Representation and in vitro transdermal characteristics of glycyrrhizic acid nanoparticles prepared by antisolvent recrystallization method / 中草药

Objective: To prepare glycyrrhizic acid nanoparticles (GAN) using ethanol as solvent and ethyl acetate as the antisolvent, and to investigate the osmosis of GAN as carrier of dermal administration. Methods: Using scanning electron microscope (SEM), laser particle size analyzer, Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR), and release rate analysis, the untreated glycyrrhizic acid (GA) and GA powder were characterized; In vitro cutaneous permeation experiments were carried out on modified Franz diffusion cells, using excised mouse skin. The concentration of diammonium glycyrrhizinate in the receptor compartments and skin were determined by HPLC. Results: The GAN was spherical, the average particle size was 220 nm, and the dissolution rate of nanosized glycyrrhizinate was improved obviously. The transdermal rate of nanosized glycyrrhizinate was better than the original glycyrrhizin, and the 12 h unit accumulation transmissibility of GAN and GA was 78.51 and 9.792 μg/cm2, respectively. Conclusion: After preparing, the particle size becomes smaller, the chemical structure does not change significantly, and both of dissolution rate and in vitro transdermal performance have been improved. The GAN has the potential application values in the development of pharmaceutical industry.

Fluorometric quantification of protoporphyrin IX in biological skin samples from in vitro penetration/permeation studies

A fluorometric analytical method was developed for quantification of protoporphyrin IX (PpIX) in skin samples and receptor phase solution after in vitro cutaneous penetration/permeation studies. Analytical conditions used were: excitation and emission wavelengths: 400 nm and 632 nm; bandwidth: 0.5 nm; excitation and emission slits: 10/10. PpIX was recovered from two different layers of skin, the stratum corneum (SC) and the epidermis plus dermis ([E+D]), by vortex homogenization, probe and bath sonication, using DMSO as an extraction solvent. The detection and quantification limits were 0.002 and 0.005 μg/mL, respectively. The assay was linear from 0.005 - 0.5 μg/mL. The within-day and between-day assay precision and accuracy in DMSO and receptor phase solution were each studied at the two concentration levels 0.04 and 0.2 μg/mL, and 0.01 and 0.08 μg/mL, respectively. The coefficients of variation and deviation from the theoretical values were lower than 5%. The skin recovery of PpIX from SC and [E+D] layers using two different concentrations (0.5 and 1.0 μg/mL) were all above 90.0%. The method described has potential application to in vitro penetration/permeation studies of PpIX using porcine skin as a biological membrane model.

Um método analítico por espectrofluorimetria foi desenvolvido para quantificar a protoporfirina IX (Pp IX) em amostras de pele e fase receptora após a realização de testes in vitro de penetração/permeação cutâneas. As condições analíticas utilizadas foram: comprimentos de onda de excitação e emissão: 400 nm e 632 nm; largura de banda: 0,5 nm; fendas de excitação e emissão: 10/10. A PpIX foi extraída de amostras de estrato córneo (EC) e da epiderme sem estrato córneo + derme ([E+D]) através da agitação em vórtex e sonicação por haste e banho, utilizando-se o DMSO como solvente extrator. O limite de detecção e quantificação foram, respectivamente, de 0,002 e 0,005 μg/mL. O método mostrou-se linear da faixa de 0,005 - 0,5 μg/mL. A precisão e exatidão intra e inter-ensaio em DMSO e na fase receptora foram validadas utilizando-se duas concentrações distintas, respectivamente, de 0,004 e 0,2 μg/mL, e 0,01 e 0,08 μg/mL. Os valores de coeficiente de variação e o desvio do valor teórico foram inferiores a 5%. A recuperação da PpIX das camadas da pele (EC e [E+D]) utilizando-se duas concentrações distintas (0,5 e 1,0 μg/mL) foram todas acima de 90,0%. O método descrito pode ser utilizado para determinação da PpIX após estudos de penetração/permeação cutânea in vitro utilizando pele de porco como modelo de membrana.

