Zeitschrift für klinische und experimentelle Ophthalmologie
Offener Zugang

Abstrakt

Biologisch abbaubare Arzneimittelverabreichungssysteme auf PLGA-Basis zur Modulation von Erkrankungen der Augenoberfläche bei experimentellem trockenem Auge bei Mäusen

Emmanuel Chang, Andrew J. McClellan, William J. Farley, De-Quan Li, Stephen C. Pflugfelder und Cintia S. De Paiva

Ziel: Eine kontinuierliche Arzneimittelabgabe an die Augenoberfläche ist aufgrund der schnellen Tränenflüssigkeitsabsonderung topisch angewendeter Wirkstoffe weiterhin schwierig. Ziel dieser Studie war die Bewertung biologisch abbaubarer und biokompatibler Arzneimittelabgabesysteme an der Augenoberfläche unter Verwendung von Polymeren auf Basis von Polymilchsäure-co-Glykolsäure (PLGA).
Methoden: Fluoresceinmarkiertes Albumin und Doxycyclin wurden einzeln in eine PLGA-basierte Matrix eingekapselt, wobei eine Wasser-Öl-Wasser-Doppelemulsion verwendet wurde. Die Arzneimittelelutionsraten für verschiedene Mikrokügelchen wurden spektrofluorometrisch ausgewertet. Die Partikelgröße wurde mithilfe einer Bildanalysesoftware gemessen. Subkonjunktivale Injektionen von PLGA-Mikrokügelchen wurden verwendet, um die Sicherheit und Entzündungsreaktion auf das Polymer im Mausmodell zu bewerten. Die Wirksamkeit des Arzneimittelabgabesystems wurde durch eine einzelne subkonjunktivale Injektion von PLGA-Doxycyclin (einem breiten Metalloproteinase-Inhibitor) vor der Induktion eines Desikkationsstressmodells (DS) bei C57BL/6-Mäusen für 5 Tage bewertet.
Ergebnisse: PLGA-basierte Mikrokügelchen eluieren erfolgreich eingekapselte Medikamente von Interesse kontinuierlich über kontrollierte Zeiträume. Der mittlere Durchmesser der PLGA-basierten Mikropartikel betrug 4,6 µm ±1,54 µm. Die Elutionsraten und Abgabezeiten der Medikamente konnten durch Veränderung der Polymere und Syntheseparameter leicht modifiziert werden. In-vitro -Studien belegen eine erfolgreiche kontinuierliche Elution eingekapselter Medikamente für mindestens 2 Wochen. In-vivo- Tests von PLGA-Doxycyclin erwiesen sich als wirksam bei der Verhinderung einer durch DS verursachten Störung der Hornhautbarriere durch Austrocknungsstress, ähnlich wie topisch angewendetes Doxycyclin.
Schlussfolgerungen: PLGA-basierte Arzneimittelabgabesysteme sind sicher und nicht entzündungsfördernd. Sie können erfolgreich zur Behandlung von Erkrankungen der Augenoberfläche und der Hornhaut eingesetzt werden, indem sie die gewünschten Biopharmazeutika kontinuierlich abgeben.