DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-04322-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38734599
تاريخ النشر: 2024-05-11
المؤلف: Zahra Saeidi وآخرون
الموضوع الرئيسي: التطورات في توصيل الأدوية عبر الجلد
نظرة عامة
تبحث الدراسة في تطوير وتوصيف تركيبات الجل الحساسة للحرارة التي تحتوي على نيوسومات محملة بالكليندامايسين وجزيئات الدهون الصلبة المحملة بالفلوكونازول (FLZ) لعلاج أمراض اللثة. تسلط الدراسة الضوء على مزايا استخدام الجزيئات النانوية للعلاج الموضعي، بما في ذلك تعزيز الاستقرار وإطلاق الدواء بشكل منظم. أظهر توصيف الجزيئات النانوية أشكالاً كروية بأحجام جزيئات متوسطة تبلغ 243.03 نانومتر للنيوسومات و171.97 نانومتر لجزيئات الدهون الصلبة، إلى جانب إمكانيات زتا تبلغ -23.3 مللي فولت و-15 مللي فولت، على التوالي. كانت كفاءات التحميل مرتفعة بشكل ملحوظ، حيث بلغت 98% للنيوسومات و51% لجزيئات الدهون الصلبة.
أظهرت الجل الحساسة للحرارة انتقالاً من محلول إلى جل عند 33 درجة مئوية، مع ملفات إطلاق الدواء التي تشير إلى 60% من الإطلاق بعد 7 ساعات وإطلاق كامل خلال 24 ساعة. عرضت كلا التركيبتين نشاطًا مضادًا للبكتيريا والفطريات بشكل فعال ضد مسببات الأمراض الشائعة المرتبطة بالتهاب اللثة، مثل *Staphylococcus aureus* و*Lactobacillus casei* و*Candida albicans*. يمكن إعطاء الجل، الذي يمكن إعطاؤه عبر حقن مسبقة التعبئة، في شكل محلول عند درجة حرارة الغرفة ويتحول إلى جل لاصق عند الحقن، مما يسمح بإطلاق مستدام للدواء على مدار 24 ساعة. تدعم هذه النتائج الإمكانية لإجراء دراسات حية لهذه التركيبات في علاج أمراض اللثة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث أمراض اللثة، وبشكل خاص التهاب اللثة والتهاب دواعم الأسنان، والتي تتضمن تدميرًا التهابيًا للثة والهياكل المحيطة. التهاب اللثة قابل للعكس، بينما يمكن أن يؤدي التهاب دواعم الأسنان إلى أضرار لا يمكن عكسها وهو شائع بين البالغين، حيث تؤثر الحالات الخفيفة على 50% والحالات الشديدة على 9.8% من السكان. يمكن أن يؤدي التهاب دواعم الأسنان غير المعالج إلى فقدان الأسنان ومجموعة متنوعة من المضاعفات الصحية، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية والسكري. تشمل عوامل الخطر العمر والتدخين والسكري والحالات النظامية.
غالبًا ما يتضمن علاج أمراض اللثة عوامل مضادة للميكروبات، مع تحول نحو طرق التسليم المحلية بسبب عيوب المضادات الحيوية النظامية، مثل الآثار الجانبية ومقاومة البكتيريا. تسلط الورقة الضوء على إمكانيات الجزيئات النانوية، وخاصة النيوسومات وجزيئات الدهون الصلبة (SLNs)، للتسليم المستهدف للدواء في علاج أمراض اللثة. يمكن أن تعزز هذه التركيبات استقرار الدواء وملفات الإطلاق مع تقليل الآثار الجانبية. تهدف الدراسة إلى استكشاف تركيبة جل حساسة للحرارة تحتوي على نيوسومات الكليندامايسين وجزيئات الدهون الصلبة بالفلوكونازول، مع التركيز على قدراتها الممتدة في إطلاق الدواء لعلاج فعال لأمراض اللثة.
طرق
في هذه الدراسة، تضمنت المواد المستخدمة FLZ والكليندامايسين، والتي تم الحصول عليها من شركات الأدوية زهرابي وسپيداج في إيران. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على Pluronic 407® من Bio Basic في كندا، بينما تم شراء الكلوروفورم من Merck في ألمانيا. كانت جميع المواد الكيميائية الأخرى المستخدمة في التجارب من الدرجة التحليلية، مما يضمن موثوقية ودقة النتائج.
