Ethyl cellulose-based in-situ film of itraconazole for enhanced treatment of fungal infections

Abstract

Objectives

Fungal infections represent a significant global health challenge, requiring effective treatments to prevent complications and improve patient outcomes. This study aimed to develop an in-situ film-forming system (IFFS) for transcutaneous delivery of itraconazole (ITZ) as an alternative to oral administration, addressing issues such as low bioavailability, reduced efficacy, and potential side effects.

Materials and methods

The IFFS was formulated using ethyl cellulose as the primary polymer, PEG 400 as a plasticizer, and a eutectic mixture of menthol and camphor as penetration enhancers. The system was characterized for viscosity, pH, drying time, water vapor permeability, bioadhesion, and physicochemical interactions (DSC and FTIR). Ex vivo skin permeation and retention studies were conducted using Franz diffusion cells, and antifungal efficacy was tested on an ex vivo Candida albicans infection model. Skin integrity and hemolysis tests were performed to evaluate safety.

Results

The IFFS exhibited desirable physicochemical properties, with increased polymer concentrations enhancing skin retention and bioadhesive strength while reducing permeation rates. Ex vivo studies showed sustained ITZ release and enhanced skin retention. The antifungal activity test demonstrated complete eradication of Candida albicans within 48 hours. Safety assessments confirmed no skin irritation or toxicity.

Conclusion

The developed IFFS provides a safe and effective transcutaneous delivery system for ITZ. This innovative approach enhances antifungal efficacy, improves skin retention, and offers a promising alternative to oral administration, minimizing systemic side effects.

Objectifs

Les infections fongiques constituent un défi majeur pour la santé mondiale, nécessitant des traitements efficaces pour prévenir les complications et améliorer les résultats cliniques. Cette étude visait à développer un système de film formant in-situ (IFFS) pour l’administration transcutanée de l’itraconazole (ITZ) en tant qu’alternative à l’administration orale, afin de résoudre des problèmes tels qu’une faible biodisponibilité, une efficacité réduite et des effets secondaires potentiels.

Matériels et méthodes

L’IFFS a été formulé en utilisant l’éthylcellulose comme polymère principal, le PEG 400 comme plastifiant et un mélange eutectique de menthol et de camphre comme agents de pénétration. Le système a été caractérisé en termes de viscosité, pH, temps de séchage, perméabilité à la vapeur d’eau, bioadhésion et interactions physicochimiques (DSC et FTIR). Des études ex vivo sur la perméation et la rétention cutanées ont été menées avec des cellules de diffusion de Franz, et l’efficacité antifongique a été testée sur un modèle d’infection ex vivo par Candida albicans. Des tests d’intégrité cutanée et d’hémolyse ont été réalisés pour évaluer la sécurité.

Résultats

L’IFFS a montré des propriétés physicochimiques souhaitables, les concentrations élevées de polymères améliorant la rétention cutanée et la bioadhésion tout en réduisant les taux de perméation. Les études ex vivo ont montré une libération prolongée de l’ITZ et une meilleure rétention cutanée. Le test antifongique a démontré une éradication complète de Candida albicans en 48 heures. Les évaluations de sécurité ont confirmé l’absence d’irritation cutanée ou de toxicité.

Conclusion

L’IFFS développé constitue un système d’administration transcutanée sûr et efficace pour l’ITZ. Cette approche innovante améliore l’efficacité antifongique, renforce la rétention cutanée et offre une alternative prometteuse à l’administration orale, réduisant les effets secondaires systémiques.