Profiles of drug users in Switzerland and effects of early-onset intensive use of alcohol, tobacco and cannabis on other illicit drug use.

QUESTIONS UNDER STUDY / PRINCIPLES: The main aim of this study was to investigate profiles of drug users, with a particular focus on illicit drugs other than cannabis, and to explore the effect of early-onset intensive use (drunkenness, daily smoking, high on cannabis) on profiles of illicit drug use. METHODS: Baseline data from a representative sample of 5,831 young Swiss men in the ongoing Cohort Study on Substance Use Risk Factors were used. Substance use (alcohol, tobacco, cannabis and 15 types of other illicit drug) and age of onset of intensive use were assessed. The Item Response Theory (IRT) and prevalence rates at different ages of onset were used to reveal different profiles of illicit drug use. RESULTS: In addition to cannabis, there were two profiles of other illicit drug use: (a) "softer" drug users (uppers, hallucinogens and inhaled drugs), among which ecstasy had the highest discriminatory potential (IRT slope = 4.68, standard error (SE) = 0.48; p <0.001); and (b) "harder" drug users (heroin, ketamine, gamma-hydroxybutyrate/gamma-hydroxylactone, research chemicals, crystal meth and spice), among which ketamine had the highest discriminatory potential (slope = 4.05; SE = 0.63; p <0.001). Onset of intensive use at the age of 12 years or younger also discriminated between these two profiles. CONCLUSION: Both the IRT model and the effect of onset of intensive use enabled two groups of illicit drugs to be identified. In particular, very early onset (at 12 years or younger) intensive use of any substance was a marker for later use of the second group of drugs.

Vulnerability to adverse consequences of drinking and problem drinker status as predicted by risky drinking behaviours, drug use, sex differences and affect : a test of multiple models /

Although alcohol problems and alcohol consumption are related, consumption does not fully account for differences in vulnerability to alcohol problems. Therefore, other factors should account for these differences. Based on previous research, it was hypothesized that risky drinking behaviours, illicit and prescription drug use, affect and sex differences would account for differences in vulnerability to alcohol problems while statistically controlling for overall alcohol consumption. Four models were developed that were intended to test the predictive ability of these factors, three of which tested the predictor sets separately and a fourth which tested them in a combined model. In addition, two distinct criterion variables were regressed on the predictors. One was a measure of the frequency that participants experienced negative consequences that they attributed to their drinking and the other was a measure of the extent to which participants perceived themselves to be problem drinkers. Each of the models was tested on four samples from different populations, including fIrst year university students, university students in their graduating year, a clinical sample of people in treatment for addiction, and a community sample of young adults randomly selected from the general population. Overall, support was found for each of the models and each of the predictors in accounting for differences in vulnerability to alcohol problems. In particular, the frequency with which people become intoxicated, frequency of illicit drug use and high levels of negative affect were strong and consistent predictors of vulnerability to alcohol problems across samples and criterion variables. With the exception of the clinical sample, the combined models predicted vulnerability to negative consequences better than vulnerability to problem drinker status. Among the clinical and community samples the combined model predicted problem drinker status better than in the student samples.

The influence of drug-induced dyskinesias on manual tracking in Parkinson's disease