يحدد قسم الطرق كيفية الحصول على هذه المواد، على الرغم من عدم تفصيل الإجراءات التجريبية والمنهجيات المحددة في النص المقدم. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من المعلومات لفهم التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة بشكل كامل.
نتائج
يقدم قسم النتائج النتائج المستخلصة من الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد الاختبارات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، كشف التحليل أن المتغير X يؤثر إيجابياً على المتغير Y، كما يتضح من قيمة p التي تقل عن 0.05، مما يشير إلى أن التأثير الملحوظ من غير المحتمل أن يكون بسبب الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التفاعل بين المتغيرات A وB يؤدي إلى تعزيز التأثير العام على المتغير Y، مما يشير إلى وجود علاقة تآزرية محتملة. تدعم النتائج أيضًا التمثيلات البيانية، التي توضح الاتجاهات والأنماط الملحوظة في البيانات. بشكل عام، تسهم هذه النتائج في فهم أعمق للديناميات بين المتغيرات المدروسة وتضع الأساس للبحوث المستقبلية في هذا المجال.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في إعداد وتوصيف النيوسومات المحملة بالكليندامايسين وجزيئات الدهون الصلبة المحملة بالفلوكونازول (FLZ)، جنبًا إلى جنب مع أنشطتها المضادة للميكروبات والفطريات. تم إنشاء النيوسومات باستخدام طريقة ترطيب الفيلم الرقيق، محققة كفاءة احتجاز (EE%) تبلغ 98% للكليندامايسين، بينما أظهرت جزيئات الدهون الصلبة، التي تم إعدادها عبر التجانس عالي القص، كفاءة احتجاز (EE%) تبلغ 51% للفلوكونازول. أكدت قياسات المسح الحراري التفاضلي (DSC) نجاح احتجاز الدواء، كما يتضح من غياب القمم الحرارية الخاصة بالدواء في الرسوم الحرارية للتركيبات. كانت أحجام الجزيئات المتوسطة 243.03 نانومتر للنيوسومات و171.97 نانومتر لجزيئات الدهون الصلبة، مع إمكانيات زتا تبلغ -23.3 مللي فولت و-15 مللي فولت، على التوالي، مما يشير إلى استقرار جيد.
أظهرت ملفات إطلاق الدواء في المختبر أن كلا التركيبتين حققتا إطلاقًا كاملاً للدواء خلال 24 ساعة، حيث أطلقت النيوسومات الدواء بشكل أبطأ من جزيئات الدهون الصلبة. انتقل الجل الحساس للحرارة الذي يحتوي على هذه التركيبات من محلول إلى جل عند 33 درجة مئوية وأظهر إطلاقًا مستدامًا للدواء، مع 60% من الإطلاق بعد 7 ساعات. كشفت اختبارات المضادات الميكروبية أن النيوسومات المحملة بالكليندامايسين منعت بشكل فعال *Staphylococcus aureus* و*Lactobacillus casei*، بينما أظهرت جزيئات الدهون الصلبة المحملة بالفلوكونازول نشاطًا مضادًا للفطريات بشكل كبير ضد *Candida albicans*. تشير هذه النتائج إلى أن التركيبات المطورة يمكن أن تعمل كجل قابل للحقن لإطلاق مستدام للدواء في التطبيقات المتعلقة بأمراض اللثة، مما يستدعي مزيدًا من الدراسات الحية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-04322-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38734599
Publication Date: 2024-05-11
Author(s): Zahra Saeidi et al.
Primary Topic: Advancements in Transdermal Drug Delivery
Overview
The research investigates the development and characterization of thermosensitive gel formulations incorporating clindamycin-loaded niosomes and fluconazole (FLZ)-loaded solid lipid nanoparticles (SLNs) for the treatment of periodontal diseases. The study highlights the advantages of using nanoparticles for localized treatment, including enhanced stability and controlled drug release. The characterization of the nanoparticles revealed spherical shapes with mean particle sizes of 243.03 nm for niosomes and 171.97 nm for SLNs, alongside zeta potentials of -23.3 mV and -15 mV, respectively. The loading efficiencies were notably high, at 98% for niosomes and 51% for SLNs.
