Category Archives: Drug Delivery and Pharmacokinetics

RBC partitioning of cryptolepine

J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 260-270, 2018.

Original Article | Artículo Original

Detection, quantification, and investigation of the red blood cell partitioning of cryptolepine hydrochloride

[Detección, cuantificación e investigación del reparto de clorhidrato de criptolepina en glóbulos rojos]

Regina A. Kwakye, Noble Kuntworbe*, Kwabena Ofori-Kwakye, Yaa A. Osei

Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Kwame Nkrumah University of Science and Technology, PV Obeng Avenue, Tackie Building, PMB, Kumasi, Ghana.

*E-mail: nkunstar@yahoo.co.uk

Abstract

Context: The fight against malaria is limited by the development of resistance of Plasmodium to medication. This has led to an urgent search for alternative medicinal agents.

Aims: To determine the affinity of cryptolepine for the red blood cell.

Methods: HPLC method for the identification and quantification of cryptolepine was developed. Lipid solubility for both quinine (control) and cryptolepine was determined. Partitioning and repartitioning of cryptolepine into RBCs were studied. Time, concentration, temperature and pH were varied to see their effect on the partitioning of cryptolepine. Plasma protein binding was determined by the red blood cell partitioning method.

Results: An accurate, precise and robust HPLC method for cryptolepine hydrochloride was developed. Cryptolepine and quinine had lipophilicity of 0.91 ± 0.02 and 1.52 ± 0.27, respectively. The highest partitioning values of 2.02 ± 0.08 for cryptolepine and 0.93 ± 0.02 for quinine were obtained at 40 minutes. Concentration-dependent protein binding was observed for both compounds with cryptolepine having 0.43 and 0.38 for quinine. Partitioning was also found to be temperature dependent with the highest partitioning obtained at 370C for cryptolepine (1.56 ± 0.04) and quinine (0.78 ± 0.01). Partitioning of cryptolepine and quinine were inversely related to pH with R2 values of 0.94 and 0.96, respectively. P-values between partitioning and repartitioning for cryptolepine and quinine were 0.04 and 0.05, respectively.

Conclusions: Partitioning was found to be time, temperature, concentration and pH dependent. Partitioning was irreversible for cryptolepine and reversible for quinine. Protein binding in both cases was moderate.

Keywords: 4-aminoquinolone; erythrocyte; ion-trapping; quinine; repartitioning.

Resumen

Contexto: La lucha contra el paludismo está limitada por el desarrollo de la resistencia del Plasmodium a los medicamentos. Esto ha llevado a una urgente búsqueda de agentes medicinales alternativos.

Objetivos: Determinar la afinidad de la criptolepina para glóbulos rojos.

Métodos: Se desarrolló el método de HPLC para la identificación y cuantificación de criptolepina. Se determinó la solubilidad en lípidos tanto para la quinina (control) como para la criptolepina. Se estudió la división y repartición de la criptolepina en los glóbulos rojos. El tiempo, la concentración, la temperatura y el pH se variaron para ver su efecto en la partición de la criptolepina. La unión a proteínas plasmáticas se determinó mediante el método de división de glóbulos rojos.

Resultados: Se desarrolló un método HPLC exacto, preciso y robusto para el hidrocloruro de criptolepina. La criptolepina y la quinina tuvieron lipofilicidad de 0,91 ± 0,02 y 1,52 ± 0,27, respectivamente. Los valores de partición más altos de 2,02 ± 0,08 para criptolepina y 0,93 ± 0,02 para quinina se obtuvieron a los 40 minutos. Se observó unión a proteínas dependiente de la concentración para ambos compuestos con criptolepina 0,43 y 0,38 para quinina. El reparto también se encontró que dependía de la temperatura con la partición más alta obtenida a 37°C para la criptolepina (1,56 ± 0,04) y la quinina (0,78 ± 0,01). La división de la criptolepina y la quinina se relacionó inversamente con el pH con valores de R2 de 0,94 y 0,96, respectivamente. Los valores p entre partición y reparticionado para criptolepina y quinina fueron de 0.04 y 0.05, respectivamente.

Conclusiones: Se encontró que la partición depende del tiempo, la temperatura, la concentración y el pH. La partición fue irreversible para criptolepina y reversible para quinina. La unión a proteínas en ambos casos fue moderada.

Palabras Clave: 4-aminoquinolona; atrapamiento de iones; eritrocito; quinina; reparto.

