พฤติกรรมการซึมผ่านยาไนอะซินจากไฮโดรเจลเจลาติน/พอลิอะคริลาไมด์ควบคุมด้วยสนามไฟฟ้าและคลื่นเหนือเสียง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมแผ่นแปะนำส่งยาไนอะซินซึ่งเป็นยาสำหรับโรคไขมันในเลือดสูง โดยวัสดุสำหรับใช้เป็นแผ่นแปะยา คือ เจลาตินผสมพอลิอะคริลาไมด์ไฮโดรเจล เพื่อศึกษาสัดส่วนที่ เหมาะสม เจลาตินและพอลิอะคริลาไมด์ถูกขึ้นรูปที่สัดส่วนต่าง ๆ (gelatin: polyacrylamide 0:100, 5:95, 10:90, 15:85, 20:80 %wt) และทำการศึกษาพฤติกรรมการซึมผ่านยาของสัดส่วนเจลาตินและ พอลิอะคริลาไมด์ 10:90 %wt ที่สัดส่วนการเชื่อมขวางต่าง ๆ (Mol[subscriptMBAA]/Mol[subscriptAM] ที่ 0.001, 0.005, 0.01, 0.035 สำหรับ GE_PAM_0.001, GE_PAM_0.005, GE_PAM_0.01 และ GE_PAM_0.035) โดย ใช้ Modified franz diffusion cell ที่ pH 7.4 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส 24 ชั่วโมง ทั้งในระบบที่มี และไม่มีการกระตุ้น ด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้า ความถี่คลื่นเหนือเสียง และระบบไฮบริด จากผลการ ทดลองการบวมตัวของไฮโดรเจลเจลาตินผสมพอลิอะคริลาไมด์ พบว่าอัตราการบวมตัว และน้ำหนักที่ หายไป (%weight loss) ในไฮโดรเจลผสมนี้เพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มข้นของเจลาตินเพิ่มขึ้น ในการศึกษาพฤติกรรมการซึมผ่านของยาไนอะซิน พบว่าปริมาณการซึมผ่านของยามี แนวโน้มที่เพิ่มขึ้นตามเวลา และจะเริ่มคงที่ในช่วง 5 ชั่วโมงแรกของการซึมผ่านยา แผ่นแปะยาที่สัดส่วน การเชื่อมขวาง Mol[subscriptMBAA] /Mol[subscriptAM] ที่ 0.001 นั้นมีปริมาณยาที่สามารถปลดปล่อยออกมาได้มากที่สุด ทั้งนี้ ในระบบที่มีการกระตุ้นด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ 0.1, 0.3, 0.5 และ 1 โวลต์จะมีปริมาณการซึมผ่าน ของยาเพิ่มมากขึ้นกว่าระบบที่ไม่มีการกระตุ้นด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้า เนื่องจากแรงผลักทางไฟฟ้าที่ กระทำต่อแผ่นแปะยา เมื่อใช้ความถี่คลื่นเหนือเสียง 40 กิโลเฮิรตซ์ มาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการนำส่งยา ปริมาณการซึมผ่านยาเพิ่มขึ้นเมื่อระยะเวลาที่ใช้ความถี่คลื่นเหนือเสียงนานขึ้น เนื่องจากผลกระทบจากความร้อนจากการใช้คลื่นเหนือเสียง ทั้งนี้ในระบบไฮบริดที่ใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้าร่วมกับความถี่คลื่น เหนือเสียงมีปริมาณการซึมผ่านของยา 78.24% ซึ่งมากกว่าระบบที่ใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้าและความถี่ คลื่นเหนือเสียงเพียงอย่างเดียว ดังนั้น แผ่นแปะยาไฮโดรเจลผสมจากเจลาติน และพอลิอะคริลาไมด์มีประสิทธิภาพการ ซึมผ่านไนอะซิน และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการซึมผ่านของยาได้ดีขึ้น เมื่อกระตุ้นด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้า และคลื่นเหนือเสียง ซึ่งสามารถพัฒนาเป็นแผ่นแปะนำส่งยาโรคไขมันในเลือดสูงได้

The study investigated the transdermal niacin drug delivery patch for hyperlipidemia treatment. The gelatin and polyacrylamide were used as a patch matrix. The swelling property and the permeation characteristic were investigated. This study aimed to investigate the suitable gelatin and polyacrylamide ratios, gelatin/polyacrylamide hydrogel was prepared at various hydrogel ratios (gelatin: polyacrylamide 0:100, 5:95, 10:90, 15:85, 20:80). The permeation characteristic of gelatin/polyacrylamide hydrogel at the gelatin and polyacrylamide ratio of 10:90 % wt was investigated by using modified Franz diffusion cells at pH 7.4 and a temperature of 37 degree Celsius for 24 h with or without external electrical potential, ultrasound, and a hybrid system. To investigate the effect of crosslinking ratio on the permeation characteristic, gelatin/polyacrylamide hydrogel was prepared at various crosslinking ratio (Mol[subscriptMBAA] /Mol[subscriptAM] at 0.001, 0.005, 0.01, 0.035 for GE_PAM_0.001, GE_PAM_0.005, GE_PAM_0.01 and GE_PAM_0.035). The results showed that the swelling and % weight loss of the hybrid hydrogel increased with the higher level of gelatin concentration. From the investigation on the drug permeation, the amount of drug permeation tended to increase correlated with different periods of time and reach the equilibrium value at the 5th hour. At the GE PAM of 0.001, the amount of drug permeation was higher than other crosslinking ratio due to the highest % swelling. The amount of drug permeation increased with increasing electrical potential because of electric repulsive force. When being applied with the 40 kHz ultrasound to increase the drug delivery efficiency, the amount of drug permeation highly increased with the longer duration of ultrasound due to thermal effects. In the hybrid system that combined the electrical potential with the ultrasound, the amount of drug permeation was 78.24%, which was higher than that of either the electrical potential or only the ultrasound. Thus Gel/PAAM hydrogel, which was efficient in the drug permeation can be developed to become the niacin transdermal patch when being controlled by the external electrical potential, and ultrasound.