Formulation of Polymeric Nanoparticles Loading Baricitinib as a Topical Approach in Ocular Application
Negar Beirampour,
Paola Bustos-Salgado,
Núria Garrós,
Roya Mohammadi-Meyabadi,
Òscar Domènech,
Joaquim Suñer-Carbó,
María José Rodríguez-Lagunas,
Garyfallia Kapravelou,
María Jesús Montes,
Ana Calpena,
Mireia Mallandrich
Affiliations
Negar Beirampour
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Paola Bustos-Salgado
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Núria Garrós
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Roya Mohammadi-Meyabadi
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Òscar Domènech
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Joaquim Suñer-Carbó
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
María José Rodríguez-Lagunas
Department of Biochemistry and Physiology, Faculty of Pharmacy and Food Sciences, University of Barcelona, Av. Joan XXIII, 08028 Barcelona, Spain
Garyfallia Kapravelou
Department of Physiology, Institute of Nutrition and Food Technology (INyTA), Biomedical Research Center (CIBM), Universidad de Granada, 18100 Granada, Spain
María Jesús Montes
Department de Biologia, Sanitat i Medi Ambient, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Ana Calpena
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Mireia Mallandrich
Departament de Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica, i Fisicoquímica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII 29-31, 08028 Barcelona, Spain
Topical ocular drug delivery faces several challenges due to the eye’s unique anatomy and physiology. Physiological barriers, tear turnover, and blinking hinder the penetration of drugs through the ocular mucosa. In this context, nanoparticles offer several advantages over traditional eye drops. Notably, they can improve drug solubility and bioavailability, allow for controlled and sustained drug release, and can be designed to specifically target ocular tissues, thus minimizing systemic exposure. This study successfully designed and optimized PLGA and PCL nanoparticles for delivering baricitinib (BTB) to the eye using a factorial design, specifically a three-factor at five-levels central rotatable composite 23+ star design. The nanoparticles were small in size so that they would not cause discomfort when applied to the eye. They exhibited low polydispersity, had a negative surface charge, and showed high entrapment efficiency in most of the optimized formulations. The Challenge Test assessed the microbiological safety of the nanoparticle formulations. An ex vivo permeation study through porcine cornea demonstrated that the nanoparticles enhanced the permeability coefficient of the drug more than 15-fold compared to a plain solution, resulting in drug retention in the tissue and providing a depot effect. Finally, the in vitro ocular tolerance studies showed no signs of irritancy, which was further confirmed by HET-CAM testing.