Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 173-187.

Hypertension, a prevalent cardiovascular ailment, necessitates effective management to avert critical complications. Carvedilol, a non-selective beta-blocker, is widely employed for hypertension yet hindered by poor solubility, restricted disintegration, and its high first-pass effect, which in turn results in suboptimal bioavailability. Thus, the work aimed to improve carvedilol bioavailability through loading it into Propolis Nanoparticles (PNP) and then incorporate them into Hydroxypropyl Methyl Cellulose (HPMC) Gel-Casted film and Hydroxypropyl-beta-Cyclodextrin (HPbCD) electrospun nanofiber film. PNPs were derived from Bee Propolis, which is proven to show antihypertensive and cardioprotective activities. Bee Propolis revealed improved dissolution and bioavailability after precipitation as nanoparticles. Propolis nanoparticles were prepared using the nanoprecipitation method optimized Via Box-Behnken Design. The optimum carvedilol-loaded Propolis nanoparticles (CPNP) formula was subjected to physicochemical characterization, where the CPNP was imaged using transmission electron microscopy, showing spherical nanoparticles with a diameter of 34.18 ± 7.29 nm. Carvedilol’s amorphization inside the nanoparticles was presented by Thermogravimetric Analysis (TGA), confirming that it was entrapped in the PNP framework. Afterward, these nanoparticles were integrated into nasal inserts to bypass carvedilol’s first-pass metabolism and utilize the nose- to-heart delivery pathways, resulting in higher bioavailability. Gel-Casted film and electrospun nanofiber film were the two nasal inserts prepared in this study, both incorporated with CPNP. The two nasal inserts demonstrated relative bioavailabilities of 235.79 % and 213.98 %, respectively, compared to the commercial oral carvedilol in an In Vivo pharmacokinetic study. This study demonstrates how propolis extract-based nano particles and nanofiber films increase bioavailability and may improve hypertension treatment using cost-effective materials and a scalable nanoprecipitation method.

ارتفاع ضغط الدم، مرض القلب والأوعية الدموية المنتشر، يحتاج إلى إدارة فعالة لتجنب المضاعفات الخطيرة. الكارفيديلول، حاصر البيتا الغير انتقائي، يستخدم بكثرة في حالات ارتفاع ضغط الدم مع أنه يعوقه ذوبانه الضعيف، سرعة إذابته المحدودة، وتأثير المرور الأولي العالي عليه، وتنتج عن ذلك إتاحة حيوية دون المستوى الأمثل. ولذلك فإن العمل يهدف إلى تطوير الإتاحة الحيوية للكارفيديلول بتحميله على جسيمات صمغ النحل النانوية (PNP) ودمجها في فيلم الصب الجيلاتيني المصنوع من ال(HPMC) وفيلم الألياف النانوية المصنوع من ال(HPbCD). جسيمات صمغ النحل النانوية مشتقة من صمغ النحل الذي أثبت أنه يقدم نشاط مضاد لارتفاع ضغط الدم ويحمي القلب. صمغ النحل أظهر تحسن في سرعة الإذابة والإتاحة الحيوية بعد ترسيبه كجسيمات نانوية. تم تحضيرجسيمات صمغ النحل النانوية بطريقة الترسيب النانوي المحسنة باستخدام تصميم البوكس بينكن. جسيمات صمغ النحل المحملة بالكارفيديلول (CPNP) المحسنة تعرضت للتوصيف الفيزيوكيميائي، حيث أنه تم تصويرها باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ الذي أظهر جسيمات نانوية دائرية بقطر 34.18 ±7.29 نانومتر. ظهر انعدام بلورية الكارفيديلولبداخل الجسيمات النانوية في التحليل الوزني الحراري، والذي يؤكد أنه تم محاصرته في هيكل الPNP. بعد ذلك، اندمجت هذه الجسيمات النانوية في مدخلات الأنف لتجاوز تأثير المرور الأولي على الكارفيديلول ولاستخدام طرق التوصيل من الأنف إلى القلب، والذي تنتج عنه إتاحة حيوية أفضل. فيلم الصب الجيلاتيني (GCF-CPNP) وفيلم الألياف النانوية (NF-CPNP) كانوا مدخلات الأنف التي تم تحضيرها في هذي الدراسة، وكان كل منهما مدمج مع الCPNP. مدخلات الأنف أظهرت إتاحة حيوية نسبية 235% للGCF-CPNPو 213.98% للNF-CPNP، بالمقارنة مع الكارفيديلول في السوق عن طريق الفم في دراسة حيوية لحركية الدواء. هذه الدراسة أظهرت كيف أن الجسيمات النانوية المرتكزة على مستخلص صمغ النحل وفيلم الألياف النانوية يزيد الإتاحة الحيوية وقد يطور من علاج ضغط الدم المرتفع باستخدام مواد اقتصادية وطريقة الترسيب النانوي القابلة للتوسعة.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.