Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/2130
Title: Efficacy and mechanistic studies of chitosan as nasal absorption enhancer of peptide drugs : research report
Other Titles: การศึกษาประสิทธิภาพและกลไกของไคโตแซน ในการเป็นสารเพิ่มการดูดซึมทางจมูกของยาเป็ปไทด์
Authors: Parkpoom Tengamnuay
Email: Parkpoom.T@Chula.ac.th
Other author: Chulalongkorn University. Department of Pharmacy
Subjects: Chitosan
Peptide drugs
Issue Date: 1999
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Objective. To evaluation the in vivo efficacy of chitosan as nasal absorption enhancers of peptides in rats and compare the results with that of hydroxypropyl- and dimethyl-Beta-cyclodextrins (HPBetaCD and DMBetaCD). Methods. Two types of chitosan. i.e., the free base (CSJ) and the glutamate salt form (CSG) were evaluated for their nasal absorption enhancing effect on salmon calcitonin (sCT) using an in vibo rat absorption technique. Solutions containing sCT and chitosan (0 to 1.25 % w/v) in isotonic phosphate buffers (pH 3.0 to 6.0) were nasally administered at the dose of 10 IU/kg. The plasma calcium lowering effect in each sCT-treated rat was determined by calculating the total percent decrease in plasma calcium (%D). Results. CSJ showed an increase in %D as the solution pH was decreased in accordance with the increased ionization and hydration of the free base chitosan at the more acidic pH. However, CSG showed an increase in %D with increasing pH, with maximum calcium lowereing effect observed at pH 6.0. At their optimal pH (4.0 for CSJ and 6.0 for CSG), the absorption enhancing effect of both chitosans was concentration dependent from 0.25 to 1.0 % w/v and leveled off at 1.25% w/v. Using specific RIA, the absolute bioavailability of plasma sCT was determined to be 2.45, 1.91, and 1.22 % for 1% CSJ, 5% DMBetaCD, and control group (intranasal sCt alone). Respectively. All the enhancers showed significant absorption enhancement with the highest effect observed with CSJ and DMBetaCD wheras the effect of HPBetaCD was the smallest. Also, the two chitosan did not possess any inhibitory effect on the in vitro activities of trypsin and leucine aminopeptidase, two major nasal proteolytic enzymes responsible for the degradation of sCT in the nasal cavity. Thus, the nasal absorption enhancement of chitosans may not involve protection of the peptide against proteolytic degradation in the nasal cavity. In conclusion, cationic polymer chitosans may have promising potential as an effective nasal absorption enhancer ofsCT.
Other Abstract: วัตถุประสงค์ ศึกษาประสิทธิภาพของไคโตแซนสองชนิดคือ ไคโตแซนในรูปแบบอิสระ (CSJ) และรูปเกลือกลูตาเมต (CSG) ในการเป็นสารเพิ่มการดูดซึมทางจมูกของยาเป็ปไทด์แซลมอนคัลซิโทนิน (sCT) ในหนูขาวและเปรียบเทียบกับผลของฮัยดร็อกซีพรอพิลเบต้าซัยโคลเด็กซตริน (HpBetaCD) และไดเมธิลเบต้าซัยโคลเด็กซตริน (DMBetaCD) วิธีการ หนูทดลองจะได้รับสารละลายของ sCT (ขนาดยา 10 IU ต่อกิโลกรัม) ที่มีไคโตแซน CSJ หรือ CSG อยู่ด้วยในช่วงความเป็นกรด-ด่าง (ph) และที่ความเข้มข้นต่าง ๆ จากนั้นจะดูผลการดูดซึมของ sCT โดยการวัดร้อยละของการลดระดับแคลเซียมในเลือด (%D) รวมถึงวัดระดับของตัวยา sCT ในเลือดด้วยวิธีเรดิโออิมมูโนแอสเสย์ ผลการทดลอง พบว่า CSJ จะให้ค่า %D ที่สูงขึ้นถ้า pH ของสารละลายมีค่าลดลง ซึ่งจะสอดคล้องกับการที่ไคโตแซนในรูปเบสอิสระจะมีการไอโอไนซ์และดูดน้ำมากขึ้น ใน pH ที่เป็นกรด ขณะที่ CSG ซึ่งเป็นเกลือที่ละลายน้ำได้กลับจะให้ค่า %D ที่สูงขึ้นตาม pH ของสารละลายและสูงที่สุดที่ pH 6.0 จึงได้เลือกค่า pH ที่ 4.0 เป็นค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับ CSJ และ pH ที่ 6.0 สำหรับ CSG มาทำการศึกษาต่อไป พบว่าประสิทธิภาพในการเพิ่มการดูดซึม sCT ของทั้ง CSJ และ CSG จะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของพอลิเมอร์ในช่วง 0.25 ถึง 1.0 เปอร์เซ็นต์และมีค่าคงที่ที่ 1.25 เปอร์เซ็นต์ เมื่อทำการวัดระดับ sCT ในพลาสมา พบว่าค่าการเอื้อประโยชน์สัมบูรณ์เมื่อเทียบกับการฉีดยาเข้าหลอดเลือดดำมีค่าตามลำดับเท่ากับ 2.45, 1.91 และ 1.22 เปอร์เซ็นต์ สำหรับ 1% CSJ. 5% DMBetaCD และกลุ่มควบคุมซึ่งได้รับแต่ sCT ทางจมูกโดยไม่มีสารช่วย พบว่าสารช่วยทั้งหมดที่ศึกษาต่างก็มีประสิทธิภาพในการเพิ่มการดูดซึม sCT แต่ CSJ และ DMBetaCD จะมีประสิทธิภาพสูงที่สุด ขณะที่ HPBetaCD จะมีประสิทธิภาพน้อยที่สุด นอกจากนี้จากการศึกษาในหลอดทดลอง ยังพบว่าสารไคโตแซนทั้งสองชนิดไม่สามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ทริปซินและลิวซีนอะมิโนเป็ปทิเดสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่สำคัญในการสลาย sCT ในเนื้อเยื่อบุโพรงจมูกได้ ดังนั้น ฤทธิ์ในการเพิ่มการดูดซึม sCT ทางจมูกของไคโตแซนทั้งสองตัว จึงไม่ใช่เนื่องมาจากการป้องกันการถูกสลายตัวโดยเอนไซม์เหล่านี้ สรุป ผลการทดลองบ่งชี้ว่า สารพอลิเมอร์ที่มีประจุบวก เช่น ไคโตแซน มีศักยภาพสูงที่จะนำมาใช้เป็นสารเพิ่มการดูดซึมทางจมูกของ sCT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/2130
Type: Technical Report
Appears in Collections:Pharm - Research Reports

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Parkpoom2542.pdf15.74 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.