Formulación y caracterización de liposomas de cannabidiol para uso tópico

Abstract

El cannabidiol (CBD) es un fitocanabinoide cuyas características fisicoquímicas como su constante de permeabilidad y diversos efectos terapéuticos, lo ha colocado como un fármaco potencial para el tratamiento de diversas patologías cutáneas debido a la posibilidad de aplicación tópica. Los liposomas son vesículas esféricas con una membrana compuesta por una bicapa de fosfolípidos y por la constitución química que presentan, tienen la posibilidad de encapsular compuestos lipofílicos como el CBD, actuando como un sistema de liberación efectiva de administración tópica. El objetivo principal de este estudio fue el diseño y optimización de formulaciones liposomales que contengan CBD, mediante el uso de software MINITAB, de tipo diseño de mezclas, realizado en cinco etapas, hasta obtener las mejores formulaciones. En este diseño se establecieron las variables como las cantidades de CBD, lecitina, tween 80%, presencia o no de colesterol y los factores establecidos en las mejores características como tamaño de partícula (80 a 1000 nm), índice de polidispersidad (˂0.2), potencial Zeta (±30 mV), porcentaje de eficiencia de encapsulación (˃70%). Una vez obtenido las mejores 5 formulaciones, se realizaron estudios in vitro de cinética de liberación, mediante membranas de diálisis, que permita visualizar si el CBD se libera desde los liposomas y la velocidad en que ocurre este proceso. Posteriormente, las formulaciones se vehiculizan en gel para tener una mejor forma farmacéutica de aplicación tópica y se realiza un estudio de permeación en piel de cerdo utilizando celdas de difusión de Franz, para determinar la mejor/es formulaciones de liposomas con CBD, que permanezcan más tiempo en la capa dérmica y se ejerza su efecto farmacológico en ciertas patologías dérmicas. En este estudio se logró establecer las condiciones y concentraciones de componentes como lecitina, tween 80% y CBD que producen las formulaciones cuyas características establecidas como como tamaño de partícula (107.1 a 207.3 nm), índice de polidispersidad (0.9 a 0.43), potencial Zeta (-25.6 a -28.6 mV), porcentaje de eficiencia de encapsulación (70.5 a 80.6 %). De estas formulaciones se estableció una cinética de liberación muy similar con una K= 0.88 y n= 0.27, que indica una liberación de primer orden tipo fikiana. Los estudios de permeación indicaron que, de las 5 formulaciones, las formulaciones 2 y 5 tuvieron una constante de permeación (Kp) de 0.001, es decir una contante de permeación baja, lo que permitiría que el CBD se mantendría más tiempo en la capa dérmica para ejercer su efecto farmacológico.

Cannabidiol (CBD) is a phytocannabinoid whose physicochemical characteristics, such as its permeability constant and various therapeutic effects, have positioned it as a potential drug for the treatment of various skin pathologies due to the possibility of topical application. Liposomes are spherical vesicles with a membrane composed of a bilayer of phospholipids and due to their chemical constitution, they have the possibility of encapsulating lipophilic compounds such as CBD, acting as an effective delivery system for topical administration. The main objective of this study was the design and optimization of liposomal formulations containing CBD, using MINITAB software, a mixture design type, carried out in five stages, until the best formulations were obtained. In this design, the variables such as the amounts of CBD, lecithin, tween 80%, presence or absence of cholesterol and the factors established in the best characteristics such as particle size (80 to 1000 nm), polydispersity index (˂0.2) were established. , Zeta potential (±30 mV), encapsulation efficiency percentage (˃70%). Once the best 5 formulations were obtained, in vitro release kinetics studies were carried out, using dialysis membranes, which allow us to visualize whether the CBD is released from the liposomes and the speed at which this process occurs. Subsequently, the formulations are transported in gel to have a better pharmaceutical form for topical application and a permeation study is carried out on pig skin using Franz diffusion cells, to determine the best formulation(s) of liposomes with CBD, which remain longer. time in the dermal layer and exerts its pharmacological effect on certain dermal pathologies. In this study, it was possible to establish the conditions and concentrations of components such as lecithin, tween 80% and CBD that produce the formulations whose characteristics were established such as particle size (107.1 to 207.3 nm), polydispersity index (0.9 to 0.43) , Zeta potential (-25.6 to -28.6 mV), encapsulation efficiency percentage (70.5 to 80.6%). From these formulations, a very similar release kinetics was established with a K= 0.88 and n= 0.27, which indicates a fikiana-type first-order release. The permeation studies indicated that, of the 5 formulations, formulations 2 and 5 had a permeation constant (Kp) of 0.001, that is, a low permeation constant, which would allow the CBD to remain longer in the dermal layer. to exert its pharmacological effect.