Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 64-85.

Classification System (BCS) is crucial for outlining strategies to enhance solubility and absorption, especially for Class IV drugs with low solubility and permeability. Consequently, administering these medications via the oral route results in a minimal absorption rate. Therefore, effectively addressing the poor solubility and low bioavailability of drugs has always been a focal point and a significant challenge in pharmaceutical and medical research.
Several strategies have been adopted to enhance the intestinal permeability of class IV, including loading the drug into a protective particulate carrier coated with target-specific ligands or mediating site-specific delivery of the drug-carrier complex.
Nanomedicine delivery systems have emerged as a promising approach to overcome the solubility and permeability limitations of class IV drugs. These systems enhance targeting, control drug release, and improve stability and bioavailability. Two primary strategies include direct drug nanonization or encapsulation within nanocarriers, which can be further functionalized to enhance cellular uptake.
Among lipid-based nanoformulations, nanostructured lipid carriers (NLCs) stand out due to their improved drug loading, stability, and sustained release. In this study, velpatasvir—a BCS class IV drug with poor bioavailability—was loaded into NLCs prepared using solid (compritol 888 ATO) and liquid lipids (labrasol or capryol 90), and stabilized by surfactants (tween 80 or poloxamer 188).
Using a D-optimal design, the effects of lipid type and ratio, and surfactant choice on particle size (PS), polydispersity index (PDI), zeta potential (ZP), and entrapment efficiency (EE%) were studied. Capryol and poloxamer produced the smallest PS and highest EE%. The optimized formula contained 2.3% lipids, 40% capryol, and tween 80, with a desirability of 0.774.
Chitosan coating was applied to enhance mucosal adhesion. Chitosan-decorated NLCs showed increased PS, indicating successful coating. In vitro release demonstrated pH-dependent behavior, with improved intestinal release compared to free drug.
Differential scanning calorimetry revealed velpatasvir’s amorphous state in the lipid matrix, while molecular dynamics simulations confirmed formulation stability. This approach significantly improved velpatasvir’s oral bioavailability potential.

نظام تصنيف المستحضرات الصيدلانية الحيوية (BCS) وأهميته في تعزيز الذوبانية والامتصاص
يُعد نظام تصنيف المستحضرات الصيدلانية الحيوية (BCS) ضروريًا لوضع استراتيجيات لتعزيز الذوبانية والامتصاص، لا سيما للأدوية المصنفة ضمن الفئة الرابعة (Class IV) والتي تمتاز بذوبانية منخفضة ونفاذية ضعيفة. نتيجة لذلك، يؤدي تناول هذه الأدوية عن طريق الفم إلى معدل امتصاص ضئيل. وبالتالي، فإن معالجة الذوبانية الضعيفة والتوافر البيولوجي المنخفض للأدوية كانت دائمًا محور تركيز رئيسي وتحديًا كبيرًا في الأبحاث الصيدلانية والطبية.
تم اعتماد استراتيجيات عديدة لتحسين امتصاص الأدوية من الفئة الرابعة، مثل تحميلها في جسيمات نانوية أو توصيلها باستخدام روابط موجهة.
من أبرز هذه الأنظمة، أنظمة توصيل النانو مستحضرات، والتي طورت حلولًا فعالة لتجاوز مشاكل الذوبانية والتوافر البيولوجي.
تركز هذه الأنظمة على إيصال الدواء بدقة لمواقع الإصابة والتحكم في معدل إطلاقه لتقليل السمية.
تتميز النانو مستحضرات بخصائص مثل القدرة على تعديل سطح الجسيمات واستهداف الخلايا المريضة.
آليات عملها تشمل التنميط النانوي للدواء أو تغليفه داخل ناقلات نانوية قابلة للتعديل السطحي.
هذه الخصائص تعزز من الامتصاص الخلوي للدواء وتحسن فعاليته.
من بين الأنظمة الواعدة، برزت الناقلات الغروية الدهنية، مثل SLNs وNLCs والليبوزومات.
NLCs بشكل خاص تمتاز بقدرة تحميل عالية للدواء واستقرار أفضل بفضل مزيج الدهون الصلبة والسائلة.
في الدراسة، تم تحضير NLCs محملة بالـ Velpatasvir باستخدامCompritolكدهون صلبة وLabrasolأو Capryol 90 كدهون سائلة.
تم استخدام تصميم D-Optimal لتحديد التركيبة المثلى، ودُرست تأثيرات نسب الدهون ونوع المواد الخافضة للتوتر السطحي.
أظهرت النتائج أن استخدام Chitosan لتزيين الجسيمات أدى إلى تحسين واضح في النفاذية المعوية للدواء.
تم تأكيد ذلك من خلال الفحص المجهري بالليزر، حيث أظهرت الصيغة المزينة قدرة انتشار أعلى.
كما أثبتت الدراسة أن NLCs المغلفة بالـ Chitosan كانت أكثر كفاءة من المحلول الحر أو NLCs غير المغلفة.
دراسات الحرائك الدوائية أظهرت زيادة في المساحة تحت المنحنى AUC وزيادة فيCmaxللصيغة المغلفة.
تم تسجيل زيادة بمقدار 5 أضعاف في AUC و6.75 أضعاف فيCmaxمقارنة بالدواء الحر.
دراسة السمية أكدت سلامة التركيبة وعدم وجود اختلاف في السمية مقارنة بالدواء الحر.
تشير هذه النتائج إلى أن NLCs المزينة بالـ Chitosan تُعد وسيلة واعدة لتحسين الامتصاص الفموي لدواء Velpatasvir.
يبرز هذا البحث كخطوة مهمة نحو تطوير نظم توصيل فعالة لأدوية الفئة الرابعة

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.