinheit > 98 %) und Daidzein-Standards (Reinheit > 98 %) wurden von Meilun Biological Technology Co., Ltd (Dalian, China) bezogen.HS15 wurde von BASF Ltd. (Shanghai, China) gekauft und Pluronic F127 und L61 wurden von Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) gekauft.Caco-2-Zelllinien wurden vom Cell Resource Center, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences (Shanghai, China) erworben.Dulbeccos modifiziertes Eagle-Medium (DMEM) wurde von Thermo Fisher Scientific (Bridgewater, NJ, USA) bezogen.Milli-Q-Wasser (Millipore, Bedford, MA, USA) wurde während der gesamten Studie verwendet.Methanol und Acetonitril von chromatographischer Qualität (Tedia Company Inc., Fairfield, CT, USA) wurden für die Hochleistungs-Flüssigphasenanalyse verwendet.Alle anderen Reagenzien waren von analytischer Qualität.Die Verfahren mit Tieren und ihrer Pflege wurden in Übereinstimmung mit den ARRIVE-Richtlinien von Laboratory Animal Care (Kilkenny, Browne, Cuthill, Emerson & Altman, 2012) durchgeführt.Alle Tierversuche wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der Jiangsu Provincial Academy of Chinese Medicine (AEWC-20180711-36) genehmigt und gemäß den Richtlinien des Laboratory Animal Research Institute for Experimental Animals of Jiangsu Provincial Academy of durchgeführt Chinesische Medizin.Es wurden alle Anstrengungen unternommen, um das Leiden der Tiere zu minimieren und die Anzahl der verwendeten Tiere zu reduzieren.Männliche Sprague-Dawley-Ratten (200 ± 20 g) wurden vom SLAC Lab Animal Center of Shanghai (Shanghai, China) gekauft.Allen Ratten wurde destilliertes Wasser ad libitum zur Verfügung gestellt.Die Tiere wurden bei einer Temperatur von 25 ± 0,5 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 45 ± 5 % für 2 Wochen im Tierforschungszentrum der Jiangsu Provincial Academy of Chinese Medicine mit freiem Zugang zu Futter und Wasser gehalten.Vor dem Experiment wurden die Tiere 12 Stunden lang fasten gelassen und erhielten nur Wasser.GEN-beladene Mizellen (GEN-M) wurden unter Verwendung der Methode der Verdampfung organischer Lösungsmittel hergestellt.42 Kurz gesagt, HS15 und F127 oder L61 wurden in unterschiedlichen Verhältnissen mit einer definierten Menge GEN kombiniert und in Ethanol bei 50 °C unter konstantem Rühren gelöst, bis es wurde eine transparente Lösung erhalten.Die Lösung wurde in einen Rundkolben überführt und Ethanol wurde unter Verwendung eines Rotationsverdampfers im Vakuum bei 50°C (IKA®RV10, Staufen, Deutschland) entfernt, bis sich ein vollständiger Film im Kolben gebildet hatte.Dann wurde entionisiertes Wasser unter Schütteln in den Kolben gegeben, bis eine transparente Lösung entstand.Nicht eingebautes GEN wurde durch Filtration durch eine mikroporöse 0,22-μm-Membran entfernt.Nach dem Screening zur Verschreibungsoptimierung betrug das endgültige Verhältnis von HS15 zu F127 35:20 (mg/ml) und das endgültige Verhältnis von HS15 zu L61 49:6 (mg/ml).Die mittlere Teilchengröße und das Zetapotential von GEN-F und GEN-L wurden durch dynamische Lichtstreuung unter Verwendung eines Malvern Zetasizer Nano Systems (ZEN 3600, Worcestershire, UK) bestimmt.Zur Beurteilung der Partikelgrößenverteilung wurde der Polydispersitätsindex (PDI) bestimmt.Die Proben wurden vor der Analyse 2 Minuten bei 25°C äquilibriert.Einige GEN-F- und GEN-L-Tröpfchen wurden auf ein Kupfergitter getropft, und das Gitter wurde durch TEM (JEM-2100; JEOL, Tokio, Japan) nach Infrarottrocknung für 5 Minuten beobachtet.28Um die Einschlusseffizienz (EE%) und die