Design of in-situ implant for the brain-targeted drug delivery using cross-linked gellan gum polymer through response surface methodology

Abstract

The analysis aimed to prepare an in-situ implant (ISFI) formulation holding dimethyl fumarate as (a model drug) using cross-linked gellan gum by homogenization method. Cross-linking of gellan gum was done with L-cysteine to improve its gelation properties. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and (DSC) Differential scanning calorimetry were used to test the compatibility of the drug-polymer. The diverse formulations were prepared and tested using Design Expert® ver 8.0.1 software to optimize the experiment technique and employ the response surface. The tissue compatibility of the test verified the existence of non-irritants in the established formulation. All preparations contained the drug content from approximately 97.98 to 99.88%. Viscosities are ideal for injection in the optimized formulation (1,55 percent w/w in water). The optimized formula was monitored, and up to 156 hours, it was found to be 95.7%. The result was that ISFI can effectively monitor and control the delivery of several powerful drug products.

L’étude visait à créer une formulation d’implant in situ (ISFI) contenant du fumarate de diméthyle comme médicament test, en utilisant de la gomme gellane (GG) réticulée et en appliquant le processus d’homogénéisation. La GG a été réticulée avec de la L-cystéine pour améliorer ses caractéristiques de gélification. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) ont été utilisées pour tester la compatibilité du médicament-polymère. En utilisant le logiciel Design Expert® version 8.0.1 pour la conception optimale de la technique expérimentale et en appliquant la méthodologie de surface de réponse, la formulation diversifiée a été préparée et testée. Le test de compatibilité tissulaire a vérifié la nature non irritante de la formulation établie. Toutes les préparations contenaient une teneur en médicament d’environ 97,98 à 99,88 %. Les viscosités sont idéales pour l’injection dans la formulation optimisée. La formule optimisée a été surveillée et jusqu’à 156 heures, elle s’est avérée être efficace à 95,7 %. Le résultat est que l’ISFI peut être utilisé pour surveiller et contrôler efficacement la délivrance de plusieurs médicaments puissants.