HIV remains a major global health concern, disproportionately affecting women. Use of conventional vaginal gels for prophylactic use is limited due to rapid clearance, poor retention and leakage. This study aims to develop and evaluate a novel mucoadhesive vaginal bigel delivering a fixed-dose combination of dolutegravir and lamivudine for enhanced prophylactic efficacy and user compliance. Bigels were formulated using hydrogel composed of gelatin–HPMC–hyaluronic acid and organogel of glyceryl monostearate in olive oil. Lamivudine was incorporated into the hydrogel phase, and dolutegravir was loaded into the organogel. Four formulations were prepared and were assessed for rheological properties and drug content. The best formulations were freeze-dried and evaluated for mucoadhesion, drug release in simulated vaginal and seminal fluids, cytotoxicity, apoptosis, and in vivo pharmacokinetics in rabbits.

The best formulations demonstrated pseudoplastic viscoelastic behavior, high drug content (>80%), and sustained mucoadhesive retention for 24 h. Drug release exhibited biphasic kinetics, with rapid lamivudine release followed by sustained dolutegravir release. In vitro cell line studies showed enhanced apoptosis in HeLa cells with minimal toxicity in normal epithelial cells. In vivo pharmacokinetics confirmed prolonged vaginal drug levels above IC₅₀ thresholds, absence of mucosal irritation and subtherapeutic systemic exposure.

Therefore, mucoadhesive freeze-dried bigels can provide a safe, effective, and patient-friendly platform for vaginal HIV pre-exposure prophylaxis, addressing key limitations of conventional gels and supporting user compliance.

Le VIH demeure un problème de santé publique majeur à l'échelle mondiale, touchant les femmes de manière disproportionnée. L'utilisation des gels vaginaux conventionnels à titre prophylactique est limitée par leur élimination rapide, leur faible rétention et les risques de fuites. Cette étude vise à développer et à évaluer un nouveau bigel vaginal mucoadhésif délivrant une association à dose fixe de dolutégravir et de lamivudine, afin d'améliorer l'efficacité prophylactique et l'observance du traitement. Les bigels ont été formulés à partir d'un hydrogel composé de gélatine, d'HPMC et d'acide hyaluronique, et d'un organogel de monostéarate de glycéryle dans de l'huile d'olive. La lamivudine a été incorporée dans la phase hydrogel, et le dolutégravir dans l'organogel. Quatre formulations ont été préparées et leurs propriétés rhéologiques et leur teneur en principe actif ont été évaluées. Les meilleures formulations ont été lyophilisées et leur mucoadhésion, la libération du principe actif dans des fluides vaginaux et séminaux simulés, leur cytotoxicité, leur effet sur l'apoptose et leur pharmacocinétique in vivo chez le lapin ont été étudiées. Les meilleures formulations ont démontré un comportement viscoélastique pseudoplastique, une concentration élevée en principe actif (> 80 %) et une rétention mucoadhésive prolongée pendant 24 heures. La libération du principe actif a présenté une cinétique biphasique, avec une libération rapide de lamivudine suivie d'une libération prolongée de dolutégravir. Des études in vitro sur des lignées cellulaires ont montré une augmentation de l'apoptose dans les cellules HeLa, avec une toxicité minimale dans les cellules épithéliales normales. La pharmacocinétique in vivo a confirmé des concentrations vaginales prolongées du principe actif supérieures aux seuils de CI₅₀, l'absence d'irritation muqueuse et une exposition systémique subthérapeutique.

Par conséquent, les bigels lyophilisés mucoadhésifs peuvent constituer une plateforme sûre, efficace et facile d'utilisation pour la prophylaxie pré-exposition vaginale au VIH, palliant les principales limitations des gels conventionnels et favorisant l'observance du traitement.