Evaluation of cilnidipine-loaded self-micro-emulsifying drug delivery system (SMEDDS) by quantification of comparative pharmacokinetic parameters using validated LC-ESI-MS/MS bioanalytical method and pharmacodynamic assessment

Abstract

Objective

Regardless of having desired therapeutic properties many of the recently approved drugs are removed from the developmental pipeline for their clinical use due to low solubility and permeability. Conventional dosage forms are found relatively unsuitable for achieving desired pharmacokinetic and pharmacodynamics profiles. Cilnidipine is 1,4 dihydropyridine derivative calcium channel blocker used for the treatment of hypertension.

Method

The aim and objective of this study was to develop a precise and significant method in LC-MS/MS for quantification of pharmacokinetic parameters of a cilnidipine-loaded self-micro-emulsifying drug delivery system in rat plasma and simultaneously assessed pharmacodynamic characters in comparison with the marketed cilnidipine tablet. Another potential aim of this study is to reduce the dose of the drug in order to counter the dose-dependent toxicities related to chronic use. In the present study, the parent and product ion of cilnidipine was m/z 491.3\237.1.

Result

The plasma was extracted by protein precipitation technique. The calibration standard concentrations were 1.875, 3.75, 7.50, 15.00, 30.00, 60.00 ng/mL and LLOQ, low-quality control, middle-quality control and high-quality control were 1.87, 5.62, 22.50, 45.00 ng/mL, respectively. The mobile phase composition was 0.1% formic acid in Milli Q water with 10 mM Ammonium acetate as an aqueous solvent and 0.1% formic acid in methanol as an organic solvent. Following oral administration of optimized formulation C_max (peak plasma concentration) was achieved 21.02 ± 3.17 ng/mL at 0.866 ± 0.11 h (Tmax), whereas in the case of marketed tablet C_max (peak plasma concentration) was achieved 10.16 ± 0.89 ng/mL at 0.93 ± 0.11 h (Tmax).

Discussion

The in-vivo characterizations of the optimized SMEDDS showed significantly better pharmacokinetic parameters in Wistar rats and showed almost 2.4 times enhanced relative bioavailability as compared to the marketed tablet of cilnidipine which was observed to be correlating to our findings with noninvasive blood pressure parameter of Wistar rats.

Objectif

Indépendamment de leurs propriétés thérapeutiques souhaitées, de nombreux médicaments récemment approuvés sont retirés du pipeline de développement pour leur utilisation clinique en raison de leur faible solubilité et perméabilité. Les formes posologiques conventionnelles s’avèrent relativement inadaptées pour atteindre les profils pharmacocinétiques et pharmacodynamiques souhaités. La cilnidipine est un inhibiteur calcique dérivé de la 1,4 dihydropyridine utilisé pour le traitement de l’hypertension.

Méthode

Le but et l’objectif de cette étude étaient de développer une méthode précise et significative en LC-MS/MS pour la quantification des paramètres pharmacocinétiques d’un système d’administration de médicaments auto-microémulsifiant chargé de cilnidipine dans le plasma de rat et d’évaluer simultanément les caractères pharmacodynamiques par rapport aux produits commercialisés comprimé de cilnidipine. Un autre objectif potentiel de cette étude est de réduire la dose du médicament afin de contrer les toxicités dose-dépendantes liées à une utilisation chronique. Dans la présente étude, l’ion parent et produit de la cilnidipine était m/z 491,3\237,1.

Résultat

Le plasma a été extrait par technique de précipitation des protéines. Les concentrations des standards d’étalonnage étaient de 1,875, 3,75, 7,50, 15,00, 30,00, 60,00 ng/mL et LLOQ, LQC, MQC et HQC étaient respectivement de 1,87, 5,62, 22,50, 45,00 ng/mL. La composition de la phase mobile était de 0,1 % d’acide formique dans de l’eau Milli Q avec 10 mM d’acétate d’ammonium comme solvant aqueux et de 0,1 % d’acide formique dans du méthanol comme solvant organique. Après l’administration orale d’une formulation optimisée, la Cmax (concentration plasmatique maximale) a été atteinte 21,02 ± 3,17 ng/mL à 0,866 ± 0,11 h (Tmax) alors que dans le cas du comprimé commercialisé, la Cmax (concentration plasmatique maximale) a été atteinte de 10,16 ± 0,89 ng/mL à 0,93 ± 0,11 h (Tmax).

Discussion

Ici, les caractérisations in vivo du SMEDDS optimisé montrent des paramètres pharmacocinétiques significativement meilleurs chez les rats Wister et ont montré une biodisponibilité relative presque 2,4 fois améliorée par rapport au comprimé commercialisé de cilnidipine, ce qui s’est avéré corrélé à nos résultats avec la pression artérielle non invasive paramètre des rats Wister.