Formulation and evaluation of a smart mucoadhesive nasal gel containing oregano, chamomile, and lavender for seizure control in PTZ-induced seizure model in rats

Background

Epilepsy is a prevalent neurological disorder characterized by recurrent seizures, affecting approximately 1% of the global population. Despite the availability of antiepileptic drugs, a significant proportion of patients experience uncontrolled seizures, which necessitates the development of alternative therapeutic strategies. Herbal medicine has gained attention due to its potential anticonvulsant properties.

Objectives

This study aimed to assess the anticonvulsant effects of hydroalcoholic extracts of oregano, chamomile, and lavender in rats’ pentylenetetrazol (PTZ)- induced seizure model. Furthermore, it sought to formulate and evaluate a mucoadhesive nasal hydrogel containing these extracts.

Methods

The herbal extracts were prepared using ethanol (70%) through maceration and analyzed based on the Iranian Herbal Pharmacopeia standards. Total phenolic content (TPC) was quantified using the spectrophotometric method to standardize the extracts. Using various gelling agents, the nasal hydrogel formulation was optimized for mucoadhesion and gelation properties. The anticonvulsant activity was evaluated in vivo using seizure models induced by pentylenetetrazol (PTZ).

Results

The herbal extracts met the pharmacopeial standards, and the nasal hydrogel formulation demonstrated favorable physicochemical properties, including optimal pH and mucoadhesive strength. In vivo studies showed that intranasal administration of the herbal extracts significantly delayed seizure onset and reduced seizure intensity at a dose of 34 mg/kg, compared to the negative control group (P < 0.001).

Conclusion

The smart mucoadhesive nasal hydrogel containing oregano, chamomile, and lavender extracts exhibited promising anticonvulsant activity, suggesting its potential as a novel, non-invasive alternative for epilepsy management.

Contexte

L’épilepsie est un trouble neurologique répandu caractérisé par des crises récurrentes, touchant environ 1 % de la population mondiale. Malgré la disponibilité des médicaments antiépileptiques, une proportion importante de patients souffrent de crises incontrôlées, ce qui nécessite le développement de stratégies thérapeutiques alternatives. La phytothérapie a attiré l’attention en raison de ses propriétés anticonvulsivantes potentielles.

Objectifs

Cette étude visait à évaluer les effets anticonvulsivants des extraits hydroalcooliques d’origan, de camomille et de lavande dans le modèle de crise induite par le pentylènetétrazole (PTZ) chez le rat. De plus, elle visait à formuler et à évaluer un hydrogel nasal mucoadhésif contenant ces extraits.

Méthodes

Les extraits de plantes ont été préparés à l’éthanol (70 %) par macération et analysés selon les normes de la pharmacopée iranienne à base de plantes. La teneur phénolique totale (TPC) a été quantifiée à l’aide de la méthode spectrophotométrique pour normaliser les extraits. La formulation d’hydrogel nasal a été optimisée pour les propriétés de mucoadhésion et de gélification à l’aide de divers agents gélifiants. L’activité anticonvulsivante in vivo a été évaluée dans des modèles de crises induites par PTZ.

Résultats

Les extraits de plantes répondaient aux normes de la pharmacopée et la formulation d’hydrogel nasal a démontré des propriétés physicochimiques favorables, notamment un pH optimal et une force mucoadhésive. Des études in vivo ont montré que l’administration intranasale des extraits de plantes sous forme d’hydrogel intranasal mucoadhésif gélifiant in situ retardait significativement l’apparition des crises et réduisait leur intensité à une dose de 34 mg/kg, par rapport au groupe témoin négatif (p < 0,001).

Conclusion

L’hydrogel nasal mucoadhésif intelligent contenant des extraits d’origan, de camomille et de lavande a montré une activité anticonvulsivante prometteuse, suggérant son potentiel en tant qu’alternative nouvelle et non invasive pour la gestion de l’épilepsie.