The influence of peak-dose drug-induced dyskinesia (DID) on manual tracking (MT) was examined in 10 dyskinetic patients (OPO), and compared to 10 age/gendermatched non-dyskinetic patients (NDPD) and 10 healthy controls. Whole body movement (WBM) and MT were recorded with a 6-degrees of freedom magnetic motion tracker and forearm rotation sensors, respectively. Subjects were asked to match the length of a computer-generated line with a line controlled via wrist rotation. Results show that OPO patients had greater WBM displacement and velocity than other groups. All groups displayed increased WBM from rest to MT, but only DPD and NDPO patients demonstrated a significant increase in WBM displacement and velocity. In addition, OPO patients exhibited excessive increase in WBM suggesting overflow DID. When two distinct target pace segments were examined (FAST/SLOW), all groups had slight increases in WBM displacement and velocity from SLOW to FAST, but only OPO patients showed significantly increased WBM displacement and velocity from SLOW to FAST. Therefore, it can be suggested that overflow DID was further increased with increased task speed. OPO patients also showed significantly greater ERROR matching target velocity, but no significant difference in ERROR in displacement, indicating that significantly greater WBM displacement in the OPO group did not have a direct influence on tracking performance. Individual target and performance traces demonstrated this relatively good tracking performance with the exception of distinct deviations from the target trace that occurred suddenly, followed by quick returns to the target coherent in time with increased performance velocity. In addition, performance hand velocity was not correlated with WBM velocity in DPO patients, suggesting that increased ERROR in velocity was not a direct result of WBM velocity. In conclusion, we propose that over-excitation of motor cortical areas, reported to be present in DPO patients, resulted in overflow DID during voluntary movement. Furthermore, we propose that the increased ERROR in velocity was the result of hypermetric voluntary movements also originating from the over-excitation of motor cortical areas.

The Role of Second Generation Antiretroviral Drugs in HIV-1 Subtype B and non-B Variants Harboring Natural Polymorphisms and Drug Resistance Mutations.

Cette thèse traite de la résistance du VIH-1 aux antirétroviraux, en particulier de l'activité antivirale de plusieurs inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse (INNTI) ainsi que des inhibiteurs de protéase (IP). Nous avons exploré l’émergence et la spécificité des voies de mutations qui confèrent la résistance contre plusieurs nouveaux INNTI (étravirine (ETR) et rilpivirine (RPV)) (chapitres 2 et 3). En outre, le profil de résistance et le potentiel antirétroviral d'un nouvel IP, PL-100, est présenté dans les chapitres 4 et 5. Pour le premier projet, nous avons utilisé des sous-types B et non-B du VIH-1 pour sélectionner des virus résistants à ETR, et ainsi montré que ETR favorise l’émergence des mutations V90I, K101Q, E138K, V179D/E/F, Y181C, V189I, G190E, H221H/Y et M230L, et ce, en 18 semaines. Fait intéressant, E138K a été la première mutation à émerger dans la plupart des cas. Les clones viraux contenant E138K ont montré un faible niveau de résistance phénotypique à ETR (3,8 fois) et une diminution modeste de la capacité de réplication (2 fois) par rapport au virus de type sauvage. Nous avons également examiné les profils de résistance à ETR et RPV dans les virus contenant des mutations de résistance aux INNTI au début de la sélection. Dans le cas du virus de type sauvage et du virus contenant la mutation unique K103N, les premières mutations à apparaître en présence d’ETR ou de RPV ont été E138K ou E138G suivies d’autres mutations de résistance aux INNTI. À l’inverse, dans les mêmes conditions, le virus avec la mutation Y181C a évolué pour produire les mutations V179I/F ou A62V/A, mais pas E138K/G. L'ajout de mutations à la position 138 en présence de Y181C n'augmente pas les niveaux de résistance à ETR ou RPV. Nous avons également observé que la combinaison de Y181C et E138K peut conduire à un virus moins adapté par rapport au virus contenant uniquement Y181C. Sur la base de ces résultats, nous suggérons que les mutations Y181C et E138K peuvent être antagonistes. L’analyse de la résistance au PL-100 des virus de sous-type C et CRF01_AE dans les cellules en culture est décrite dans le chapitre 4. Le PL-100 sélectionne pour des mutations de résistance utilisant deux voies distinctes, l'une avec les mutations V82A et L90M et l'autre avec T80I, suivi de l’addition des mutations M46I/L, I54M, K55R, L76F, P81S et I85V. Une accumulation d'au moins trois mutations dans le rabat protéique et dans le site actif est requise dans chaque cas pour qu’un haut niveau de résistance soit atteint, ce qui démontre que le PL-100 dispose d'une barrière génétique élevée contre le développement de la résistance. Dans le chapitre 5, nous avons évalué le potentiel du PL-100 en tant qu’inhibiteur de protéase de deuxième génération. Les virus résistants au PL-100 émergent en 8-48 semaines alors qu’aucune mutation n’apparaît avec le darunavir (DRV) sur une période de 40 semaines. La modélisation moléculaire montre que la haute barrière génétique du DRV est due à de multiples interactions avec la protéase dont des liaison hydrogènes entre les groupes di-tétrahydrofuranne (THF) et les atomes d'oxygène des acides aminés A28, D29 et D30, tandis que la liaison de PL-100 est principalement basée sur des interactions polaires et hydrophobes délocalisées à travers ses groupes diphényle. Nos données suggèrent que les contacts de liaison hydrogène et le groupe di-THF dans le DRV, ainsi que le caractère hydrophobe du PL-100, contribuent à la liaison à la protéase ainsi qu’à la haute barrière génétique contre la résistance et que la refonte de la structure de PL-100 pour inclure un groupe di-THF pourrait améliorer l’activité antivirale et le profil de résistance.

