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Emulgel for improved topical delivery of Tretinoin: Formulation design and characterization - 19/02/22

Émulgel pour une administration topique améliorée de trétinoïne : conception de la formulation et caractérisation

Doi : 10.1016/j.pharma.2021.05.004 
S. Malavi a, b, P. Kumbhar c, A. Manjappa c, J. Disouza c, , J. Dwivedi a, d,
a Pacific Academy of Higher Education and Research, Udaypur, Rajasthan, India 
b Department of Pharmaceutics, Genesis Institute of Pharmacy, Sonyachi Shiroli, 416212 Radhanagari, Kolhapur Maharashtra, India 
c Tatyasaheb Kore College of Pharmacy, Warananagar, 416113 Panhala, Kolhapur Maharashtra, India 
d Pacific College of Pharmacy, Pacific University, Udaipur, India 

Corresponding author. Department of Pharmaceutics, Tatyasaheb Kore College of Pharmacy, Warananagar, 416113 Panhala, Kolhapur, Maharashtra, India.Department of Pharmaceutics, Tatyasaheb Kore College of Pharmacy, WarananagarPanhala, Kolhapur, Maharashtra416113India⁎⁎Co-corresponding author. Pacific College of Pharmacy, Pacific University, Udaipur, India.Pacific College of Pharmacy, Pacific UniversityUdaipurIndia

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Highlights

Acne a general chronic infectious diseases of the skin.
Tretinoin presents a primary treatment modality in the management of acne.
Emulgel improves drug loading, control drug release and reduces side effects.
Emulgel represents a promising drug delivery strategy for acne.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Objectives

The chief objective of the present research was to reduce local side effects by reducing the dose, controlling the release, and improving the stability by developing and optimizing tretinoin (TRT)-loaded topical emulgel formulation.

Methods

TRT emulgel (TE) was prepared and optimized at varying ratios of excipients and using 32 optimal response surface design (ORSD). The TRT emulgel was optimized based on TRT content and in vitro release profile of TRT from formulated emulgel batches. The optimized TRT was characterized for physical properties, pH, viscosity, spreadability, extrudability, photomicroscopy, in vitro anti-acne, in vivo skin irritation, in vivo anti-inflammatory activity, and stability study.

Results

The FTIR and DSC analysis revealed the compatibility between TRT and formulation excipients of emulgel. The batch F5 of emulgel formulation displayed maximum drug content (98.69±1.26%), and controlled TRT release (78.27±0.69%). Thus, batch F5 was selected as an optimized batch for further characterization. The photomicroscopic analysis of optimized TE exhibited the presence of spherical globules. The pH and viscosity of optimized TE were found to be 6.20±0.12 and 3240cP respectively. Besides, the optimized TE showed good spreadability and extrudability. The in vitro anti-acne activity against Propionibacterium acne (P. acne) of optimized TE (diameter of zone of inhibition 34.54±0.26mm) was found to be the comparatively same as that of marketed Sotret® gel (diameter of zone of inhibition 36.13±0.43mm). Moreover, no sign of irritation was observed in rats treated with optimized TE indicating the safety of TE. Furthermore, the optimized TE displayed significant (p<0.01) in vivo anti-inflammatory activity when compared to marketed gel. Besides, optimized TE was found to be stable when stored in cool conditions for three months.

Conclusion

Thus, the emulgel could be a promising approach for the topical delivery of TRT with improved performance and reduced side effects.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectifs

Le principal objectif de la présente recherche était de réduire les effets secondaires locaux en réduisant la dose, en contrôlant la libération et en améliorant la stabilité en développant et en optimisant la formulation d’émulgel topique chargée de trétinoïne (TRT).

Méthodes

L’émulgel TRT (TE) a été préparé et optimisé à des rapports variables d’excipients et en utilisant 32 conceptions de surface de réponse optimale (ORSD). L’émulgel TRT a été optimisé en fonction de la teneur en TRT et du profil de libération in vitro de TRT à partir de lots d’émulgel formulés. Le TRT optimisé a été caractérisé pour les propriétés physiques, le pH, la viscosité, l’étalement, l’extrudabilité, la photomicroscopie, l’anti-acné in vitro, l’irritation cutanée in vivo, l’activité anti-inflammatoire in vivo et l’étude de stabilité.

Résultats

L’analyse FTIR et DSC a révélé la compatibilité entre le TRT et les excipients de formulation d’émulgel. Le lot F5 de formulation d’émulgel présentait une teneur maximale en médicament (98,69±1,26 %) et une libération contrôlée de TRT (78,27±0,69 %). Ainsi, le lot F5 a été sélectionné comme lot optimisé pour une caractérisation plus poussée. L’analyse photomicroscopique de TE optimisé a montré la présence de globules sphériques. Le pH et la viscosité du TE optimisé se sont avérés être respectivement de 6,20±0,12 et 3240cP. De plus, le TE optimisé a montré une bonne étalement et une bonne extrudabilité. L’activité anti-acné in vitro contre l’acné Propionibacterium (P. acné) de TE optimisé (diamètre de la zone d’inhibition 34,54±0,26 mm) s’est avérée comparativement la même que celle du gel Sotret® commercialisé (diamètre de la zone d’inhibition 36,13±0,43 mm). De plus, aucun signe d’irritation n’a été observé chez les rats traités avec du TE optimisé indiquant la sécurité du TE. En outre, le TE optimisé a montré une activité anti-inflammatoire in vivo significative (p<0,01) par rapport au gel commercialisé. En outre, le TE optimisé s’est révélé stable lorsqu’il est stocké dans des conditions fraîches pendant trois mois.

Conclusion

Ainsi, l’émulgel pourrait être une approche prometteuse pour l’administration topique de TRT avec des performances améliorées et des effets secondaires réduits.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Tretinoin, Emulgel, Design of experiment, In vitro anti-acne activity, In vivo anti-inflammatory activity, Skin irritation study

Mots clés : Trétinoïne, Émulgel, Conception de l’expérience, Activité anti-acnéique in vitro, Activité anti-inflammatoire in vivo, Étude d’irritation cutanée


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