Arzneimittelforschung 2001; 51(11): 924-930
DOI: 10.1055/s-0031-1300139
Antibiotika · Chemotherapeutika · Virustatika · Zytostatika
Editio Cantor Verlag Aulendorf (Germany)

Pharmacokinetics of Zidovudine Following Intravenous Bolus Administration of a Novel Niosome Preparation devoid of Cholesterol

Devaraj Gopinath
a   University College of Pharmaceutical Sciences, Kakatiya University, Warangal, A.P., India
,
Devraj Ravi
b   Department of Pharmaceutical Sciences, Nagpur University, Nagpur, India
,
Rajesh Karwa
a   University College of Pharmaceutical Sciences, Kakatiya University, Warangal, A.P., India
,
Boinpally Ramesh Rao
a   University College of Pharmaceutical Sciences, Kakatiya University, Warangal, A.P., India
,
Apte Shashank
a   University College of Pharmaceutical Sciences, Kakatiya University, Warangal, A.P., India
,
Devraj Rambhau
a   University College of Pharmaceutical Sciences, Kakatiya University, Warangal, A.P., India
› Author Affiliations
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Publication History

Publication Date:
26 December 2011 (online)

Summary

A novel niosome preparation composed of nonionic surfactants, polyglyceryl-3-diisostearate and polysorbate-80, bilayers stabilized by myristyl alcohol instead of cholesterol was developed. Polyglyceryl-3-diisostearate, myristyl alcohol and polysorbate-80 were in 1:2:1 molar ratio in which 85 % zidovudine (3’-azido-3’-deoxythymidine, azidothymidine, AZT, CAS 30516-87-1) was found to be encapsulated in aqueous core. Pharmacokinetic and tissue distribution studies were conducted on this niosome preparation using rabbits and albino rats, respectively, as animal models. AZT levels in rabbit serum were higher following application of niosomal AZT than with AZT solution. Such levels were maintained for prolonged time. T1/2 increased, clearance became slow and as a result AUC and AUMC increased and consequently MRT increased following niosomal AZT treatment. Tissue distribution studies on albino rats also confirmed higher concentration and slower decline of serum levels of AZT due to niosomal AZT. In addition niosomal AZT escaped uptake by reticuloendothelial tissues (liver, spleen, and kidney). Invitro release of AZT from niosomes was slow, about 20 % releasing in 18 h. The prolonged AZT levels in rabbit serum following the treatment with niosomal AZT appear to be due to the combined effect of slow invivo release and avoidance of extravascular distribution. Though this preparation seems to maintain AZT levels in serum for a prolonged time, its therapeutic efficacy cannot be claimed as the present method estimates total AZT in the preparation and not free AZT. Further no specific experiments were conducted to substantiate its therapeutic effect.

Zusammenfassung

Pharmakokinetik von Zidovudin nach intravenöser Verabreichung einer neuartigen Cholesterin-freien Niosomen-Zubereitung

Eine neuartige Niosomen-Zubereitung aus nicht-ionischen Tensiden wurde entwickelt, die sich aus Polyglycerol-3-diiso-stearat- und Polysorbat-80-Membranen zusammensetzt und die mit Myristylalko-hol - anstatt Cholesterol - stabilisiert wird. Wurden Polyglyceryl-3-diisostearat, Myristylalkohol und Polysorbat-80 im molaren Verhältnis 1:2:1 eingesetzt, solag 85%iges Zidovudin (3’-Azido-3’-deoxy-thymidin, Azidothymidin, AZT, CAS 30516-87-1) eingebettet in einer wäßrigen Matrix vor. Pharmakokinetik und Gewebeverteilung dieser Niosomen-Zuberei-tung wurden an Tiermodellen (Kaninchen und Albinoratten) untersucht. Die AZT-Konzentration im Serum der Kaninchen war nach der Niosomen-Applikation höher als nach Verabreichung einer AZT-Lösung. Die Serumkonzentration wurde über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten. Die Halbwertszeit (T1/2) stieg an, die Clearance verlangsamte sich und folglich stiegen sowohl AUC- und AUMC-Wert als auch MRT-Wert nach der Behandlung mit niosomalem AZT an. Ähnliche Ergebnisse wurden mit Albinoratten erhalten: Auch hier lag die AZT-Serumkonzentration nach Behandlung mit niosomalem AZT höher und fiel langsamer ab. Weiterhin wurde niosomales AZT von retikuloendothelialen Geweben (Leber, Milz, Niere) praktisch nicht aufgenommen. In vitro war die Abgabe von AZT aus Niosomen gering; sie lag bei etwa 20 % innerhalb von 18 h. Die über längere Zeit erhöhten AZT-Konzentrationen im Kaninchenserum nach Behandlung mit niosomalem AZT scheinen auf die Zusammenwirkung zweier Effekte zu beruhen, zum einen der niedrigen Abgabe in vivo und zum anderen der geringen extravaskulärenVerteilung. Obwohldiese Zubereitung die AZT-Konzentration im Serum über eine längere Zeit aufrecht zu erhalten scheint, ist eine verbesserte therapeutische Wirkung noch nicht gesichert, da mit der hier verwendeten Methode das gesamte AZT in der Zubereitung bestimmt wird und nicht die Konzentration von freiem AZT. Außerdem müssen noch spezifische Experimente durchgeführt werden, um eine mögliche Verbesserung der therapeutischen Wirkung von AZT durch die neuartige Niosomen-Zubereitung zu prüfen.