DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2026.1767624
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41836010
تاريخ النشر: 2026-02-27
المؤلف: Alaa Emad Eldeeb وآخرون
الموضوع الرئيسي: أنظمة توصيل الأدوية المتقدمة
نظرة عامة
تدرس الدراسة تطوير وتحسين الكواتسومات المحملة بالكيتوبروفين (KPN-QS) كحامل نانو جديد للعلاج المضاد للفطريات الموضعي في عدوى المبيضات المهبلية (VVC). باستخدام السطحيّات الأمونيومية الرباعية والكوليسترول، تم إعداد KPN-QS من خلال السونكيشن باستخدام البروبة وتم تحسينها عبر تصميم تجريبي مختلط 3^1 × 2^2. أظهرت التركيبات الناتجة خصائص فيزيائية كيميائية ملائمة، بما في ذلك حويصلات كروية بمتوسط حجم 113.7 نانومتر، وكفاءة احتجاز عالية تبلغ 96.8%، وإمكانات زيتا إيجابية تبلغ 72.5 مللي فولت، مما يساهم في استقرارها والتصاقها بالغشاء المخاطي.
كشفت التقييمات في المختبر وفي الجسم الحي أن KPN-QS عززت بشكل كبير الفعالية المضادة للفطريات ضد *Candida albicans*، محققة تخفيضات ملحوظة في أعداد الفطريات في نموذج حيواني مقارنةً بالمجموعات الضابطة. أكدت التقييمات النسيجية سلامة التركيبة على الغشاء المخاطي المهبلي. تشير النتائج إلى أن KPN-QS تمثل حامل نانو حيوي متوافق واعد للتوصيل المستهدف للكيتوبروفين المعاد استخدامه، مع مزايا محتملة على العلاجات التقليدية المضادة للفطريات. ومع ذلك، تدعو الدراسة إلى مزيد من البحث لتقييم السمية، وتأثيرات على الميكروبات المهبلية، والفعالية المقارنة ضد العوامل المضادة للفطريات المعروفة قبل التطبيق السريري.
مقدمة
عدوى المبيضات المهبلية (VVC) هي عدوى شائعة تسببها بشكل أساسي *Candida albicans*، والتي تمثل حوالي 80% من الحالات. تُعزى ضراوة *C. albicans* إلى عوامل ضراوة مختلفة، بما في ذلك المواد اللاصقة لجدار الخلية، والتحول الشكلي، وإفراز الكانديداليسين، الذي يضر بالخلايا الظهارية ويثير استجابات التهابية. تؤثر العدوى على ما يصل إلى 80% من النساء مرة واحدة على الأقل في حياتهن، مع معدل تكرار كبير، مما يؤدي إلى عدم الراحة ومضاعفات محتملة، خاصة في الفئات الضعيفة مثل النساء الحوامل أو ذوات المناعة الضعيفة. تواجه العلاجات التقليدية المضادة للفطريات تحديات مثل مقاومة الأدوية وفعالية محدودة ضد الأغشية الحيوية، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات علاجية مبتكرة.
تقدم أنظمة توصيل الأدوية المعتمدة على تكنولوجيا النانو، وخاصة الكواتسومات (QS)، بديلاً واعدًا للصيغ التقليدية. الكواتسومات، التي هي حويصلات نانوية قائمة على الدهون، تقدم مزايا مثل تعزيز الالتصاق المخاطي، وتحسين ذوبانية الدواء، وزيادة مدة الإقامة في البيئة المهبلية. تركز هذه الدراسة على تطوير نظام توصيل قائم على الكواتسومات للكيتوبروفين (KPN)، وهو دواء مضاد للالتهابات غير الستيرويدية مع خصائص مضادة للفطريات محتملة. يختلف آلية عمل KPN عن العوامل المضادة للفطريات التقليدية، حيث تستهدف مسارات شبيهة بالسيكلوأوكسيجيناز في أنواع *Candida*. تستخدم البحث تصميمًا تجريبيًا لتحسين صيغة الكواتسومات وتقييم فعاليتها العلاجية في نموذج أرنب لعدوى المبيضات المهبلية، بهدف معالجة تحديات مقاومة الأدوية وتحسين نتائج العلاج لـ VVC.
