Record Details

MICRONEEDLES AS A WAY TO INCREASE THE TRANSDERMAL INSULIN DELIVERY

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title MICRONEEDLES AS A WAY TO INCREASE THE TRANSDERMAL INSULIN DELIVERY
МИКРОИГЛЫ КАК СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ ДОСТАВКИ ИНСУЛИНА
 
Creator E. Kuznetsova G.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation
V. Ryzhikova A.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation
L. Salomatina A.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation
V. Tukmachev A.; F.V. Lukin Federal Research Institute of Physical Problems
V. Sevastianov I.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation
Е. Кузнецова Г.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России
В. Рыжикова А.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России
Л. Саломатина А.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России
В. Тукмачев А.; ФГУП «Научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина»
В. Севастьянов И.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России
 
Subject transdermal drug delivery system; microneedles; insulin diffusion.
трансдермальная терапевтическая система;микроиглы;диффузия инсулина.
 
Description Aim: to prove the possibility of increasing the diffusion of insulin through the skin in vitro with pre-applying microneedles.Materials and methods. Microemulsion for transdermal therapeutic system of insulin has been used in vitro studies. Genetically engineered human insulin has been used in this research. Applicators with silicon microneedles (40 and 150 microns long) have been used to enhance the diffusion fl ux of drug substance. The dynamics of insulin release from the transdermal therapeutic systems through the rabbit skin has been studied in glass Franz diffusion cells in analyzer diffusion of drugs HDT 1000 (Copley Scientifi c Ltd., UK). Insulin has been labeled with fl uorescein isothiocyanate to separate the insulin absorption spectrum from the spectra of native skin proteins at spectrophotometer measurements.Results. The amounts of insulin delivered through the skin in vitro after previous application of microneedles of 40 and 150 microns are 282.5 ± 61.1 and 372.3 ± 7.0 microgram, respectively. This is 1.4 and 1.9 times more than in the transdermal system without microneedles.Conclusion. The conditions for increasing the diffusion of insulin through the skin in a model transdermal therapeutic system with microneedles (length – 150 microns, duration of pre-application – 1 hour) have been found.
Цель исследования: доказать принципиальную возможность увеличения скорости диффузии инсулина через кожу in vitro с предварительной аппликацией на нее микроигл.Материалы и методы. В исследованиях in vitro была использована микроэмульсионная матричная трансдермальная терапевтическая система инсулина. Лекарственной субстанцией служил полусинтетический генноинженерный инсулин человека. Для усиления диффузионного потока лекарственного вещества были использованы аппликаторы, представляющие собой кремниевые микроиглы длиной 40 и 150 мкм на кремниевой подложке. Динамику выхода инсулина из трансдермальных терапевтических систем через неконсервированную кожу кролика изучали in vitro в стеклянных диффузионных ячейках Франца на анализаторе диффузии лекарственных препаратов HDT 1000 (Copley Scientifi c Ltd., Великобритания). Для отделения спектра поглощения инсулина от спектров поглощения собственных белков кожи при исследовании рабочих растворов гормона на спектрофотометре была использована методика мечения инсулина флуоресцеин изотиоцианатом.Результаты. Показано, что количество инсулина, прошедшее через кожу in vitro из трансдермальной терапевтической системы за 20 часов, составляет 282,5 ± 61,1 и 372,3 ± 7 мкг после предварительной аппликации микроигл размером 40 и 150 мкм соответственно. Это в 1,4 и 1,9 раза больше по сравнению с трансдермальной системой без использования микроигл.Заключение. Найдены условия применения микроигл (длина – 150 мкм, время предварительной аппликации – 1 ч) для повышения диффузии инсулина через кожу из модельной трансдермальной терапевтической системы.
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2017-01-28
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/704
10.15825/1995-1191-2016-4-87-92
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 18, № 4 (2016); 87-92
