การเปรียบเทียบโซลูพลัส® กับพอลิเมอร์อื่น ในการเตรียมพอลิเมอริกไมเซลล์ สำหรับนำส่งเออร์โลทินิบ Comparison of Soluplus® with Other Polymers to Form Polymeric Micelles for Erlotinib Delivery

Abstract

บทคัดย่อ วัตถุประสงค์: เพื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติไมเซลล์ของยาเออร์โลทินิบที่เตรียมจากพอลิเมอร์โซลูพลัส และพอลิเมอร์อื่นอีก 4 ชนิด ก่อนการตั้งสูตรตำรับเพื่อนำส่งยาทางเข้าทางปอด วิธีการศึกษา: การพัฒนาระบบไมเซลล์ในระดับนาโนเมตร เพื่อนำส่งเออร์โลทินิบด้วยพอลิเมอร์ 5 ชนิด ได้แก่ polyvinyl caprolactame-polyvinyl acetate- polyethylene glycol graft copolymer (SoluplusÒ), macrogal 15 hydroxysterate (KolliphorÒ HS 15), poloxamer 188 (LutrolÒ micro 68), D-a-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS) และ polyethylene glycol 5000–distearoylphosphatidylethanolamine (mPEG 5000- DSPE) เตรียมโดยวิธีทินฟิล์มไฮเดรชั่น ทุกสูตรตำรับที่เตรียมขึ้นจากสัดส่วนโดยมวลของยาต่อพอลิเมอร์ เท่ากับ 1:20 จะถูกประเมินคุณสมบัติต่าง ๆ คือ ขนาดและประจุของไมเซลล์ ตลอดจนประสิทธิภาพในการกักเก็บเออร์โลทินิบ เพื่อประเมินว่าพอลิเมอร์ชนิดใดมีความเหมาะสมในการนำส่งตัวยาดังกล่าวมากที่สุด ผลการศึกษา: โซลูพลัสมีประสิทธิภาพในการกักเก็บเออร์โลทินิบมากที่สุด เมื่อเทียบกับพอลิเมอร์อีก 4 ชนิด โดยคุณสมบัติของระบบนำส่งยามีความเหมาะสมต่อการนำส่งทางปอด คือ ขนาดของไมเซลล์ที่เล็กกว่า 200 นาโนเมตร และการกระจายของขนาดอนุภาคน้อยกว่า 0.1  อาจแปลผลได้ว่าประสิทธิภาพในการกักเก็บยาแปรผันตรงกับพื้นที่/ปริมาตรของส่วนที่ไม่ชอบน้ำของพอลิเมอร์ โดยบริเวณดังกล่าวจะเพิ่มโอกาสในการที่ตัวยาจะเข้าแทรก และ/หรือ ละลายเป็นเนื้อเดียวกันกับพอลิเมอร์ นอกจากนี้ความสามารถในการแทรกเข้าไปในระบบไมเซลล์ของเออร์โลทินิบถูกจำกัด อันเนื่องมาจากความเกะกะของโครงสร้างที่เป็นสายไฮโดรคาร์บอนและพันธะสามที่ติดกับวงเบนซีน สรุป: โซลูพลัสอาจนำไปพัฒนาเป็นระบบนำส่งเออร์โลทินิบเพื่อนำส่งยาทางปอด และอาจใช้เป็นพอลิเมอร์หลักในการนำส่งยาที่ละลายน้ำยากตัวอื่น ๆ ได้คำสำคัญ: โซลูพลัส, เออร์โลทินิบ, พอลิเมอริก ไมเซลล์ Abstract Objective: To compare micellar properties of erlotinib by using SoluplusÒ and 4 other polymers to achieve desired characteristics for pulmonary delivery. Method: Erlotinib-incorporated polymeric micelles were prepared from five common polymers; namely, polyvinyl caprolactame- polyvinyl acetate- polyethylene glycol graft copolymer (SoluplusÒ), macrogal 15 hydroxysterate (KolliphorÒ HS 15), poloxamer 188 (LutrolÒ micro 68), D-a-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS) and polyethylene glycol 5000–distearoylphosphatidyl ethanolamine (mPEG 5000- DSPE) using thin-film hydration method, with drug:polymer mass ratio of 1:20. All formulations were then characterised for their hydrodynamic diameter, zeta potential and encapsulation efficiency to investigate the appropriate polymer for erlotinib delivery. Results: The highest encapsulation efficiency was from SoluplusÒ with desirable hydrodynamic diameter smaller than 200 nm and a PDI value of less than 0.1. It might be assumed that more polymer chains or more hydrophobic groups provide more entrapment sites leading to increased solubilisation and thus the incorporation of erlotinib. Steric hindrances of two branches aliphatic chain and three benzene rings attached to alkyne of erlotinib play an important role in encapsulation efficiency, resulting in the difficulty to be packed into other alternative polymers. Conclusion: Based on the results of characterisation of erlotinib-loaded polymeric micelles, SoluplusÒ might be considered as a promising polymer for producing nanocarriers for nebulised delivery, and may be applicable for other hydrophobic drugs. Keywords: soluplus, erlotinib, polymeric micelles