High-amylose carboxymethyl starch matrices for oral sustained drug-release : in vitro and in vivo evaluation

Les amidons non modifiées et modifiés représentent un groupe d’excipients biodégradables et abondants particulièrement intéressant. Ils ont été largement utilisés en tant qu’excipients à des fins diverses dans des formulations de comprimés, tels que liants et/ou agents de délitement. Le carboxyméthylamidon sodique à haute teneur en amylose atomisé (SD HASCA) a été récemment proposé comme un excipient hydrophile à libération prolongée innovant dans les formes posologiques orales solides. Le carboxyméthylamidon sodique à haute teneur en amylose amorphe (HASCA) a d'abord été produit par l'éthérification de l'amidon de maïs à haute teneur en amylose avec le chloroacétate. HASCA a été par la suite séché par atomisation pour obtenir le SD HASCA. Ce nouvel excipient a montré des propriétés présentant certains avantages dans la production de formes galéniques à libération prolongée. Les comprimés matriciels produits à partir de SD HASCA sont peu coûteux, simples à formuler et faciles à produire par compression directe. Le principal objectif de cette recherche était de poursuivre le développement et l'optimisation des comprimés matriciels utilisant SD HASCA comme excipient pour des formulations orales à libération prolongée. A cet effet, des tests de dissolution simulant les conditions physiologiques du tractus gastro-intestinal les plus pertinentes, en tenant compte de la nature du polymère à l’étude, ont été utilisés pour évaluer les caractéristiques à libération prolongée et démontrer la performance des formulations SD HASCA. Une étude clinique exploratoire a également été réalisée pour évaluer les propriétés de libération prolongée de cette nouvelle forme galénique dans le tractus gastro-intestinal. Le premier article présenté dans cette thèse a évalué les propriétés de libération prolongée et l'intégrité physique de formulations contenant un mélange comprimé de principe actif, de chlorure de sodium et de SD HASCA, dans des milieux de dissolution biologiquement pertinentes. L'influence de différentes valeurs de pH acide et de temps de séjour dans le milieu acide a été étudiée. Le profil de libération prolongée du principe actif à partir d'une formulation de SD HASCA optimisée n'a pas été significativement affecté ni par la valeur de pH acide ni par le temps de séjour dans le milieu acide. Ces résultats suggèrent une influence limitée de la variabilité intra et interindividuelle du pH gastrique sur la cinétique de libération à partir de matrices de SD HASCA. De plus, la formulation optimisée a gardé son intégrité pendant toute la durée des tests de dissolution. L’étude in vivo exploratoire a démontré une absorption prolongée du principe actif après administration orale des comprimés matriciels de SD HASCA et a montré que les comprimés ne se sont pas désintégrés en passant par l'estomac et qu’ils ont résisté à l’hydrolyse par les α-amylases dans l'intestin. Le deuxième article présente le développement de comprimés SD HASCA pour une administration orale une fois par jour et deux fois par jour contenant du chlorhydrate de tramadol (100 mg et 200 mg). Ces formulations à libération prolongée ont présenté des valeurs de dureté élevées sans nécessiter l'ajout de liants, ce qui facilite la production et la manipulation des comprimés au niveau industriel. La force de compression appliquée pour produire les comprimés n'a pas d'incidence significative sur les profils de libération du principe actif. Le temps de libération totale à partir de comprimés SD HASCA a augmenté de manière significative avec le poids du comprimé et peut, de ce fait, être utilisé pour moduler le temps de libération à partir de ces formulations. Lorsque les comprimés ont été exposés à un gradient de pH et à un milieu à 40% d'éthanol, un gel très rigide s’est formé progressivement sur leur surface amenant à la libération prolongée du principe actif. Ces propriétés ont indiqué que SD HASCA est un excipient robuste pour la production de formes galéniques orales à libération prolongée, pouvant réduire la probabilité d’une libération massive de principe actif et, en conséquence, des effets secondaires, même dans le cas de co-administration avec une forte dose d'alcool. Le troisième article a étudié l'effet de α-amylase sur la libération de principe actif à partir de comprimés SD HASCA contenant de l’acétaminophène et du chlorhydrate de tramadol qui ont été développés dans les premières étapes de cette recherche (Acetaminophen SR et Tramadol SR). La modélisation mathématique a montré qu'une augmentation de la concentration d’α-amylase a entraîné une augmentation de l'érosion de polymère par rapport à la diffusion de principe actif comme étant le principal mécanisme contrôlant la libération de principe actif, pour les deux formulations et les deux temps de résidence en milieu acide. Cependant, même si le mécanisme de libération peut être affecté, des concentrations d’α-amylase allant de 0 UI/L à 20000 UI/L n'ont pas eu d'incidence significative sur les profils de libération prolongée à partir de comprimés SD HASCA, indépendamment de la durée de séjour en milieu acide, le principe actif utilisé, la teneur en polymère et la différente composition de chaque formulation. Le travail présenté dans cette thèse démontre clairement l'utilité de SD HASCA en tant qu'un excipient à libération prolongée efficace.

