Effect of Iontophoresis on Topical Delivery of Doxorubicin-Loaded Solid Lipid Nanoparticles

Abstract

The combination of iontophoresis with solid lipid nanoparticles (SLNs) for targeting drug delivery to the epidermis has not been explored. The goal of this paper was to study the influence of iontophoresis on the penetration of doxorubicin (DOX) delivered in SLNs (DOX-SLNs). We measured the contribution of electroosmotic flow to the transport of DOX, and the accumulation of DOX in the stratum corneum (SC) and in the viable epidermis was determined. In addition, we evaluated the cytotoxicity of DOX-SLNs against skin cancer cells. Iontophoresis of unloaded SLNs decreased the electroosmotic flow by a factor of 5 and increased the skin resistance. Nevertheless, iontophoresis of DOX-SLNs increased DOX delivery to the viable epidermis, with 56% of all DOX penetrating this skin layer. Only 26% of the drug was retained in the SC. In contrast, passive delivery retained 43% of DOX in the SC and 26% in the viable epidermis. DOX-SLNs increased DOX cytotoxicity against melanoma cells by 50%. These results suggest the use of DOX-SLN iontophoresis in the topical treatment of skin cancer.

Influência do ultrassom de baixa frequência associado à hidrogéis na permeabilidade da pele e no tratamento tópico do câncer de pele

“…A DOX foi então encapsulada em nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) na tentativa de proteger o fármaco, diminuindo sua interação com o EC. De fato, as NLS aumentaram a permeação cutânea da DOX até a epiderme viável, além de contribuírem para uma maior citotoxicidade do fármaco frente à cultura de células tumorais (Taveira et al, 2014). Desta forma, estima-se que a utilização de técnicas que desorganizem o EC, facilitando a penetração não só do fármaco mas também de componentes da formulação ou do próprio sistema de liberação, possa contribuir para a maior entrega da DOX diretamente para as células tumorais distribuídas nas camadas profundas da pele.…”

“…Entre essas técnicas destaca-se em nosso grupo de pesquisa o uso de nanocarreadores (De Campos Araújo et al, 2010, Taveira et al, 2012, Taveira et al, 2014) e de promotores de permeação químicos e físicos (Herai et al, 2007, Simonetti et al, 2009, Taveira, et al, 2009, Gelfuso et al, 2011, Souza et al, 2011b, Gelfuso et al, 2013.…”

“…Recentemente, o uso de nanocarreadores na administração tópica tem melhorado a habilidade de fármacos em penetrar a pele, aumentado a estabilidade dos mesmos, além de reduzido os efeitos colaterais associados ao contato direto do fármaco com a superfície da pele (De Campos Araújo et al, 2010, Taveira et al, 2012, Taveira et al, 2014. Entre os nanocarreadores mais estudados na atualidade para a administração tópica destacam-se as nanopartículas lipídicas sólidas (NLS).…”

“…Atualmente, nosso grupo de pesquisa tem investigado o efeito da encapsulação da doxorrubicina (DOX) em NLS visando à administração tópica (Taveira et al, 2012, Taveira et al, 2014, Huber et al, 2015.…”

“…É na tentativa de aumentar a penetração cutânea da DOX que nosso grupo vem estudando novas estratégias para sua administração tópica. Desta forma, nós já verificamos que sua encapsulação em NLS aumenta sua penetração cutânea (Taveira et al, 2014), além de sua citotoxicidade frente a células de melanoma cutâneo (B16F10) (Taveira et al, 2012) e carcinoma de células escamosas (Taveira et al, 2014). .…”