Wirkstoffbeladung (DL%) von GEN-M zu bewerten, wurde die Wirkstoffkonzentration von GEN in gemischten Mizellen durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) gemessen.Diese bestand aus einer quaternären Pumpe (Separationsmodul Waters 2695, UV/Vis-Detektor Waters 2489) und einer Umkehrphasen-C18-Säule (250 mm × 4,6 mm × 5 &mgr;m), die auf 35°C gehalten wurde.Die Extinktion wurde bei 260 nm gemessen.Die mobile Phase umfasste ein Gemisch aus Methanol und Wasser (60:40, v/v), und die Flussrate betrug 1,0 ml/min.Das Injektionsvolumen betrug 10 &mgr;l.Die EE% und DL% wurden durch das mikroporöse Membranfiltrationsverfahren bestimmt.Die Micellenlösung wurde in geeigneter Weise mit Methanol verdünnt, und die Micellenstruktur wurde durch Ultraschall vollständig zerstört.EE % und DL % wurden anhand der folgenden Gleichungen berechnet24, und alle Proben wurden dreimal analysiert.In Lagerstabilitätsstudien wurden die optimierten Proben GEN-F (die Konzentration von GEN betrug 1,2 mg/ml) und GEN-L (die Konzentration von GEN betrug 1,6 mg/ml) bei 4 °C für 1, 3, 7, 10 und 15 Tage.Die durchschnittliche Größe, das Zeta-Potential und der EE% der Mizellensysteme wurden dann zu jedem dieser Zeitpunkte quantifiziert, um die Lagerstabilität von GEN-M zu bewerten.Die Verdünnungsstabilität von GEN-M wurde durch Verdünnen in Milli-Q-Wasser (1–250-fach) bei Raumtemperatur (25 °C) untersucht.Die Änderung der Partikelgröße und EE% nach jeder Verdünnungsstufe wurde wie zuvor erwähnt gemessen.Das In-vitro-Freisetzungsverhalten von GEN-M wurde unter Verwendung der Dialysemethode untersucht.43 Kurz gesagt, 1 ml des experimentellen GEN-M und der Kontroll-GEN-Suspension wurden in Dialysemembranbeutel eingebracht (Molekulargewichtsgrenze von 3500 g/mol; Green Bird Inc., Schanghai, China).Die Dialysebeutel wurden in frisches 200 ml PBS (pH 1,2 oder pH 6,8), das 0,5 % (w/v) Tween 80 (Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd) enthielt, bei 37°C eingetaucht, zusammen mit konstantem Rühren bei 140 U/min.In festgelegten Zeitintervallen (30 Minuten und 1, 2, 4, 6, 8, 10, 14 und 24 Stunden) wurden 1-ml-Aliquots des Auflösungsmediums entnommen und durch ein gleiches Volumen frisches Freisetzungsmedium ersetzt.Die im Überstand freigesetzten GEN-Konzentrationen wurden durch HPLC-Analyseverfahren ähnlich den zuvor angegebenen chromatographischen Bedingungen bewertet.Alle Assays wurden dreifach durchgeführt.Caco-2-Zelllinien wurden verwendet, um die Absorptions- und Efflux-Eigenschaften von GEN-M.44 Caco-2-Zellen wurden in DMEM (Sigma-Aldrich) bei 37 °C in einer Atmosphäre mit 5 % CO2 gezüchtet und mit 10 % fötalem Rind ergänzt Serum (FBS), 1 % nicht-essentielle Aminosäuren (NEAA), 1 % L-Glutamin, 100 μg•ml–1 Penicillin und 100 U•ml–1 Streptomycin.Caco-2-Zellsuspensionen wurden in einem Transwell-Kultursystem (Corning Incorporated, Corning, NY, USA) bei einer Zelldichte von 0,1 × 10 6 Zellen/cm 2 gezüchtet.Die Zellen waren nach 21 Tagen Aussaat gut entwickelt.Ihre transepithelialen elektrischen Widerstandswerte (TEER) waren größer als 600 Ω·cm-2, gemessen mit Millicell-ERS (Millipore, Bedford, MA, USA) vor und nach den Transportexperimenten;dies weist auf die Integrität von Caco-2-Zell-Monoschichten hin.Zu Beginn des Experiments wurden die Zellmonoschichten dreimal mit vorgewärmter (37°C) Hank's ausgewogener Salzlösung (HBSS) gewaschen.Um den Transport von der apikalen (AP) zur basolateralen (BL) Seite zu testen, wurden 0,5 ml GEN-Lösung (gelöst in DMSO, 20 μg/ml) oder GEN-M (die