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Research progress of in-situ gelling ophthalmic drug delivery system,…
Research progress of in-situ gelling ophthalmic drug delivery system
La ceguera y la discapacidad visual son los problemas de salud mundiales más devastadores y generan una carga económica y social sustancial.
La administración de fármacos al ojo mediante sistemas de administración convencionales (gotas) produce una biodisponibilidad ocular deficiente (<5%).
Mecanismo de eliminación que bajan la biodisponibilidad del fármaco oftálmico
Diseño de un enfoque novedoso para una administración ocular segura, simple y eficaz
Una estrategia innovadora es la implementación de un gel oftálmico in situ.
El sistema de gelificación in situ es uno de los enfoques prometedores para mejorar el tiempo de retención de los fármacos en la superficie ocular.
Recambio lagrimal. Drenaje nasolagrimal. Absorción sistémica. Degradación enzimática. Barrera corneal. Barrera sanguínea acuosa (BAB). Barrera hematorretiniana (BRB)
Anatomía del ojo
El ojo se divide en dos segmentos importantes
Segmento posterior
Humor vítreo, esclerótica, retina, coroides, mácula y nervio óptico
Segmento anterior
Cornea, la conjuntiva, el iris, la pupila, el cuerpo ciliar, la cámara anterior, el humor acuoso, el cristalino y la red trabecular
Córnea
Parte avascular transparente y clara del sistema ocular que forma la capa más anterior del ojo
La permeabilidad corneal es el factor más esencial que determina la concentración del fármaco en el humor acuoso.
Para la mayoría de los fármacos hidrófilos, el epitelio es una barrera que limita la velocidad de difusión transcorneal de los fármacos
Conjuntiva
membrana delgada y transparente que cubre la esclerótica y recubre la superficie interna del párpado
Proporciona protección a los ojos al secretar moco que previene la entrada de microorganismos y lubrica los ojos
Los fármacos suelen ser más permeables a través de la conjuntiva que de la córnea.
Por lo que se produce una mayor absorción en la conjuntiva, pero esta sigue sin ser significativa
Humor acuoso
Consiste en un líquido transparente que llena las cámaras anterior y posterior del ojo.
Su función principal es aportar nutrientes, eliminar desechos de los tejidos no vasculares y controlar la presión intraocular que mantiene la forma convexa de la córnea
Sistemas de geificación in situ
La gelificación in situ oftálmica está compuesta por polímeros sensibles al medio ambiente
Pequeños cambios en condiciones específicas como el pH, la temperatura y la fuerza iónica en el entorno
Al ser instalados en el ojo experimentan una rápida gelificación en el fondo de saco del ojo para formar geles viscoelásticos en respuesta a cambios ambientales
Se libera lentamente el fármaco en condiciones
fisiológicas.
El tiempo de residencia del gel formado in situ se prolonga y el fármaco se libera de manera sostenida, o que conduce a una mayor biodisponibilidad
Mecanismos del sistema de gelificación
La formación de gel in situ puede lograrse mediante varios mecanismos, incluyendo:
Temperatura
pH
Iones
Sistema de gel in situ sensible a estimulos
Sistema de gel in situ activados por temperatura
Un buen gel ocular in situ termo-responsivo debe tener una temperatura de gelificación por encima de la temperatura ambiente y experimentar una transición gel-sol a una temperatura pre-corneal
Polímeros utilizados en
sistemas de gel en-situ activados por temperatura
Polámeros (Pluronic)
Xiloglucana
Derivados de la celulosa
Chitosan
El progreso de la investigación en sistemas de gel in situ activados por temperatura
La adición de quitosano mejora la resistencia mecánica y las propiedades de textura
La mezcla de poloxámero con un agente mucoadhesivo (quitosano) prolonga el tiempo de retención de fármacos para el tratamiento de enfermedades oftálmicas.
La duración de la liberación del fármaco aumentó de 1,5h a 3-5h a partir de soluciones de metilcelulosa
Se sabe que la adición de sales (NaCl y KCl) al sistema de gel in situ disminuye la temperatura de gelificación.
La adición de derivados de celulosa a los hidrogeles Pluronic F12 ayuda a aumentar la biodisponibilidad del gel in situ.
El estudio in vivo sugirió una mejor capacidad para retener el fármaco que las formulaciones comerciales
Sistema gelificante termosensible in situ de resina farmacológica mostró liberación controlada por difusión del fármaco durante un período de 8h.
Sistema de gel in situ activados por pH
Polímeros sensibles al pH que son polielectrolitos que contienen un grupo ácido (carboxílico o sulfónico) o básico (sales de amonio) que aceptan o liberan protones en respuesta a la alteración del pH en el entorno.
Polímeros utilizados en sistemas de gel in situ activados por pH
Ácido poliacrílico (PAA, Carbopol 940)
Policarbófilo
Acetato ftalato de celulosa (CAP)
El progreso de la investigación en sistemas de gel in situ activados por pH
Mantiene el producto farmacéutico más estable y retiene la liberación del fármaco.
El gel ocular in situ puede reducir la absorción sistémica del fármaco y, por tanto, reducir la posible toxicidad sistémica.
El estudio farmacodinámico en el ojo de conejo mostró que la formulación en gel podía disminuir la presión intraocular (PIO) en comparación con el colirio
Sistema de gel in situ activados por iones
Estos sistemas de gelificación forman un entrecruzamiento con los cationes existentes en el líquido lagrimal (Na + , Ca 2+ y Mg 2+ ), formando así un gel en la superficie ocular, lo que da lugar a un tiempo prolongado de contacto corneal
El progreso de la investigación en sistemas de gel in situ activados por iones
Los geles in situ mostraron un comportamiento característico de efectos prolongados y sostenidos del fármaco en comparación con las gotas para los ojos convencionales
La goma gellan desacetilasa tiene el potencial de prolongar el tiempo de residencia de la formulación.
Polímeros utilizados en sistemas de gel in situ activados por iones
Goma gellan
Alginato / Ácido alginíco
Pectina
Gel in situ sensible a diferentes estímulos
Uso de una combinación de polímeros con diferentes mecanismos de gelificación, que han demostrado una eficacia terapéutica mejorada y un mejor cumplimiento por parte del paciente.
Combinación de polímeros termosensibles, polímeros sensibles al pH o polímeros activados por iones en la misma formulación oftálmica
Las formulaciones nanotecnológicas buscan mejorar la biodisponibilidad y prolongar el tiempo de residencia de fármacos oftálmicos.
Para superar la rápida eliminación de nanopartículas de los ojos, se ha desarrollado un gel in situ que combina las ventajas de las nanopartíc
Este enfoque mejora la biodisponibilidad y prolonga el tiempo de residencia precorneal de las nanopartículas.
Los sistemas coloidales, como nanosuspensiones y nanotransportadores lipídicos, han demostrado ser estrategias eficaces en este contexto.
Yamilé Alcántara Nicasio