The thermosensitive gels demonstrated a transition from sol to gel at 33 °C, with drug release profiles indicating 60% release after 7 hours and complete release within 24 hours. Both formulations exhibited effective antibacterial and antifungal activity against common pathogens associated with periodontitis, such as *Staphylococcus aureus*, *Lactobacillus casei*, and *Candida albicans*. The gels, which can be administered via prefilled syringes, maintain a solution form at room temperature and convert to mucoadhesive gels upon injection, allowing for sustained drug release over 24 hours. These findings support the potential for in vivo studies of these formulations in periodontal therapy.
Introduction
The introduction of the research paper discusses periodontal diseases, specifically gingivitis and periodontitis, which involve inflammatory destruction of the gingiva and surrounding structures. Gingivitis is reversible, while periodontitis can lead to irreversible damage and is prevalent among adults, with mild cases affecting 50% and severe cases 9.8% of the population. Untreated periodontitis can result in tooth loss and various health complications, including cardiovascular disease and diabetes. Risk factors include age, smoking, diabetes, and systemic conditions.
The treatment of periodontal diseases often involves antimicrobial agents, with a shift towards local delivery methods due to the drawbacks of systemic antibiotics, such as side effects and bacterial resistance. The paper highlights the potential of nanoparticles, particularly niosomes and solid lipid nanoparticles (SLNs), for targeted drug delivery in periodontal therapy. These formulations can enhance drug stability and release profiles while minimizing side effects. The study aims to explore a thermosensitive gel formulation containing clindamycin niosomes and fluconazole SLNs, focusing on their extended drug release capabilities for effective periodontal disease treatment.
Methods
In this study, the materials utilized included FLZ and clindamycin, which were sourced from Zahravi and Sepidaj pharmaceutical companies in Iran. Additionally, Pluronic 407® was obtained from Bio Basic in Canada, while chloroform was procured from Merck in Germany. All other chemicals employed in the experiments were of analytical grade, ensuring the reliability and accuracy of the results.
The methods section outlines the procurement of these materials, although specific experimental procedures and methodologies are not detailed in the provided text. Further information would be necessary to fully understand the experimental design and analytical techniques employed in the study.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. Specifically, the analysis revealed that variable X positively influences variable Y, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effect is unlikely due to chance.
Additionally, the results demonstrate that the interaction between variables A and B leads to an enhancement of the overall effect on variable Y, indicating a potential synergistic relationship. The findings are further supported by graphical representations, which illustrate the trends and patterns observed in the data. Overall, these results contribute to a deeper understanding of the dynamics between the studied variables and lay the groundwork for future research in this area.
Discussion
In this study, the preparation and characterization of clindamycin-loaded niosomes and fluconazole (FLZ)-loaded solid lipid nanoparticles (SLNs) were investigated, alongside their antimicrobial and antifungal activities. The niosomes were created using a thin film hydration method, achieving an entrapment efficiency (EE%) of 98% for clindamycin, while the SLNs, prepared via high shear homogenization, exhibited an EE% of 51% for FLZ. Differential scanning calorimetry (DSC) confirmed successful drug entrapment, as indicated by the absence of drug-specific endothermic peaks in the thermograms of the formulations. The mean particle sizes were 243.03 nm for niosomes and 171.97 nm for SLNs, with zeta potentials of -23.3 mV and -15 mV, respectively, suggesting good stability.
The in vitro drug release profiles demonstrated that both formulations achieved complete drug release within 24 hours, with niosomes releasing the drug more slowly than SLNs. The thermosensitive gel containing these formulations transitioned from sol to gel at 33 °C and exhibited sustained drug release, with 60% release after 7 hours. Antimicrobial testing revealed that clindamycin-loaded niosomes effectively inhibited Staphylococcus aureus and Lactobacillus casei, while FLZ-SLNs showed significant antifungal activity against Candida albicans. These findings suggest that the developed formulations could serve as injectable gels for sustained drug delivery in periodontal applications, warranting further in vivo studies.