Konzentration von GEN betrug 20 μg/ml) hinzugefügt dem AP (Versorgungspool), während 1,5 ml HBSS (pH 7,4) zu dem BL (Empfangspool) gegeben wurde.Um den Transport in der entgegengesetzten Richtung von der BL- zur AP-Seite zu testen, wurden 1,5 ml GEN oder GEN-M zur BL-Oberfläche (Versorgungspool) und 0,5 ml HBSS zur AP-Oberfläche (Empfangspool) hinzugefügt.Aliquots von 200 μl aus dem empfangenden Pool wurden in 120-Minuten-Intervallen entnommen.Das Experiment wurde dreifach wiederholt und die scheinbaren Permeabilitätskoeffizienten (Papp) wurden unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:wobei dQ/dt (µmol·L−1·s−1) die Transportrate, A (cm2) die Oberfläche des Transportfilms und C0 (µmol·L−1·cm−3) die Anfangskonzentration ist von GEN im Spender.wobei Papp(AP-BL) die Absorptionsdurchlässigkeit und Papp(BL-AP) die sekretorische Durchlässigkeit ist.In einer pharmakokinetischen Studie wurden SD-Ratten zufällig in drei Gruppen (n = 6) eingeteilt und vor dem Experiment über Nacht fasten gelassen.Kurz gesagt, GEN-F, GEN-L und freies GEN (suspendiert in 0,5 % CMC-Na) wurden oral in einer Dosis von 60 mg·kg –1 verabreicht.Blutproben (500 μl) wurden aus der Augenhöhlenvene zu vorbestimmten Zeiten (10, 20, 30 und 45 Minuten und 1,0, 2,0, 4,0, 6,0, 8,0, 10,0 und 12,0 Stunden) entnommen und sofort zentrifugiert, um das überstehende Plasma zu erhalten .Etwa 100 μL Plasma mit 10 μL der internen Standardlösung (Daidzein, 10 μg/mL) wurden für 15 s gevortext.Nach Zugabe von 500 μl Ethylacetat wurden sie 3 Minuten gevortext, um die Plasmaproteine ​​auszufällen, und bei 13.620 g für 5 Minuten bei 4 °C zentrifugiert.Der Überstand wurde dann in ein sauberes Fläschchen überführt und in einer Stickstoffatmosphäre bis zur Trockne verdampfen gelassen.Der getrocknete Rückstand wurde mit 100 μl mobiler Phase gespült und 5 min bei 14.000 U/min zentrifugiert.Nach der Zentrifugation wurden 20 &mgr;l der Probenlösung in das HPLC-System zur Analyse gemäß den zuvor beschriebenen chromatographischen Bedingungen injiziert.Alle Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) dargestellt.Alle Daten wurden unter Verwendung von Phoenix WinNonlin 6.3 (Pharsight Corporation, USA) verarbeitet, um pharmakokinetische Profile zu erstellen.Die statistische Signifikanz der Ergebnisse wurde mit dem Statistikpaket für die Sozialwissenschaftssoftware Version 19.0 (SPSS Inc., USA) analysiert.Die Daten wurden unter Verwendung des zweiseitigen Student-t-Tests und der einfachen ANOVA analysiert, um Unterschiede zwischen den Gruppen zu bewerten, und Werte von p < 0,01 und p < 0,05 zeigten signifikante Unterschiede im Vergleich zu Kontrollen an.Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von GEN-F und GEN-L wurden bewertet (Tabelle 1).Ihre mittleren Partikelgrößendurchmesser wurden mit 19,79 und 14,24 nm mit akzeptablen PDIs von 0,076 bzw. 0,190 bestimmt (Abbildung 2).Das Zetapotential ist in Abbildung 2 dargestellt. TEM zeigte, dass GEN-F und GEN-L homogen und kugelförmig waren (Abbildung 3).Tabelle 1 Eigenschaften von GEN-F und GEN-LAbbildung 2 Partikelgröße und Zetapotential von GEN-F (A und C) und GEN-L (B und D).Abbildung 3 TEM-Aufnahmen und Bild von GEN-F (A) und GEN-L (B), Maßstabsbalken = 50 nm.Tabelle 1 Eigenschaften von GEN-F und GEN-LAbbildung 2 Partikelgröße und Zetapotential von GEN-F (A und C) und GEN-L (B und D).Abbildung 3 TEM-Aufnahmen und Bild von GEN-F (A) und GEN-L (B), Maßstabsbalken = 50 nm.Unter Verwendung von HPLC-Analysen wurden EE % und DL % von GEN-F als 89,79 ± 0,55 % bzw. 1,69 ± 0,24 % bestimmt.Für GEN-L wurden EE% und DL% mit 83,40 ± 1,36 % bzw. 2,26 ± 0,18 % bestätigt (Tabelle 1).Interessanterweise war das meiste GEN in dem gemischten Mizellensystem eingeschlossen.Die Verdünnungsstabilität von GEN-F und GEN-L wurde untersucht und ihre Partikelgrößen und EE% zeigten keine signifikante Veränderung, was darauf hindeutet, dass beide Formulierungen (Abbildung 4) eine stabilisierende Wirkung gegen Verdünnung hatten.Bei GEN-F und GEN-L wurden an Tag 15 keine Trübung und Schichttrennungen beobachtet. Unter Verwendung der durchschnittlichen Größe, des Zeta-Potentials und des EE% wurde die Stabilität bewertet, die nach 15 Tagen Lagerung keine signifikante Veränderung zeigte (Tabelle 2). .Tabelle 2 Lagerstabilität von GEN-F und GEN-LAbbildung 4 Die Verdünnungsstabilität von GEN-F und GEN-L.Tabelle 2 Lagerstabilität von GEN-F und GEN-LAbbildung 4 Die Verdünnungsstabilität von GEN-F und GEN-L.Die Dialysebeutelmethode wurde verwendet, um die Arzneimittelfreisetzung abzuschätzen.Die kumulative Freisetzung der Arzneimittel in festgelegten Zeitintervallen ist in 5 gezeigt. Die kumulative Freisetzung von freiem GEN war immer größer als die von GEN-F und GEN-L;jedoch war GEN-L etwas größer als GEN-F. Diese Freisetzung wurde unter Bedingungen unterschiedlicher Dialysemedien mit unterschiedlichem pH überwacht, um die Magen- (pH 1,2) und intestinalen Umgebungen (pH 6,8) nachzuahmen.In den ersten 4 Stunden betrug die kumulative Freisetzung von GEN-F und GEN-L bei beiden pH-Bedingungen nur etwa 10 %, während freies GEN eine erhöhte Freisetzung von 43,90 % und 69,50 % bei pH 1,2 bzw. pH 6,8 zeigte.Diese Ergebnisse zeigen, dass freies GEN ein ausgeprägtes Burst-Release-Verhalten zeigt, während GEN-F und GEN-L selbst nach 24 h eine anhaltende Freisetzung zeigen.Abbildung 5 Kumulative Freisetzung von GEN-F, GEN-L und GEN In-vitro-Freisetzungsstudie mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung, pH 1,2 (A) und pH 6,8 (B).Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (n = 3) dargestellt.Abbildung 5 Kumulative Freisetzung von GEN-F, GEN-L und GEN In-vitro-Freisetzungsstudie mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung, pH 1,2 (A) und pH 6,8 (B).Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (n = 3) dargestellt.Das Caco-2-Zellkulturmodell ist weithin als praktikables Modell für die menschliche Darmabsorption anerkannt.In dieser Studie wurde der Transport von GEN-F, GEN-L und GEN sowohl aus der AP-zu-BL- als auch aus der BL-zu-AP-Richtung untersucht.Wie in Tabelle 3 gezeigt, betrug für den AP-BL-Transport der PappAB-Wert von GEN 5,28 ± 0,49 × 10 –6 cm/s.GEN-F und GEN-L zeigen eine signifikant erhöhte Absorptionskraft von GEN (7,50 ± 0,52 × 10 –6 bzw. 8,23 ± 0,35 × 10 –6 cm/s).Zusätzlich wurde der BL-AP-Transport durchgeführt, um die P-gp-Efflux-Besiedlung von GEN-F und GEN-L zu untersuchen.Der PappAB-Wert für den BL-AP-Transport von GEN-F, GEN-L und GEN betrug 8,46 ± 0,43 × 10 –6 , 7,59 ± 0,56 × 10 –6 und 7,97 ± 0,36 × 10 –6 cm/s.GEN-F und GEN-L reduzierten das Ausflussverhältnis von GEN von 1,51 auf 1,13 bzw. 1,08.Diese Ergebnisse zeigten, dass GEN-F und GEN-L die Absorption von GEN erhöhen könnten.Tabelle 3 Permeabilitäts- und Ausflussverhältnis von GEN-F, GEN-L und GEN im Caco-2-ZellmodellTabelle 3 Permeabilitäts- und Ausflussverhältnis von GEN-F, GEN-L und GEN im Caco-2-ZellmodellDie wichtigsten pharmakokinetischen Parameter sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Die mittleren Plasmakonzentrations-Zeit-Kurven