Influence of monoolein on progesterone transdermal delivery

abstract This work aimed to investigate in vitro the influence of monoolein (MO) on progesterone (PG) transdermal delivery and skin retention. Information about the role of MO as an absorption enhancer for lipophilic molecules can help on innovative product development capable of delivering the hormone through the skin in a consistent manner, improving transdermal therapy of hormonal replacement. MO was dispersed in propylene glycol under heat at concentrations of 0% (control), 5% w/w, 10% w/w and 20% w/w. Then, 0.6% of PG (w/w) was added to each formulation. Permeation profile of the hormone was determined in vitro for 48 h using porcine skin in Franz diffusion cells. PG permeation doubled when 5% (w/w) of MO was present in formulation in comparison to both the control and higher MO concentrations (10% and 20% w/w). An equal trend was observed for PG retention in stratum corneum (SC) and reminiscent skin (E+D). PG release rates from the MO formulations, investigated using cellulose membranes, revealed that concentrations of MO higher than 5% (w/w) hindered PG release, which indeed negatively reflected on the hormone permeation through the skin. In conclusion, this work demonstrated the feasibility of MO addition (at 5% w/w) in formulations as a simple method to increase transdermal PG delivery for therapies of hormonal replacement. In contrast, higher MO concentrations (from 10% to 20% w/w) can control active release, and this approach could be extrapolated to other lipophilic, low-molecular-weight molecules.

resumo Este trabalho teve como objetivo investigar in vitro a influência de monooleína (MO) na permeação transdérmica de progesterona (PG), bem como sobre a retenção cutânea desse hormônio a fim de (i) liberar de maneira mais consistente hormônio através da pele para melhorar a terapia transdérmica de reposição hormonal e (ii) trazer mais informações sobre o papel da MO como promotor da absorção cutânea de moléculas lipofílicas, tema ainda pouco explorado na literatura. MO foi dispersa em propilenoglicol, a concentrações de 0% (controle), 5%, 10% e 20% (p/p). Adicionou-se, em seguida, 0,6% (p/p) de PG a cada uma das formulações. O perfil de permeação do hormônio foi então determinado in vitro durante 48 h, utilizando pele de porco em células de difusão do tipo Franz. MO a 5% (p/p) foi capaz de duplicar a permeação de PG em comparação ao controle e às concentrações mais elevadas de MO, assim como a retenção de PG no estrato córneo (SC) e epiderme e derme remanescentes (E+D). A velocidade de liberação de PG a partir das formulações foi investigada usando membranas de celulose e este estudo revelou que concentrações de MO superiores a 5% (p/p) impediram a liberacão de PG, o que de fato refletiu de forma negativa na permeação cutânea do hormônio. Concluindo, este trabalho demonstrou a viabilidade da adição de MO a uma formulação como um método simples para aumentar a permeação transdérmica de PG para uso em terapias de reposição hormonal. Por outro lado, altas concentrações de MO (de 10% a 20% p/p) controlam a liberação de PG e este efeito pode ser extrapolado para outras moléculas lipofílicas de baixa massa molecular.

Use of Curcuma longa in cosmetics: extraction of curcuminoid pigments, development of formulations, and in vitro skin permeation studies

Curcuma longa is a ginger family aromatic herb (Zingiberaceae) whose rhizomes contain curcuminoid pigments, including curcumin, a compound known for its anti-inflammatory effects. The objective of this study was to obtain curcuminoid-rich extracts, develop topical formulations thereof, and assess the stability and skin permeation of these formulations. Curcuma longa extracts were obtained and used to develop formulations. Skin permeation studies were conducted in a modified Franz diffusion cell system, and skin retention of curcuminoid pigments was quantified in pig ear membrane. Prepared urea-containing gel-cream formulations were unstable, whereas all others had satisfactory stability and pseudoplastic rheological behavior. The amount of curcuminoid pigments recovered from the receptor solution was negligible. The skin concentration of curcuminoid pigments retained was positive (>20 µg/g of skin, mostly in the stratum corneum), considering the low skin permeability of curcumin. We conclude that development of topical formulations containing curcumin or Curcuma longa extract is feasible, as long as adjuvants are added to improve preservation and durability. The formulations developed in this study enabled penetration of curcumin limited to the superficial layers of the skin and then possibly without a risk of systemic action, thus permitting local use as a topical anti-inflammatory.

Curcuma longa é uma erva aromática, pertencente à família Zingiberaceae e seus rizomas contêm pigmentos curcuminoides, dentre eles a curcumina, conhecida por seu efeito anti-inflamatório. O objetivo deste trabalho foi obter extratos ricos nestes pigmentos, desenvolver e avaliar a estabilidade de formulações tópicas e realizar o estudo da penetração cutânea. Extratos de Curcuma longa foram obtidos e utilizados no desenvolvimento de formulações. A penetração e retenção cutâneas de pigmentos curcuminoides foi avaliada em pele de orelha de porco, utilizando célula de difusão de Franz modificada. As formulações de gel creme preparadas que continham ureia foram instáveis e as demais apresentaram estabilidade satisfatória e comportamento reológico pseudoplástico. A quantidade de pigmentos curcuminoides encontrada na solução receptora foi insignificante, enquanto que a quantidade retida na pele foi superior a 20 µg/g de pele. Concluiu-se como possível o desenvolvimento de formulações tópicas contendo curcumina ou extrato de Curcuma longa, conciliando a adição de adjuvantes para a preservação e maior durabilidade da mesma. As formulações promoveram a penetração da curcumina limitada às camadas superiores da pele, possivelmente sem o risco de ocorrência de ação sistêmica sendo possível a sua utilização para ação local com atividade anti-inflamatória.

