Parenteral controlled drug delivery by novel direct injectable polymer (DIPO) - in situ forming implant

Abstract

Peptide und Proteine stehen zunehmend für verschiedene Therapien zur Verfügung. Es müssen jedoch angemessene Arzneimittelverabreichungssysteme entwickelt werden, um eine optimale klinische Anwendung zu ermöglichen. In dieser Arbeit wurde ein in situ bildende Implantat entwickelt, das poly (glycerinadipat)-g-oleat (PGA-g-Ox) verwendet. Nach der Synthese und Charakterisierung wurde ein direkt injizierbares, lösungsmittelfreies System erhalten. Es bildet unmittelbar nach subkutaner Injektion mit einer kurzen, schmalen Kanüle ein Depot, ohne dass eine Gelierzeit benötigt wird. Danach zeigte das mit Leuprolidacetat formulierte viskose Polymer über vier Wochen ein kontrolliertes Wirkstofffreisetzungsprofil. Der In-vitro-Zytotoxizitätstest, der an 3T3-Mausfibroblastenzellen durchgeführt wurde, hat eine gute Biokompatibilität gezeigt. Eine präklinische Studie, die an SKH1-Nacktmäusen durchgeführt wurde und durch nicht-invasive Fluoreszenzbildgebung beobachtet wurde, hat den Einfluss der Viskosität und Form des Implantats auf die Diffusion des Modellsarzneimittels nachgewiesen.

Peptides and proteins are increasingly available for different therapies. However, adequate drug delivery systems need to be developed to enable the optimal clinical application. In this study, an in situ forming implant has been developed using poly(glycerol adipate)-g-oleate (PGA-g-Ox). After the synthesis and characterization, a directly injectable, solvent-free system has been obtained. It forms a depot immediately upon subcutaneous injection using a short, narrow cannula, with no need for a gelation time. Following that, the viscous polymer formulated with leuprolide acetate has shown a controlled drug release profile over four weeks. In vitro cytotoxicity assay carried out on 3T3 mouse fibroblast cells have presented good biocompatibility. Finally, a preclinical study, conducted on SKH1 nude mice and observed by non-invasive fluorescence imaging, has evidenced the influence of the viscosity and shape of the implant on the model drug diffusion.