von GEN bei Ratten nach oraler Verabreichung von 60 mg/kg GEN und GEN-M (n=6) sind in Abbildung 6 dargestellt GEN-F und GEN-L betrugen 2,401 ± 0,480 und 3,563 ± 1,121 &mgr;g/ml, wohingegen die von freiem GEN 0,445 ± 0,140 &mgr;g/ml betrug.Dieser Befund weist darauf hin, dass GEN-F und GEN-L die orale Absorption im Vergleich zu freiem GEN erheblich steigern könnten.Die durchschnittliche Fläche unter der Kurve vom Zeitpunkt 0 bis 8 h (AUC0-8) von GEN-F, GEN-L und GEN betrug 10,821 ± 1,538, 14,929 ± 5,575 und 3,351 ± 1,182 mg·L−1·h−1 .Dies zeigt eine 2,75- und 4,68-fache Erhöhung der relativen Bioverfügbarkeit.Diese Beobachtungen unterschieden sich von den Ergebnissen von In-vitro-Freisetzungsexperimenten.Zusammenfassend zeigten die GEN-F- und GEN-L-Gruppen eine deutlich höhere relative Bioverfügbarkeit als die der freien GEN-Gruppe (P < 0,01).Tabelle 4 Pharmakokinetische Parameter von GEN-F, GEN-L und GENAbbildung 6 Die Plasma-Medikamentenkonzentrations-Zeit-Kurve bei Ratten nach oraler Verabreichung von 60 mg/kg GEN und GEN-M.Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (n = 6) dargestellt.Tabelle 4 Pharmakokinetische Parameter von GEN-F, GEN-L und GENAbbildung 6 Die Plasma-Medikamentenkonzentrations-Zeit-Kurve bei Ratten nach oraler Verabreichung von 60 mg/kg GEN und GEN-M.Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (n = 6) dargestellt.Unter den verschiedenen Arten von Trägersystemen in Nanogröße, einschließlich Nanokügelchen, Antikörpern und wasserlöslichen synthetischen Polymeren, haben sich frühere Studien zu DDS mit gemischten Mizellen als vorteilhaft bei Anwendungen erwiesen, die hydrophobe Arzneimittel mit niedrigem Molekulargewicht beinhalten.Dies liegt an der großen Wirkstoffbeladungskapazität des gemischten Mizellensystems und seiner Fähigkeit, in dem gegebenen Trägersystem miteinander zu interagieren.21 Darüber hinaus bildet die Kern-Hülle-Micellenstruktur auch eine Schutzbarriere, die das Entweichen des Wirkstoffs aus dem Kern verhindern könnte.Die orale Verabreichung von Arzneimitteln ist durch ihre schwerwiegenden gastrointestinalen Nebenwirkungen, Instabilität bei intestinalem pH-Wert und schlechte Absorption begrenzt.45 Um diese Probleme zu lösen, wählten wir GEN als Modellarzneimittel und entwickelten zwei neuartige gemischte Mizellen GEN-F und GEN-L die dazu führen, dass sich das GEN in einem hydrophoben Kern "auflöst".GEN-Moleküle können in Nanopartikel eingekapselt werden, die von einer hydrophoben Barriere umgeben sind, wodurch ein direkter Kontakt mit der hydrophilen Randumgebung vermieden wird.Dies erleichtert den hydrolytischen Darmabbau und die Magen-Darm-Reizung.In diesem Experiment wurden zwei unterschiedliche pH-Dialysemedien verwendet, die die Umgebungsbedingungen des Magens und des Darms simulierten, um die Freisetzung von GEN und seiner Darreichungsform im Magen-Darm-Trakt zu verstehen.Die experimentellen Daten legen nahe, dass der Einschluss von GEN in Mizellen eine verzögerte Arzneimittelfreisetzung im Träger erleichtern könnte.Dies wird der strukturellen Stabilität der Micellen zugeschrieben, die es dem Wirkstoff erschwert, leicht aus dem Kern zu entweichen, was zu einer anhaltenden Freisetzung des Wirkstoffs führt.46 Außerdem erhöht die verlängerte Wirkstoffretention die Möglichkeit seiner Absorption durch den Gastrointestinaltrakt .Das Caco-2-Zellkulturmodell ist ein praktikables Modell der menschlichen Darmabsorption, wie von der FDA anerkannt,47 und wurde ausgewählt, um die GEN-Absorption in dieser