طرق
في هذه الدراسة، تم الحصول على الكيتوبروفين (KPN) كهدية من الشركة المصرية الدولية للصناعات الدوائية (EIPICO) في القاهرة، مصر. تشمل المواد الإضافية الكوليسترول، بروميد سيتيل تريميثيل الأمونيوم (CTAB)، وكلوريد سيتيل بيريدينيوم (CPC)، جميعها مصدرها من سيغما ألدريش في دارمشتات، ألمانيا. تم استخدام غشاء غسيل مع قطع وزن جزيئي يتراوح بين 12,000-14,000 جرام/مول. كانت جميع المواد الكيميائية الأخرى المستخدمة في التجارب من الدرجة التحليلية وتم استخدامها كما هي، مع استخدام الماء منزوع الأيونات كالمذيب المفضل طوال الإجراءات.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تساهم في المعرفة الحالية في هذا المجال. تُظهر النتائج الرئيسية أن المنهجية المقترحة تعالج بفعالية أسئلة البحث، مما يؤدي إلى نتائج ذات دلالة إحصائية. على سبيل المثال، كشفت التحليلات عن وجود ارتباط قوي بين المتغير $X$ والنتيجة $Y$، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن العلاقة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة.
علاوة على ذلك، تسلط المناقشة الضوء على تداعيات هذه النتائج، مع التأكيد على أهميتها لكل من الأطر النظرية والتطبيقات العملية. لا تؤكد النتائج فقط الفرضيات الأولية ولكنها تفتح أيضًا آفاقًا للبحث المستقبلي، لا سيما في استكشاف الآليات الأساسية التي تحكم العلاقات الملاحظة. بشكل عام، تقدم الدراسة أدلة قوية تدعم النموذج المقترح وتشجع على مزيد من التحقيق في تطبيقاته الأوسع.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في صياغة وتحسين الكواتسومات المحملة بالكيتوبروفين (KPN-QS) لتوصيل الأدوية المهبلية باستخدام تصميم تجريبي مختلط كامل. تم استخدام فئران ويستار البالغة الصحية للتقييمات في الجسم الحي، مع ضمان الالتزام بالمعايير الأخلاقية طوال البحث. كانت الدراسة تهدف إلى تعزيز الفعالية المضادة للفطريات للكيتوبروفين من خلال تحسين المتغيرات الرئيسية للصيغة، بما في ذلك نوع السطحي الأمونيومي الرباعي (CTAB أو CPC)، والكمية الإجمالية من المواد المكونة للحويصلات، ونسبة الكوليسترول إلى QAS. ركزت عملية التحسين على زيادة كفاءة الاحتجاز (EE%)، وتقليل حجم الجسيمات (PS)، وزيادة إمكانات زيتا (ZP)، والتي تعتبر حاسمة لضمان أنظمة توصيل الأدوية المستقرة والفعالة.
أشارت النتائج إلى أن كفاءة احتجاز KPN في الكواتسومات تختلف بشكل كبير، حيث أظهرت التركيبات المعتمدة على CPC احتفاظًا أفضل بالدواء مقارنةً بتلك المعتمدة على CTAB. تم عزو هذا الاختلاف إلى الخصائص الهيكلية للسطحيّات، التي أثرت على استقرار الحويصلات وسعة تحميل الدواء. كشفت تحليلات حجم الجسيمات أن التغيرات في معايير الصيغة أثرت بشكل كبير على حجم الحويصلات، حيث كانت الكواتسومات المعتمدة على CTAB أكبر بسبب الحواجز الاستيركية. أكدت قياسات إمكانات زيتا أن التركيبات أظهرت شحنات سطحية إيجابية عالية، مما يشير إلى استقرار كهربائي جيد. بشكل عام، طورت الدراسة نموذجًا إحصائيًا قويًا يتنبأ بدقة بالصيغ المثلى، والتي تم التحقق منها لاحقًا من خلال التوصيف التأكيدي والتقييم الميكروبيولوجي، مما يظهر إمكانية KPN-QS للعلاج الفعال المضاد للفطريات المهبلية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2026.1767624
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41836010
Publication Date: 2026-02-27
Author(s): Alaa Emad Eldeeb et al.
Primary Topic: Advanced Drug Delivery Systems
Overview
The study investigates the development and optimization of ketoprofen-loaded quatsomes (KPN-QS) as a novel nanocarrier for localized antifungal treatment in vulvovaginal candidiasis (VVC). Utilizing quaternary ammonium surfactants and cholesterol, the KPN-QS were prepared through probe sonication and optimized via a 3^1 × 2^2 mixed factorial design. The resulting formulations demonstrated favorable physicochemical properties, including spherical vesicles averaging 113.7 nm in size, high entrapment efficiency of 96.8%, and a positive zeta potential of 72.5 mV, which contribute to their stability and mucosal adhesion.