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Citation Format: Kwakye RA, Kuntworbe N, Ofori-Kwakye K, Osei YA (2018) Detection, quantification, and investigation of the red blood cell partitioning of cryptolepine hydrochloride. J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 260–270.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Pharmacokinetics and pharmacodynamics of two novel PEGylated rHuEPO

J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 179-190, 2018.

Original Article | Artículo Original

A comparative pharmacokinetic and pharmacodynamic study of two novel Cuban PEGylated rHuEPO versus MIRCERA® and ior®EPOCIM

[Estudio comparativo farmacocinético y farmacodinámico de dos nuevas rHuEPO PEGiladas cubanas versus ior®EPOCIM y MIRCERA®]

Gledys Reynaldo1*, Leyanis Rodríguez1, Roberto Menéndez2, Joaquín Solazábal3, Daniel Amaro3, María de los A. Becquer4, Yamila Colom5, Haydee Gil5, Juan C. Polo1, Gilberto Castañeda6, Braulio Jiménez-Vélez7, Jorge Duconge8, Eduardo M. Fernández-Sánchez1,4

1Department of Pharmacy, Institute of Pharmacy & Foods, University of Havana, 222 St. and 23 Av. La Coronela, La Lisa, 13600, Havana, Cuba.
2Center of Neurosciences of Cuba, 190 St between 25 and 27, Cubanacan, Playa, 11600, Havana, Cuba.
3Center of Molecular Immunology, 216 St. and 15 St. Atabey, Playa. 11600, Havana, Cuba.
4Center for Research and Biological Evaluation, Institute of Pharmacy & Foods, University of Havana, 222 St. and 23 Av. La Coronela, La Lisa, 13600, Havana, Cuba.
5National Institute of Oncology and Radiobiology (INOR), 29 St. and F, Vedado, Plaza de la Revolución, 10400, Havana, Cuba.
6Department of Pharmacology, CINVESTAV-IPN, Av. IPN N0. 2508, Col. San Pedro Zacatenco, 07360, Delegación Gustavo A Madero, Mexico City, Mexico.
7University of Puerto Rico Medical Sciences Campus, Department of Biochemistry, School of Medicine, PO Box 365067, 00936-5067, San Juan, Puerto Rico.
8University of Puerto Rico Medical Sciences Campus, Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, PO Box 365067, 00936-5067, San Juan, Puerto Rico.

*E-mail: gledysrf@ifal.uh.cu

Abstract

Context: The recombinant human erythropoietin (rHuEPO) stimulates the erythropoiesis process. Because this glycoprotein has a short half-life, it needs to be administrated two to three times a week. One of the technics to solve this issue is the PEGgilation.

Aims: To evaluate the pharmacokinetics (PK) and pharmacodynamics of two new branched PEGylated erythropoietins (i.e., an asymmetric 32 kDa-PEG2-rHuEPO and a symmetric 40 kDa-PEG2-rHuEPO molecule) compared to non-PEGylated ior®EPOCIM and MIRCERA®.

Methods: Serum concentrations of both PEGylated and non-PEGylated erythropoietins were measured at various time points in order to determine PK parameters using non-compartmental analysis approach. The reticulocyte (%), erythrocyte count and hemoglobin levels were ascertained in order to compare the effect of these molecules after administrating a single intravenous dose (10 μg/kg) of each product in male New Zealand rabbits.

Results: Both branched PEGylated erythropoietin forms exhibited half-lives that were significantly longer than ior®EPOCIM (p<0.05), but not statistically different to MIRCERA®. The mean elimination half-life increased from 4 h (ior®EPOCIM) to 131 h for the 32 kDa-PEG2-rHuEPO and 119 h for the 40 kDa-PEG2-rHuEPO. Conversely, MIRCERA® exhibits a half-life of 64 h. Both PEGylated erythropoietin products significantly enhanced the stimulating effect on reticulocytes and erythrocytes formation, as well as on hemoglobin levels, when compared to ior®EPOCIM treatment up to 42 days post-dose.

Conclusions: The PEGylation strategy employed in this study is an effective method to modify the pharmacokinetics and pharmacodynamics of rHuEPO molecule achieving higher half-lives and, therefore, longer in vivo bioactivity. Both of the branched PEGylated-EPO forms tested are promising candidates for human testing.

Keywords: erythropoietin; non-compartmental analysis; PEGylated EPO; pharmacodynamics; pharmacokinetics; reticulocytes.