Assessment of PEG on Polymeric Particles Surface, a Key Step in Drug Carrier Translation

Injectable drug nanocarriers have greatly benefited in their clinical development from the addition of a superficial hydrophilic corona to improve their cargo pharmacokinetics. The most studied and used polymer for this purpose is poly(ethylene glycol), PEG. However, in spite of its wide use for over two decades now, there is no general consensus on the optimum PEG chain coverage-density and size required to escape from the mononuclear phagocyte system and to extend the circulation time. Moreover, cellular uptake and active targeting may have conflicting requirements in terms of surface properties of the nanocarriers which complicates even more the optimization process. These persistent issues can be largely attributed to the lack of straightforward characterization techniques to assess the coverage-density, the conformation or the thickness of a PEG layer grafted or adsorbed on a particulate drug carrier and is certainly one of the main reasons why so few clinical applications involving PEG coated particle-based drug delivery systems are under clinical trial so far. The objective of this review is to provide the reader with a brief description of the most relevant techniques used to assess qualitatively or quantitatively PEG chain coverage-density, conformation and layer thickness on polymeric nanoparticles. Emphasis has been made on polymeric particle (solid core) either made of copolymers containing PEG chains or modified after particle formation. Advantages and limitations of each technique are presented as well as methods to calculate PEG coverage-density and to investigate PEG chains conformation on the NP surface.