Estabilidade e estudo de penetração cutânea in vitro da rutina veiculada em uma emulsão cosmética através de um modelo de biomembrana alternativo / Stability and in vitro penetration study of rutin incorporated in a cosmetic emulsion through an alternative model biomembrane

A rutina é empregada como antioxidante e na prevenção da fragilidade capilar. Estudos de penetração in vitro através da pele humana seria a situação ideal, entretanto, há dificuldades de sua obtenção e manutenção de sua viabilidade. Entre os demais modelos de membrana, a muda de pele de cobra se apresenta como estrato córneo puro, fornecendo barreira similar ao humano e é obtida sem a morte do animal. Os objetivos desta pesquisa foram desenvolver e avaliar a estabilidade de uma emulsão cosmética contendo rutina e, como promotor de penetração cutânea, o propilenoglicol; e avaliar a penetração e a retenção cutânea in vitro da referida substância ativa da formulação, empregando um modelo de biomembrana alternativo. A emulsão foi desenvolvida com rutina e propilenoglicol, ambos a 5,0 por cento p/p. Quantificou-se a rutina das emulsões por espectrofotometria a 361,0 nm, método previamente validado. A penetração e retenção cutânea in vitro foram realizadas em células de difusão vertical com muda de pele de cobra de Crotalus durissus, como modelo de biomembrana alternativo, e água destilada e álcool etílico absoluto 99,5 por cento (1:1), como fluido receptor. O experimento foi conduzido em um período de seis horas, a 37,0 ± 0,5 ºC e agitação constante de 300 rpm. Empregou-se o método espectrofotométrico validado a 410,0 nm para a quantificação da rutina após penetração e retenção cutânea. A emulsão não promoveu a penetração cutânea da rutina através da muda de pele de C. durissus, retendo 0,931 ± 0,0391 mg de rutina/mg de muda de pele de cobra. Nas condições de armazenamento a 25,0 ± 2,0 ºC; 5,0 ± 0,5 ºC e 45,0 ± 0,5 ºC, a emulsão apresentou-se quimicamente estável durante 30 dias. De acordo com os resultados, a emulsão não favoreceu a penetração cutânea da rutina, mas apenas sua retenção no estrato córneo de C. durissus, condição considerada estável no período de 30 dias.

Rutin is employed as antioxidant and to prevent the capillary fragility and, when incorporated in cosmetic emulsions, it must target the action site. In vitro cutaneous penetration studies through human skin is the ideal situation, however, there are difficulties to obtain and to maintain this tissue viability. Among the membrane models, shed snake skin presents itself as pure stratum corneum, providing barrier function similar to human and it is obtained without the animal sacrifice. The objectives of this research were the development and stability evaluation of a cosmetic emulsion containing rutin and propylene glycol (penetration enhancer) and the evaluation of rutin in vitro cutaneous penetration and retention from the emulsion, employing an alternative model biomembrane. Emulsion was developed with rutin and propylene glycol, both at 5.0 percent w/w. Active substance presented on the formulation was quantified by a validated spectrophotometric method at 361.0 nm. Rutin cutaneous penetration and retention was performed in vertical diffusion cells with shed snake skin of Crotalus durissus, as alternative model biomembrane, and distilled water and ethanol 99.5 percent (1:1), as receptor fluid. The experiment was conducted for six hours, at 37.0 ± 0.5 ºC with constant stirring of 300 rpm. Spectrophotometry at 410.0 nm, previously validated, determined the active substance after cutaneous penetration/retention. Emulsion did not promote rutin cutaneous penetration through C. durissus skin, retaining 0.931 ± 0.0391 mg rutin/mg shed snake skin. The referred formulation was chemically stable for 30 days after stored at 25.0 ± 2.0 ºC, 5.0 ± 0.5 ºC and 45.0 ± 0.5 ºC. In conclusion, it has not been verified the active cutaneous penetration through the model biomembrane, but only its retention on the Crotalus durissus stratum corneum, condition considered stable for 30 days.

Percutaneous absorption enhancers: mechanisms and potential

Transdermal applications of drugs present many advantages in terms of absorption, however this is not easily obtained through the transdermal route. The principle barrier is the stratum corneum and one of the strategies that have been found to promote cutaneous drug penetration is through the use of absorption enhancers. Many substances have been identified as absorption enhancers. Although the list of substances that promote absorption is growing, in most cases, there is a direct correlation between the effects of absorption enhancers and their skin toxicity. The use of these substances depends therefore on studies which focus on local and systemic toxicity, as well as action mechanisms.

A via transdérmica para a absorção de fármacos apresenta várias vantagens, porém a absorção através desta via não é fácil de ser obtida. A principal barreira encontrada é o estrato córneo e uma das estratégias encontradas para promover a permeação cutânea de fármacos é o uso de promotores de absorção. Há uma variedade de substâncias identificadas como promotores de absorção. Enquanto a lista de substâncias de promotores de absorção percutânea vem aumentando, na maioria dos casos, há uma correlação entre o efeito promotor e a toxicidade para a pele. O emprego destas substâncias depende, portanto, de estudos enfocando a toxicidade local e sistêmica, bem como o mecanismo de ação.