Resumen

Contexto: La eritropoyetina humana recombinante (rHuEPO) estimula la formación de eritrocitos en la medula ósea. Esta glicoproteína terapéutica presenta rápida eliminación en el organismo. Una de las estrategias tecnológicas para resolver esta problemática es la PEGgilación.

Objetivos: Evaluar la farmacocinética y la farmacodinámica de dos nuevas eritropoyetinas PEGiladas ramificadas (una asimétrica de 32 kDa-PEG2-rHuEPO y otra simétrica de 40 kDa-PEG2-rHuEPO) en comparación con ior®EPOCIM y el producto de referencia MIRCERA®.

Métodos: Se midieron las concentraciones séricas de eritropoyetina PEGilada y no PEGilada, a diferentes tiempos, para determinar los parámetros farmacocinéticos usando el método de análisis no compartimental. Se determinaron los % de reticulocitos, los niveles de eritrocitos y hemoglobina para comparar el efecto de estas moléculas después de administrar a dosis única 10 μg/kg por vía intravenosa en conejos Nueva Zelanda machos.

Resultados: Las eritropoyetinas PEGiladas ramificadas presentaron semividas significativamente superiores a ior®EPOCIM (p<0,05), pero no fueron estadísticamente diferentes a MIRCERA®. El t1/2 aumentó de 4 h (ior®EPOCIM) a 131 h para la 32 kDa-PEG2-rHuEPO y 119 h para la 40 kDa-PEG2-rHuEPO, respectivamente. Ambas eritropoyetinas PEGiladas mejoraron significativamente el efecto estimulante sobre la formación de reticulocitos y eritrocitos, así como los niveles de hemoglobina, en comparación con ior®EPOCIM hasta 42 días después de la dosis.

Conclusiones: La estrategia de PEGilación, empleada en este estudio, es un método efectivo para modificar la farmacocinética y farmacodinamia de moléculas de eritropoyetinas. Esta tecnología permitió aumentar la semivida de estas moléculas, así como prolongar su bioactividad in vivo. Ambas formas ramificadas de rHuEPO PEGiladas son candidatos prometedores para su uso clínico.

Palabras Clave: análisis no compartimental; eritropoyetina; eritropoyetina PEGilada; farmacocinética; farmacodinámica; reticulocitos.

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Citation Format: Reynaldo G, Rodríguez L, Menéndez R, Solazabal J, Amaro D, Becquer MA, Colom Y, Gil H, Polo JC, Castañeda G, Jiménez-Vélez B, Duconge J, Fernández-Sánchez EM (2018) A comparative pharmacokinetic and pharmacodynamic study of two novel Cuban PEGylated rHuEPO versus MIRCERA® and ior®EPOCIM. J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 179–190.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Interacciones medicamentosas en pacientes VIH en Antofagasta

J Pharm Pharmacogn Res 5(6): 327-334, 2017.

Original Article | Artículo Original

Prevalencia de interacciones medicamentosas en pacientes VIH(+) atendidos en un hospital de alta complejidad de la ciudad de Antofagasta

[Drug interactions in HIV patients treated in a high complexity hospital of Antofagasta city]

Patricio R. Araya1*, Criss V. Zambra1, Yoselyn M. Castillo2, Pedro P. Usedo2, Francisco L. Salvador2,3, Francisco J. González2

1Departamento de Ciencias Farmacéuticas, Facultad de Ciencias, Universidad Católica del Norte. Edificio Ñ3, Avenida Angamos 0610, Antofagasta, Chile.
2Servicio de Dermatología/UNACESS-VIH-SIDA, Hospital Regional Dr. Leonardo Guzmán. Avenida Argentina 1962, Antofagasta, Chile.
3Facultad de Medicina y Odontología, Universidad de Antofagasta, Avenida Argentina 2000, Antofagasta, Chile.

*E-mail: paarayag@ucn.cl

Abstract

Context: From the beginning of the global HIV epidemic there has been a great concern about drug interactions (DI) considering that up to 27% of all patients may be affected by at least one type of DI, this risk increases by receiving concomitant treatments. This DI leads to negative consequences such as adverse drug reactions (ADR), lack of treatment adherence and new hospital admissions.

Aims: To determine the prevalence of DI of antiretroviral drugs and their clinical consequences in UNACESS-VIH-SIDA patients of Hospital Regional de Antofagasta.

Methods: The study included a total of 100 HIV patients. To identify DI, Micromedex database was used. All data were gathered in a pharmaceutical datasheet, the theoretical DI were identified and real DI were detected by using hematologic tests and the patient’s clinical evolution. After the detection of any real DI, a pharmaceutical intervention took place.