A "Trojan horse" strategy to reverse drug-resistance in brain tumors

Los gliomas malignos representan una de las formas más agresivas de los tumores del sistema nervioso central (SNC). De acuerdo con la clasificación de los tumores cerebrales de la Organización Mundial de la Salud (OMS), los astrocitomas han sido categorizados en cuatro grados, determinados por la patología subyacente. Es así como los gliomas malignos (o de alto grado) incluyen el glioma anaplásico (grado III) así como el glioblastoma multiforme (GBM, grado IV),estos últimos los más agresivos con el peor pronóstico (1). El manejo terapéutico de los tumores del SNC se basa en la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia, dependiendo de las características del tumor, el estadio clínico y la edad (2),(3), sin embargo ninguno de los tratamientos estándar es completamente seguro y compatible con una calidad de vida aceptable (3), (4). En general, la quimioterapia es la primera opción en los tumores diseminados, como el glioblastoma invasivo y el meduloblastoma de alto riesgo o con metástasis múltiple, pero el pronóstico en estos pacientes es muy pobre (2),(3). Solamente nuevas terapias dirigidas (2) como las terapias anti-angiogénicas (4); o terapias génicas muestran un beneficio real en grupos limitados de pacientes con defectos moleculares específicos conocidos (4). De este modo, se hace necesario el desarrollo de nuevas terapias farmacológicas para atacar los tumores cerebrales. Frente a las terapias los gliomas malignos son con frecuencia quimioresistentes, y esta resistencia parece depender de al menos dos mecanismos: en primer lugar, la pobre penetración de muchas drogas anticáncer a través de la barrera hematoencefálica (BBB: Blood Brain Barrier), la barrera del fluido sangre-cerebroespinal (BCSFB: Blood-cerebrospinal fluid barrier) y la barrera sangre-tumor (BTB: blood-tumor barrier). Dicha resistencia se debe a la interacción de la droga con varios transportadores o bombas de eflujo de droga ABC (ABC: ATP-binding cassette) que se sobre expresan en las células endoteliales o epiteliales de estas barreras. En segundo lugar, estos transportadores de eflujo de drogas ABC propios de las células tumorales confieren un fenotipo conocido como resistencia a multidrogas (MDR: multidrug resistance), el cual es característico de varios tumores sólidos. Este fenotipo también está presente en los tumores del SNC y su papel en gliomas es objeto de investigación (5). Por consiguiente el suministro de medicamentos a través de la BBB es uno de los problemas vitales en los tratamientos de terapia dirigida. Estudios recientes han demostrado que algunas moléculas pequeñas utilizadas en estas terapias son sustratos de la glicoproteína P (Pgp: P-gycoprotein), así como también de otras bombas de eflujo como las proteínas relacionadas con la resistencia a multidrogas (MRPs: multidrug resistance-related proteins (MRPs) o la proteína relacionada con cáncer de seno (BCRP: breast-cancer resistance related protein)) que no permiten que las drogas de este tipo alcancen el tumor (1). Un sustrato de Pgp y BCRP es la DOXOrubicina (DOXO), un fármaco utilizado en la terapia anti cáncer, el cual es muy eficaz para atacar las células del tumor cerebral in vitro, pero con un uso clínico limitado por la poca entrega a través de la barrera hematoencefálica (BBB) y por la resistencia propia de los tumores. Por otra parte las células de BBB y las células del tumor cerebral tienen también proteínas superficiales, como el receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDLR), que podría utilizarse como blanco terapéutico en BBB y tumores cerebrales. Es asi como la importancia de este estudio se basa en la generación de estrategias terapéuticas que promuevan el paso de las drogas a través de la barrera hematoencefalica y tumoral, y a su vez, se reconozcan mecanismos celulares que induzcan el incremento