Desenvolvimento e validação de método analítico para quantificação de diclofenaco de dietilamônio em pele humana por cromatografia líquida de alta eficiência / Development and validation of an analytical method for quantitation of diclofenac diethylamine in human skin by high performance liquid chromatography

Foi desenvolvido e validado neste estudo um método analítico para quantificação de diclofenaco de dietilamônio em pele humana por cromatografia líquida de alta eficiência, segundo a Resolução 899/2003 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Empregou-se cromatografia em fase reversa com coluna C18 150 x 4,6 mm, 5 µm Shimpack®, à temperatura de 40ºC e fase móvel, constituída por mistura de acetonitrila e tampão fosfato de sódio 20 mM pH 3,0 (70:30, v/v) com fluxo de 1,2 mL min-1. Os analitos foram detectados por UV a 280 nm e o método foi especifico, preciso, exato, robusto e linear no intervalo de 0,05 a 20 µg mL-1 (R2 = 0,998), mostrando que pode ser utilizado em estudos de penetração cutânea in vitro tendo como modelo de membrana a pele humana.

An analytical method has been developed and validated for the quantitation of diclofenac diethylamine (DDA) in human skin by high performance liquid chromatography (HPLC), in accordance with Regulation 899/2003 of the National Sanitary Surveillance Agency (ANVISA). The HPLC column was a reversed-phase Shimpack® C18, with a 5 µm particle bed, measuring 150 x 4.6 mm i.d., eluted isocratically at 40ºC with 20 mM sodium phosphate buffer (pH 3.0):acetonitrile (30:70, v/v), the mobile phase flowing at 1.2 mL min-1. Analytes were measured by a UV detector set at 280 nm. The results revealed that the method was specific, precise, accurate, robust and linear (R2=0.998) in the range from 0.05 to 20 µg mL-1. Therefore, it can safely be used to assess DDA in vitro penetration of human skin in kinetic studies.

Influence of ceramide 2 on in vitro skin permeation and retention of 5-ALA and its ester derivatives, for photodynamic therapy / Influência da ceramida 2 sobre a permeação cutânea in vitro e retenção de 5-ALA e seus derivados de ésteres, para terapia fotodinâmica

Photodynamic therapy (PDT) based on topical 5-aminolevulinic acid (5-ALA), an endogenous precursor of protoporphyrin, is an interesting approach for the treatment of skin cancer. However, 5-ALA is a hydrophilic molecule and such a characteristic limits its appropriate cutaneous penetration and retention. In this way, more lipophilic molecules, such as esterified 5-ALA derivatives, have been under investigation in order to improve the skin penetration of this molecule. Drug formulation can also alter 5-ALA skin penetration. Therefore, the aim of this work was to study the influence of ceramide 2 - the main lipid of the SC- on the cutaneous delivery of 5-ALA and its ester derivatives in vitro, using Franz diffusion cell. The skin permeation of all studied drugs was decreased in the presence of ceramide, representing a desirable characteristic in order to avoid the risk of systemic side effects. Nevertheless, the SC and [epidermis + dermis] retention after 16 h has also been decreased in the presence of ceramide, as compared to control. In conclusion, ceramide was not a good adjuvant, meaning that research of other vehicles could be useful to improve cutaneous delivery of 5-ALA.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) tópica com um precursor das porfirinas endógenas, o ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), constitui uma nova modalidade para o tratamento do câncer de pele. Entretanto, o 5-ALA é uma molécula hidrofílica, o que limita sua penetração e retenção cutânea apropriadas. Moléculas mais lipofílicas, tais como derivados esterificados do 5-ALA, estão sob intensa investigação para melhorar a penetração cutânea desta molécula. A formulação que contém o fármaco também pode alterar a penetração cutânea do 5-ALA. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência da ceramida 2 - o principal lipídeo do EC- sobre a penetração cutânea de 5-ALA e seus derivados esterificados usando células de difusão de Franz. A permeação de todas as drogas estudadas através da pele foi diminuída na presença de ceramida, o que é desejável, evitando riscos de efeitos colaterais sistêmicos. Entretanto, a retenção no EC e [epiderme + derme] também foi diminuída na presença da ceramida, após 16 horas, comparado ao controle. Concluindo, a ceramida não foi um bom adjuvante, sendo necessária a pesquisa de outros veículos para melhorar a liberação cutânea do 5-ALA.