juillet, 20

Exploration de la biodistribution des nanoparticules et nanoémulsions de cannabidiol après administration intrathécale

Dans une étude récente publiée dans Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine , des chercheurs ont évalué la biodistribution de l'émulsion et des nanoparticules de cannabidiol (CBD) dans le système nerveux central (SNC).

Contexte

L'administration de médicaments représente un défi important pour traiter efficacement les troubles du SNC. L'administration systémique par voie parentérale entraîne souvent de faibles concentrations de médicament dans le SNC. L'administration intrathécale (IT) peut atteindre des concentrations élevées de médicament dans le liquide céphalo-rachidien. Cependant, l'administration de médicaments informatiques présente des difficultés, telles qu'une distribution inadéquate des médicaments, une solubilité limitée des médicaments et de mauvais profils pharmacocinétiques, en particulier pour les médicaments lipophiles, comme le CBD, qui possèdent des propriétés analgésiques pour traiter la douleur neuropathique.

À propos de l'étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié comment deux formulations de nanosupports influencent la biodistribution et les effets nociceptifs du CBD dans le SNC après administration informatique. Les solutions mères de CBD ont été préparées dans de l'éthanol-propylène glycol et diluées dans une nanoémulsion Intralipid. Des nanoparticules enrobées de polymère (PCNP) de CBD ont été générées par une méthode de double nanoprécipitation.

La taille et l'indice de polydispersité (PDI) des PCNP ont été déterminés par diffusion dynamique de la lumière. Le potentiel zêta (ZP) a été estimé en déterminant la mobilité électrophorétique. Les concentrations de CBD dans les formulations de nanoémulsion/PCNP ont été estimées. Des rats mâles adultes Sprague-Dawley ont été maintenus à température ambiante sur un cycle lumière/jour de 12 heures avec libre accès à l'eau et à la nourriture.

Des enregistrements électromyographiques (EMG) ont été réalisés à l'aide d'une électrode EMG bipolaire insérée dans le muscle fémoral du biceps droit. Par la suite, 15 μL de CBD PCNPs ou de nanoémulsion ont été injectés dans l'espace intrathécal. Les animaux ont été sacrifiés par surdosage de pentobarbital. Le sérum et les tissus ont été utilisés pour l'analyse de la biodistribution.

Résultats

L'ajout de CBD à la nanoémulsion n'a provoqué aucun changement significatif dans la taille des particules ou le PDI. La taille de la nanoémulsion était de 286 nm et le PDI était de 0,135, indiquant une formulation homogène. Il est resté stable pendant 70 jours. Le ZP de la nanoémulsion de CBD ne différait pas significativement de celui de la nanoémulsion témoin.

Les PCNP CBD étaient stables pendant 31 jours. La taille des particules ou PDI des PCNP CBD n'était pas significativement différente; cependant, le ZP des PCNP de CBD était supérieur à celui des nanocristaux de CBD non revêtus. La concentration de CBD dans la nanoémulsion était de 1,3 mg/ml après séparation du médicament libre par ultracentrifugation.

L'efficacité de l'encapsulation du CBD dans les PCNP était de 46,04 %, tandis que l'efficacité de chargement du médicament était estimée à 28,52 %. La formulation a été évaporée pour atteindre une concentration de 1 mg/ml. Les auteurs ont évalué l'effet de la ou des formulations de CBD sur la réponse au sevrage suite à des stimuli mécaniques à l'aide d'EMG.

L'aire sous la courbe de la réponse EMG après injection IT de formulation(s) de CBD a révélé une inhibition significative dans les 10 minutes suivant l'injection. L'effet anti-nociceptif des formulations de CBD était évident, impliquant le succès de l'administration IT et que le CBD exerce une réponse thérapeutique immédiate dans le SNC après l'injection IT.

Le CBD était absent de la rate, des ganglions lymphatiques cervicaux profonds, du foie ou du sérum après injection IT de PCNP/nanoémulsion. La masse la plus élevée de CBD était de 3651 ng dans la moelle épinière deux heures après l'administration de la nanoémulsion. La proportion de CBD était significativement plus faible 10 minutes après l'administration de la nanoémulsion que les PCNP.

La masse la plus élevée de CBD après l'administration de PCNP a été détectée dans les 10 minutes, qui a diminué de manière significative à 30 minutes, atteignant les niveaux les plus bas en quatre heures. Le médicament a été immédiatement détecté dans le cerveau après l'administration de l'une ou l'autre des formulations, avec des concentrations comprises entre 8 et 210 ng/ml, et était détectable jusqu'à quatre heures après l'administration IT.

Le fait que le CBD n'ait pas été détecté au-delà du SNC impliquait que l'administration informatique entraîne une administration localisée de médicament avec les concentrations de médicament les plus élevées dans la moelle épinière. Cependant, une fraction de CBD a atteint le cerveau en 10 minutes, atteignant la concentration la plus élevée à 120 minutes avec l'administration de la nanoémulsion.

Conclusions

En résumé, les chercheurs ont examiné la biodistribution du CBD dans le SNC après l'administration de nanoémulsion ou de PCNP. Les deux formulations ont exercé des effets anti-nociceptifs immédiats après injection IT. L'équipe que le CBD était préférentiellement retenu dans la moelle épinière; le médicament a atteint le cerveau en 10 minutes, quel que soit le type de formulation.

La nanoémulsion de CBD a atteint une concentration maximale de 210 ng/g en 120 minutes dans le cerveau contre 94 ng/g en 30 minutes avec les PCNP. Cela signifiait que les PCNP pourraient être utiles si une livraison rapide au cerveau est nécessaire. Cependant, la nanoémulsion a obtenu une rétention de CBD plus élevée dans le cerveau que les PCNP. Ensemble, les résultats fournissent une justification pour la conception de nanoporteurs pour faciliter l'administration de médicaments au SNC via l'administration informatique.