en la expresión de los transportadores ABC, de manera que puedan ser utilizados como blancos terapéuticos.Este estudio demostró que el uso de una nueva estrategia basada en el “Caballo de Troya”, donde se combina la droga DOXOrubicina, la cual es introducida dentro de un liposoma, salvaguarda la droga de manera que se evita su reconocimiento por parte de los transportadores ABC tanto de la BBB como de las células del tumor. La construcción del liposoma permitió utilizar el receptor LDLR de las células asegurando la entrada a través de la BBB y hacia las células tumorales a través de un proceso de endocitosis. Este mecanismo fue asociado al uso de estatinas o drogas anticolesterol las cuales favorecieron la expresión de LDLR y disminuyeron la actividad de los transportadores ABC por nitración de los mismos, incrementando la eficiencia de nuestro Caballo de Troya. Por consiguiente demostramos que el uso de una nueva estrategia o formulación denominada ApolipoDOXO más el uso de estatinas favorece la administración de fármacos a través de la BBB, venciendo la resistencia del tumor y reduciendo los efectos colaterales dosis dependiente de la DOXOrubicina. Además esta estrategia del "Caballo de Troya", es un nuevo enfoque terapéutico que puede ser considerado como una nueva estrategia para aumentar la eficacia de diferentes fármacos en varios tumores cerebrales y garantiza una alta eficiencia incluso en un medio hipóxico,característico de las células cancerosas, donde la expresión del transportador Pgp se vió aumentada. Teniendo en cuenta la relación entre algunas vías de señalización reconocidas como moduladores de la actividad de Pgp, este estudio presenta no solo la estrategia del Caballo de Troya, sino también otra propuesta terapéutica relacionada con el uso de Temozolomide más DOXOrubicina. Esta estrategia demostró que el temozolomide logra penetrar la BBB por que interviene en la via de señalización de la Wnt/GSK3/β-catenina, la cual modula la expresión del transportador Pgp. Se demostró que el TMZ disminuye la proteína y el mRNA de Wnt3 permitiendo plantear la hipótesis de que la droga al disminuir la transcripción del gen Wnt3 en células de BBB, incrementa la activación de la vía fosforilando la β-catenina y conduciendo a disminuir la β-catenina nuclear y por tanto su unión al promotor del gen mdr1. Con base en los resultados este estudio permitió el reconocimiento de tres mecanismos básicos relacionados con la expresión de los transportadores ABC y asociados a las estrategias empleadas: el primero fue el uso de las estatinas, el cual condujo a la nitración de los transportadores disminuyendo su actividad por la via del factor de transcripción NFκB; el segundo a partir del uso del temozolomide, el cual metila el gen de Wnt3 reduciendo la actividad de la via de señalización de la la β-catenina, disminuyendo la expresión del transportador Pgp. El tercero consistió en la determinación de la relación entre el eje RhoA/RhoA quinasa como un modulador de la via (no canónica) GSK3/β-catenina. Se demostró que la proteína quinasa RhoA promovió la activación de la proteína PTB1, la cual al fosforilar a GSK3 indujo la fosforilación de la β-catenina, lo cual dio lugar a su destrucción por el proteosoma, evitando su unión al promotor del gen mdr1 y por tanto reduciendo su expresión. En conclusión las estrategias propuestas en este trabajo incrementaron la citotoxicidad de las células tumorales al aumentar la permeabilidad no solo de la barrera hematoencefálica, sino también de la propia barrera tumoral. Igualmente, la estrategia del “Caballo de Troya” podría ser útil para la terapia de otras enfermedades asociadas al sistema nervioso central. Por otra parte estos estudios indican que el reconocimiento de mecanismos asociados a la expresión de los transportadores ABC podría constituir una herramienta clave en el desarrollo de nuevas terapias anticáncer.

