The role of hyaluronan as a drug carrier to enhance the bioavailability of extended release ophthalmic formulations. Hyaluronan-timolol ionic complexes as a model case

Authors
Battistini, Franco David; Tartara, Luis Ignacio; Boiero, Carolina; Guzman, Maria Laura; Luciani Giacobbe, Laura Carolina; Palma, Santiago Daniel; Allemandi, Daniel Alberto; Manzo, Ruben Hilario; Olivera, Maria Eugenia
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
The aim of this work was to obtain information concerning the properties of ophthalmic formulations based on hyaluronic-drug ionic complexes, to identify the factors that determine the onset, intensity and duration of the pharmacotherapeutic effect. Dispersions of a complex of 0.5% w/v of sodium hyaluronate (HyNa) loaded with 0.5% w/v of timolol maleate (TM) were obtained and presented a counterionic condensation higher than 75%. For comparison a similar complex obtained with hyaluronic acid (HyH) was also prepared. Although the viscosity of HyNa-TM was significantly higher than that of HyH-TM, in vitro release of TM from both complexes showed a similar extended drug release profile (20–31% over 5 h) controlled by diffusion and ionic exchange. Ocular pharmacokinetic study performed in normotensive rabbits showed that HyNa-TM complex exhibited attractive bioavailability properties in the aqueous humor (AUC and Cmax significantly higher and later Tmax) compared to commercial TM eye-drops. Moreover, a more prolonged period of lowered intra-ocular pressure (10 h) and a more intense hypotensive activity was observed after instillation of a drop of HyNa-TM as compared to the eye-drops. Such behavior was related to the longer pre-corneal residence times (400%) observed with HyNa-TM complex. No significant changes in rabbit transcorneal permeation were detected upon complexation. These results demonstrate that the ability of HyNa to modulate TM release, together with its mucoadhesiveness related to the viscosity, affected both the pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters. The HyNa-TM complex is a potentially useful carrier for ocular drug delivery, which could improve the TM efficacy and reduce the frequency of administration to improve patient compliance.
Fil: Battistini, Franco David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Tartara, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Boiero, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Guzman, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Luciani Giacobbe, Laura Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Palma, Santiago Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Allemandi, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Manzo, Ruben Hilario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Olivera, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina
Subject
DRUG–POLYELECTROLYTE COMPLEX
GLAUCOMA TREATMENT
HYALURONAN
OCULAR DRUG DELIVERY
PHARMACODYNAMICS
PHARMACOKINETICS
PRE-CORNEAL RESIDENCE TIME
Inmunología
Medicina Básica
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/65574