Results: A total of 106 DI were detected; 86% of DI found were related to drug’s pharmacokinetic properties, which were mostly metabolism related interactions (96.9%); the most commonly found associations were atazanavir with ritonavir, efavirenz with atorvastatin and efavirenz with gemfibrozil. The main clinical consequences associated with DI were ADR (49%).

Conclusions: High prevalence of metabolism related interactions was found and the antiretroviral drugs mostly associated with DI were found to be atazanavir, ritonavir y efavirenz. A high prevalence of ADR was found; however, they were mild or moderate.

Keywords: adverse drug reactions; antiretroviral therapy; drug interactions.

Resumen

Contexto: Desde el inicio de la epidemia mundial del VIH existe una preocupación por las interacciones medicamentosas (IM) ya que el 27% de los pacientes podrían desarrollarlas, riesgo que aumenta al recibir otras terapias concomitantes. Esto implica consecuencias negativas como reacciones adversas (RAM), falta de adherencia al tratamiento e ingresos hospitalarios.

Objetivos: Determinar la prevalencia de IM de antirretrovirales en pacientes atendidos en el Servicio de UNACESS-VIH-SIDA del Hospital Regional de Antofagasta y sus consecuencias clínicas.

Métodos: La muestra consideró un total de 100 pacientes. La identificación de IM se hizo a través del software Micromedex. Se recolectó la información a través de una ficha farmacéutica, se identificaron las IM teóricas, y con exámenes y evolución clínica se detectaron las IM reales, para luego realizar las intervenciones farmacéuticas.

Resultados: Se detectaron un total de 106 IM; el 86% fueron farmacocinéticas, de éstas, el 96,9% fueron metabólicas y las principales asociaciones fueron atazanavir con ritonavir, efavirenz con atorvastatina y efavirenz con gemfibrozilo. Por último, hubo un 49% de RAM asociada a IM; sin embargo, éstas fueron de carácter leve a moderadas.

Conclusiones: Hubo una alta prevalencia de IM, de tipo metabólicas y los principales antirretrovirales involucrados fueron atazanavir, ritonavir y efavirenz. Por otra parte, hubo una alta prevalencia de RAM que  fueron de carácter leve a moderadas.

Palabras Clave: interacciones medicamentosas; reacciones adversas; terapia antirretroviral.

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Citation Format: Araya PR, Zambra CV, Castillo YM, Usedo PP, Salvador FL, González FJ (2017) Prevalencia de interacciones medicamentosas en pacientes VIH(+) atendidos en un hospital de alta complejidad de la ciudad de Antofagasta. [Drug interactions in HIV patients treated in a high complexity hospital of Antofagasta city]. J Pharm Pharmacogn Res 5(6): 327–334.

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Mangiferin solubility studies

J Pharm Pharmacogn Res 4(2): 49-53, 2016.

Original Article | Artículo Original

Determination of mangiferin solubility in solvents used in the biopharmaceutical industry

[Determinación de la solubilidad de la magiferina en diferentes disolventes usados en la industria biofarmacéutica]

Jhoany Acosta1, Iliana Sevilla1*, Suslebys Salomón2, Lauro Nuevas3, Aylema Romero2, Daniel Amaro4

1Centro de Ingeniería de Procesos (CIPRO). Facultad de Ingeniería Química. Instituto Superior Politécnico José A. Echeverría. Calle 114 No. 11901 e/ 119 y 127. Marianao. La Habana. Cuba.
2Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM), 26 y 51, Plaza, La Habana, Cuba.
3Centro Nacional de Genética Médica. Ave, 31 y 146, Playa, La Habana, Cuba.
4Centro de Imunologia Molecular (CIM). Calle 17 y 216. Playa, La Habana, Cuba.
Abstract

Context: Pharmacological properties and studies of methods of extraction of mangiferin have been reported, but there are not studies related to the solubility of mangiferin in the solvents used in the pharmaceutical industry.

Aims: Study the solubility of mangiferin in different solvents used in the pharmaceutical industry.

Methods: The mangiferin used had a purity of 97.3% determined by High-Performance Liquid Chromatographic (HPLC), and solubility measurements were made in ethanol, methanol, water, acetone, diethyl ether, and hexane at 5, 15, 30, 40, 50 and 600C of temperature. The mangiferin concentrations were determined by ultraviolet spectrometry at 254 nm. The experimental solubility data were correlated with the Van´t Hoff equation and the dissolution heat determined.