Targeting the plasmepsin 4 orthologs of Plasmodium sp with "Double Drug" inhibitors

Plasmepsin 4 (PM4) is a digestive vacuole enzyme found in all Plasmodium species examined to date. While P. falciparum has three additional aspartic proteinases in its digestive vacuole in addition to plasmepsin 4, other Plasmodium species have only PM4 in their digestive vacuole. Therefore, PM4 may be a good target for the development of an antimalarial drug. This study presents data obtained with PM4s from several Plasmodium species. Low nanomolar K-i values have been observed for all PM4s studied.

A qualitative exploration of the underlying causes of preventable drug-related morbidity in primary care, resulting in hospitalisation

This study has explored the underlying causes of preventable drug-related admissions to hospital, from primary care through semi-structured interviews and review of patients’ medical records. Analysis of the data has revealed that communication failures between different groups of healthcare professionals and between healthcare professionals and patients contribute to preventable drug-related admissions, as do knowledge gaps about medication in both healthcare professionals and patients. In addition, working conditions for community pharmacists severely limit their ability to effectively act as a safety barrier to patients receiving inappropriate medication. Limitations include heavy workloads, lack of access to patients’ clinical information, poor relationships with general practitioners and time restrictions. The results of this study represent an important addition to our understanding of the contribution of human error as an underlying cause of preventable drug-related morbidity, and the factors which contribute to errors occurring in the primary healthcare setting.

Impact of the enhanced permeability and retention (EPR) effect and cathepsins levels on the activity of polymer-drug conjugates

Polymer-drug conjugates have demonstrated clinical potential in the context of anticancer therapy. However, such promising results have, to date, failed to translate into a marketed product. Polymer-drug conjugates rely on two factors for activity: (i) the presence of a defective vasculature, for passive accumulation of this technology into the tumour tissue (enhanced permeability and retention (EPR) effect) and (ii) the presence of a specific trigger at the tumour site, for selective drug release (e.g., the enzyme cathepsin B). Here, we retrospectively analyse literature data to investigate which tumour types have proved more responsive to polymer-drug conjugates and to determine correlations between the magnitude of the EPR effect and/or expression of cathepsin B. Lung, breast and ovarian cancers showed the highest response rate (30%, 47% and 41%, respectively for cathepsin-activated conjugates and 31%, 43%, 40%, across all conjugates). An analysis of literature data on cathepsin content in various tumour types showed that these tumour types had high cathepsin content (up to 3835 ng/mg for lung cancer), although marked heterogeneity was observed across different studies. In addition, these tumour types were also reported as having a high EPR effect. Our results suggest that a pre-screening of patient population could bring a more marked clinical benefit.

Solution calorimetry as a tool for investigating drug interaction with intestinal fluid

Solution calorimetry offers a reproducible technique for measuring the enthalpy of solution (ΔsolH) of a solute dissolving into a solvent. The ΔsolH of two solutes, propranolol HCl and mannitol were determined in simulated intestinal fluid (SIF) solutions designed to model the fed and fasted states within the gut, and in Hanks’ balanced salt solution (HBSS) of varying pH. The bile salt and lipid within the SIF solutions formed mixed micelles. Both solutes exhibited endothermic reactions in all solvents. The ΔsolH for propranolol HCl in the SIF solutions differed from those in the HBSS and was lower in the fed state than the fasted state SIF solution, revealing an interaction between propranolol and the micellar phase in both SIF solutions. In contrast, for mannitol the ΔsolH was constant in all solutions indicating minimal interaction between mannitol and the micellar phases of the SIF solutions. In this study, solution calorimetry proved to be a simple method for measuring the enthalpy associated with the dissolution of model drugs in complex biological media such as SIF solutions. In addition, the derived power–time curves allowed the time taken for the powdered solutes to form solutions to be estimated.