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 18, № 4 (2016); 87-92
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2016-4
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/704/594
Shah RB, Patel M, Shah VN. Insulin delivery methods: Past, present and future. Int. J. Pharm. Investig. 2016; Jan–Mar 6 (1): 1–9. doi: 10.4103/2230-973X.176456.
Daugimont L, Baron N, Vandermeulen GL, Pavselj N, Miklavcic D, Jullien M-C Cabodevila G, Mir LM. Hollow Microneedle Arrays for Intradermal Drug Delivery and DNA Electroporation. J. Membrane Biol. 2010; 236: 117–125.
Chen MC, Ling M, Kusuma SJ. Poly-γ-glutamic acid microneedles with a supporting structure design as a potential tool for transdermal delivery of insulin. Acta Biomater. 2015; 24: 106–116.
O’Mahony C. Structural characterization and in vivo reliability evaluation of silicon microneedles. Biomed. Microdevices. 2014; 16 (3): 333–343. doi: 10.1007/s10544-014- 9836-6.
Silpi C, Manish B, Kumar TR. Microneedles in transdermal drug delivery: an unique painless option. International research journal of pharmacy. 2011; 2 (4): 72–78.
Tuan-Mahmood T-M, McCrudden MTC, Torrisi BM, McAlister E, Garland MJ, Singh TRR, Donnelly RF. Microneedles for intradermal and transdermal delivery. Eur. J. Pharm. Sci. 2013; December 18, 50 (5): 623–637. doi:10.1016/j.ejps.2013.05.005.
Kim JY, Han MR, Kim YH, Shin SW, Nam SY, Park JH. Tip-loaded dissolving microneedles for transdermal delivery of donepezil hydrochloride for treatment of Alzheimer’s disease. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. August 2016; 105: 148–155.
Kearney MC, Caffarel-Salvador E, Fallows SJ, McCarthy HO, Donnelly RF. Microneedle- mediated delivery of donepezil: Potential for improved treatment options in Alzheimer’s disease. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2016; Jun 103: 43–50. doi: 10.1016/j.ejpb.2016.03.026.
Qiu Y, Li C, Zhang S, Yang G, He M, Gao Y. Systemic delivery of artemether by dissolving microneedles. Int. J. Pharm. 2016; Jul 11, 508 (1–2): 1–9. doi: 10.1016/j.ijpharm.2016.05.006.
Zaric M, Ibarzo Yus B, Kalcheva PP, Klavinskis LS. Microneedle-mediated delivery of viral vectored vaccines. Expert Opin. Drug. Deliv. 2016; Sep 7: 1–11. doi: 10.1080/17425247.2016.1232247.
Севастьянов ВИ, Саломатина ЛА, Кузнецова ЕГ, Яковлева НВ, Шумаков ВИ. Трансдермальные системы введения инсулина. Медицинская техника. 2003; 2: 21– 24. Sevast’yanov VI, Salomatina LA, Kuznetsova EG, Jakovleva NV, Shumakov VI. Transdermal’nye sistemy vvedenija insulina. Medicinskaja tehnika. 2003; 2: 21–25. [In Russ, English abstract].
Севастьянов ВИ, Саломатина ЛА, Кузнецова ЕГ, Собко ОМ, Шумаков ВИ. Матричные и резервуарные трансдермальные терапевтические системы инсулина на основе нетканых и полимерных материалов. Перспективные материалы. 2004; 4: 44–48. Sevast’yanov VI, Salomatina LA, Kuznetsova EG, Sobko OM, Shumakov VI. Matrix and reservoir transdermal therapeutic systems of insulin on nonwoven and polymeric substances base. Perspektivnye Materialy. 2004; 4: 44–48. [In Russ, English abstract].
Kuznetsova EG, Kuryleva OM, Salomatina LA, Sevastianov VI. Transdermal delivery of insulin from synthetic matrix: experimental investigation and clinical studies. The Internation Journal of Artifi cial Organs. 2005; 28 (9): 896.
Пат. 2481822 РФ, АНО «ИМБИИТ». Микроэмульсионные композиции для создания трансдермальных и трансмукозальных форм фармацевтических средств и косметических препаратов и способ их получения / Заявитель и патентообладатель Автономная некоммерческая. организация «Институт медико- биологических исследований и технологий» – заявка № 2012106092; заявл. 21.02.2012; опубл. 20.05.1013. ANO «IMBIIT». Mikrojemul’sionnye kompozicii dlja sozdanija transdermal’nyh i transmukozal’nyh form farmacevticheskih sredstv i kosmeticheskih preparatov i sposob ih poluchenija. Patent RF, no. 2481822, 2012.
Haugland RP. Covalent fl uorescent probes. Excited of Biopolymers, ed. By Steiner R.F. Plenum Press. N.Y. and London. 1983; 833–836.
Ryzhikova VA, Tikhobayeva AA, Salomatina LA, Kursakov SV, Kuznetsova EG, Kuryleva OM, Sevastianov VI. Effect of the transfer activator on functional properties of the bromocain matrix transdermal therapeutic systems. Inorganic Materials: applied research. 2014; 5 (5): 498–503.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).