Results: The solubility of mangiferin in pure solvents decreases with increasing of temperature and in the following order: ethanol>methanol>water>diethyl ether>acetone>n hexane.

Conclusions: This results indicated that mangiferin is slightly soluble in ethanol, sparingly soluble in methanol and water and practically insoluble in diethyl ether, acetone, and n-hexane.

Keywords: Mangiferin; solubility; Van’t Hoff equation.

Resumen

Contexto: Los métodos de extracción de la mangiferina y sus propiedades farmacológicas han sido ampliamente estudiados, pero no aparece reportado ningún estudio de solubilidad de la mangiferina en los solventes usados comúnmente en la industria farmacéutica.

Objetivos: Determinar la solubilidad de la mangiferina en diferentes solventes empleados en la industria farmacéutica.

Métodos: Se empleó una mangiferina con un 97,3% de pureza determinada por Cromatografía líquida de alta resolución (CLAR). Los disolventes utilizados fueron agua, etanol, metanol, éter etílico, acetona y n-hexano y las mediciones se realizaron a las temperaturas de 5, 15, 30, 40, 50 y 60°C. Las concentraciones de mangiferina en cada solvente fueron determinadas mediante espectroscopía UV-Vis a 254 nm. Los datos de solubilidad fueron correlacionados mediante la ecuación de Van´t Hoff para determinar los calores de disolución.

Resultados: La solubilidad de la mangiferina en los solventes puros disminuye con el aumento de la temperatura en el orden: etanol>metanol>agua>éter etílico>acetona>n hexano.

Conclusiones: La mangiferina fue moderadamente soluble en etanol, ligeramente soluble en metanol y agua y prácticamente insoluble en éter etílico, acetona y n-hexano.

Palabras Clave: Ecuación de Van’t Hoff; mangiferina; solubilidad.

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Citation Format: Jhoany Acosta, Iliana Sevilla, Suslebys Salomón, Lauro Nuevas, Aylema Romero, Daniel Amaro (2016) Determination of mangiferin solubility in solvents used in the biopharmaceutical industry. J Pharm Pharmacogn Res 4(2): 49-53.
This article has been cited by:
Didelot Tomani JC, Tchouate Gainkam LO, Nshutiyayesu S, Mukazayire MJ, Oliveira Ribeiro S, Stevigny C, Frederich M, Muganga R, Souopgui J (2018) An ethnobotanical survey and inhibitory effects on NLRP3 inflammasomes/caspase-1 of herbal recipes’ extracts traditionally used in Rwanda for asthma treatment. Journal of Ethnopharmacology. DOI: 10.1016/j.jep.2018.08.016
Rajneet Kaur Khurana, Ranjot Kaur, Manninder Kaur, Rajpreet Kaur, Jasleen Kaur, Harpreet Kaur, Bhupinder Singh (2017) Exploring and validating physicochemical properties of mangiferin through GastroPlus® software. Future Science OA 3(1): FSO167. doi: 10.4155/fsoa-2016-0055
Ochocka R, Hering A, Stefanowicz-Hajduk J, Cal K, Barańska H (2017)  The effect of mangiferin on skin: Penetration, permeation and inhibition of ECM enzymes. PLoS ONE 12(7): e0181542. DOI: 10.1371/journal.pone.0181542
Rajneet Kaur Khurana, Arvind Bansal, Sarwar Beg, Andrea Julie Burrow, O.P. Katare, Kamalinder K. Singh, Bhupinder Singh (2017) Enhancing biopharmaceutical attributes of phospholipid complex-loaded nanostructured lipidic carriers of mangiferin: Systematic development, characterization and evaluation. International Journal of Pharmaceutics 518(1-2): 289-306. doi: 10.1016/j.ijpharm.2016.12.044
Miftaquljanah N  (2017) Efek analgesik infusa daun Mangga (Mangifera indica L.) pada mencit yang diinduksi asam asetat. Skripsi thesis, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Indonesia. Website
Kethia L. González, Richard Gutiérrez, Yasnay Hernández, Olga Valdés-Iglesias, María Rodriguez (2016) Determination of the antioxidant capacity of two seagrass species according to the extraction method. J Pharm Pharmacogn Res 4(5): 199-205. Website
Rajneet K Khurana, Ranjot Kaur, Shikha Lohan, Kamalinder K Singh & Bhupinder Singh (2016) Mangiferin: a promising anticancer bioactive. Pharmaceutical Patent Analyst 5(3): 169-181. doi: 10.4155/ppa-2016-0003

© 2016 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)