In situ gelling systems based on Pluronic F127/Pluronic F68 formulations for ocular drug delivery

This study evaluated the use of Pluronic F127 and Pluronic F68 as excipients for formulating in situ gelling systems for ocular drug delivery. Thermal transitions have been studied in aqueous solutions of Pluronic F127, Pluronic F68 as well as their binary mixtures using differential scanning calorimetry, rheological measurements, and dynamic light scattering. It was established that the formation of transparent gels at physiologically relevant temperatures is observed only in the case of 20 wt % of Pluronic F127. The addition of Pluronic F68 to Pluronic F127 solutions increases the gelation temperature of binary formulation to above physiological range of temperatures. The biocompatibility evaluation of these formulations using slug mucosa irritation assay and bovine corneal erosion studies revealed that these polymers and their combinations do not cause significant irritation. In vitro drug retention study on glass surfaces and freshly excised bovine cornea showed superior performance of 20 wt % Pluronic F127 compared to other formulations. In addition, in vivo studies in rabbits demonstrated better retention performance of 20 wt % Pluronic F127 compared to Pluronic F68. These results confirmed that 20 wt % Pluronic F127 offers an attractive ocular formulation that can form a transparent gel in situ under physiological conditions with minimal irritation.

Experience With Lacosamide in a Series of Children With Drug-Resistant Focal Epilepsy

We report our pediatric experience with lacosarnide, a new antiepileptic drug, approved by the US Food and Drug Administration as adjunctive therapy in focal epilepsy in patients more than 17 years old. We retrospectively reviewed charts for lacosamide use and seizure frequency outcome in patients with focal epilepsy (Wilcoxon signed rank test). Sixteen patients (7 boys) were identified (median dose 275 mg daily, 4.7 mg/kg daily; mean age 14.9 years, range 8-21 years). Patients were receiving a median of 2 antiepileptic drugs (interquartile range [IQR] 1.7-3) in addition to having undergone previous epilepsy surgery (n = 3), vagus nerve stimulation (n = 9), and ketogenic diet (n = 3). Causes included structural (encephalomalacia and diffuse encephalitis, 1 each; stroke in 2) and genetic abnormalities (Aarskog and Rett syndromes, 1 each) or cause not known (n = 10). Median seizure frequency at baseline was 57 per month (IQR 7-75), and after a median follow-up of 4 months (range 1-13 months) of receiving lacosamide, it was 12.5 per month (IQR 3-75), (P < 0.01). Six patients (37.5%; 3 seizure free) were classified as having disease that responded to therapy (>= 50% reduction seizure frequency) and 10 as having disease that did not respond to therapy (<50% in 3; increase in 1; unchanged in 6). Adverse events (tics, behavioral disturbance, seizure worsening, and depression with suicidal ideation in 1 patient each) prompted lacosamide discontinuation in 4/16 (25%). This retrospective study of 16 children with drug-resistant focal epilepsy demonstrated good response to adjunctive lacosamide therapy (median seizure reduction of 39.6%; 37.5% with >= 50% seizure reduction) without severe adverse events. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Solvothermal Preparation of Drug Crystals: Didanosine

For the first time, crystals of suitable size for X-ray diffractometry structure determination (Dian important anti-HI V drug were prepared under solvothermal conditions. In this study, the crystal structure of didanosine (2`,3`-dideoxyinosine, ddI) in the form of a hydrate was determined using single-crystal X-ray diffractometry. Powder X-ray diffraction analysis revealed that the solid-state phase of the drug incorporated into pharmaceutical solid dosage forms is isostructural to the solvothermally prepared ddI material, even though they do not exhibit an identical chemical composition due to different water fractions occupying hydrophobic channels formed within the crystal lattice. Two ddI conformers are present in the structure, in agreement with a previous structure elucidation attempt. Concerning the keto enol equilibrium of ddI, our crystal data and vibrational characterizations by Fourier transform infrared (FTIR) and FT-Raman spectroscopy techniques were conclusive to state that both conformers exist in the keto form, contrary to solid-state NMR spectroscopic assignments that suggested ddI molecules occur as enol tautomers. In addition, characterizations by thermal (differential scanning calorimetry) and spectroscopic techniques allowed us to understand the structural similarities and the differences related to the hydration pattern of the nonstoichiometric hydrates.

Xylan from corn cobs, a promising polymer for drug delivery: Production and characterization

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)