Studie zu untersuchen.Es wurde zuvor in großem Umfang als In-vitro-Screening-Modell für die orale Absorption von niedermolekularen Arzneimitteln verwendet.Basierend auf unseren Experimenten konnten GEN-F und GEN-L den Arzneimittelausfluss in der Caco-2-Zellmonoschicht reduzieren, was darauf hindeutet, dass die zwei gemischten Mizellen, die aus HS15 + F127 und HS15 + L61 hergestellt wurden, die Absorption von GEN verstärken könnten.Gemischte Mizellen haben inhärente Vorteile bei der Verbesserung der oralen Absorption.37 In-vivo-Bioverfügbarkeitstests bestätigten weiter, dass GEN-L und GEN-L die Plasmakonzentration von GEN erhöhten und seine orale Bioverfügbarkeit verbesserten.Eine hohe Bioverfügbarkeit zeigt an, dass das Medikament in das Blut aufgenommen werden könnte, was zu einer guten heilenden Wirkung führt.Die höhere Bioverfügbarkeit von GEN-F und GEN-L nach oraler Verabreichung kann auf die folgenden Gründe zurückgeführt werden: (1) Pluronics und HS15 führen zu einer Formulierung mit einer sehr feinen Nanopartikelgröße, die die Absorption und Permeation von GEN verbessern könnte;(2) Die Oberflächeneigenschaften von HS15 erleichtern es GEN weiter, die Membran von Zellen zu durchqueren, wodurch die Aufnahme von GEN durch Zellen bis zu einem gewissen Grad verbessert wird;(3) Die Kombination von Pluronics und solutol® HS15 erhöht die Wasserlöslichkeit, Stabilität und verzögerte Freisetzung von GEN, was die Aufnahme im Darm erleichtert.Zusammen machen diese Vorteile GEN-beladene binäre gemischte Mizellensysteme (GEN-F, GEN-L) zu einem Kandidaten mit einer potenziell kommerziell brauchbaren Formulierung.Zwei orale Arzneimittelverabreichungssysteme basierend auf binären gemischten Mizellen HS15+F127 und HS15+L61 wurden entwickelt, um die Löslichkeit und orale Absorption von GEN deutlich zu verbessern.In dieser Studie wurde das organische Lösungsmittelverdampfungsverfahren übernommen, um zwei binäre gemischte Mizellensysteme herzustellen.Diese Systeme besaßen eine hohe Arzneimittelbeladungs- und Einschlusseffizienz, während sie ein verzögertes Freisetzungsverhalten zeigten.Die GEN-F- und GEN-L-Systeme verbesserten die Löslichkeit und Permeabilität über die Caco-2-Zellmonoschicht signifikant, was zu einer erhöhten Bioverfügbarkeit von GEN führte.Daher schlussfolgern wir, dass GEN-F und GEN-L wirksame Arzneimittelabgabesysteme sind, die eine wirksame Strategie zur Entwicklung des potenziellen Werts von GEN bieten.Diese Arbeit wurde von Wissenschafts- und Technologieprojekten der staatlichen Verwaltung für traditionelle chinesische Medizin der Provinz Jiangsu (Nr. FY201507) unterstützt.Die Autoren melden keine Interessenkonflikte in dieser Arbeit.1. Nabavi SF, Daglia M, Tundis R, et al.Genistein: Ein Segen zur Linderung eines ischämischen Schlaganfalls.Curr Top Med.Chem.2015;15:1714–1721.2. Ganai AA, Farooqi H. Bioaktivität von Genistein: Ein Überblick über In-vitro- und In-vivo-Studien.Biomed Pharmacother.2015;76:30–38.doi:10.1016/j.biopha.2015.10.0263. Gilbert ER, Liu D. Antidiabetische Funktionen von Soja-Isoflavon-Genistein: Mechanismen, die seinen Auswirkungen auf die Funktion der β-Zellen der Bauchspeicheldrüse zugrunde liegen.Lebensmittelfunktion2013;4:200–212.doi:10.1039/c2fo30199g4. Spagnuolo C., Russo GL, Orhan IE, et al.Genistein und Krebs: aktueller Status, Herausforderungen und zukünftige Richtungen.Erw. Nutr.2015;6:408–419.doi:10.3945/an.114.0080525. Mukund V, Mukund D, Sharma V, Mannarapu M, Alam A. 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