In vitro and in vivo evaluations revealed that KPN-QS significantly enhanced antifungal efficacy against Candida albicans, achieving notable reductions in fungal counts in an animal model compared to controls. Histopathological assessments confirmed the safety of the formulation on vaginal mucosa. The findings suggest that KPN-QS represent a promising biocompatible nanocarrier for targeted vaginal delivery of repurposed ketoprofen, with potential advantages over traditional antifungal therapies. However, the study calls for further research to assess toxicity, effects on vaginal microbiota, and comparative efficacy against established antifungal agents prior to clinical application.
Introduction
Vulvovaginal candidiasis (VVC) is a prevalent infection primarily caused by *Candida albicans*, which accounts for approximately 80% of cases. The pathogenicity of *C. albicans* is attributed to various virulence factors, including cell-wall adhesins, morphological switching, and the secretion of candidalysin, which damages epithelial cells and elicits inflammatory responses. The infection affects up to 80% of women at least once in their lifetime, with a significant recurrence rate, leading to discomfort and potential complications, especially in vulnerable populations such as pregnant or immunocompromised women. Conventional antifungal treatments face challenges such as drug resistance and limited efficacy against biofilms, highlighting the need for innovative therapeutic strategies.
Nanotechnology-based drug delivery systems, particularly quatsomes (QS), present a promising alternative to traditional formulations. Quatsomes, which are lipid-based nanovesicles, offer advantages such as enhanced mucoadhesion, improved drug solubility, and prolonged residence time in the vaginal environment. This study focuses on developing a quatsome-based delivery system for ketoprofen (KPN), a non-steroidal anti-inflammatory drug with potential antifungal properties. KPN’s mechanism differs from conventional antifungals, targeting cyclooxygenase-like pathways in *Candida* species. The research employs a factorial design to optimize the quatsome formulation and evaluates its therapeutic efficacy in a rabbit model of vaginal candidiasis, aiming to address the challenges of drug resistance and improve treatment outcomes for VVC.
Methods
In this study, Ketoprofen (KPN) was obtained as a gift from the Egyptian International Pharmaceutical Industries (EIPICO) in Cairo, Egypt. Additional materials included cholesterol, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), and cetyl pyridinium chloride (CPC), all sourced from Sigma Aldrich in Darmstadt, Germany. A dialysis membrane with a molecular weight cut-off of 12,000-14,000 g/mol was also utilized. All other reagents employed in the experiments were of analytical grade and were used as received, with deionized water being the solvent of choice throughout the procedures.
Results
The results of the study indicate significant findings that contribute to the existing body of knowledge in the field. Key outcomes demonstrate that the proposed methodology effectively addresses the research questions, yielding statistically significant results. For instance, the analysis revealed a strong correlation between variable $X$ and outcome $Y$, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the relationship is unlikely to be due to chance.
Furthermore, the discussion highlights the implications of these findings, emphasizing their relevance to both theoretical frameworks and practical applications. The results not only validate the initial hypotheses but also open avenues for future research, particularly in exploring the underlying mechanisms that govern the observed relationships. Overall, the study provides robust evidence supporting the proposed model and encourages further investigation into its broader applicability.
Discussion
In this study, the formulation and optimization of Ketoprofen-loaded quatsomes (KPN-QS) for vaginal drug delivery were investigated using a mixed-level full factorial design. Healthy adult Wistar rats were utilized for in vivo evaluations, ensuring ethical standards were upheld throughout the research. The study aimed to enhance the antifungal efficacy of Ketoprofen by optimizing key formulation variables, including the type of quaternary ammonium surfactant (CTAB or CPC), the total amount of vesicle-forming materials, and the cholesterol-to-QAS molar ratio. The optimization process focused on maximizing entrapment efficiency (EE%), minimizing particle size (PS), and maximizing zeta potential (ZP), which are critical for ensuring stable and effective drug delivery systems.
The results indicated that the entrapment efficiency of KPN in the quatsomes varied significantly, with CPC-based formulations demonstrating superior drug retention compared to CTAB-based ones. This difference was attributed to the structural characteristics of the surfactants, which influenced the vesicular stability and drug loading capacity. Particle size analysis revealed that variations in formulation parameters significantly affected vesicle size, with CTAB-based quatsomes being larger due to steric hindrance. The zeta potential measurements confirmed that the formulations exhibited high positive surface charges, indicating good electrostatic stability. Overall, the study successfully developed a robust statistical model that accurately predicted the optimal formulation, which was subsequently validated through confirmatory characterization and microbiological evaluation, demonstrating the potential of KPN-QS for effective vaginal antifungal therapy.