Evaluation of the stability and the depigmenting effect of cysteamine loaded liposomes in suspension and freeze dried forms
Evaluation de la stabilité et de l'effet dépigmentant de la cystéamine encapsulée dans des liposomes en suspension et lyophilisés
Résumé
Cysteamine, an aminothiol compound synthetized by human body cells, presents several biological activities such as radioprotective and anticancer effects. It is the only treatment of cystinosis and can be used for Parkinson and Huntington treatments. This molecule also shows a depigmenting effect and has different forms like cysteamine hydrochloride. However, cysteamine is hygroscopic, presents poor organoleptic properties and pharmacokinetic profile. In addition, cysteamine is unstable in aqueous solutions because of its oxidation to its disulfide form cystamine. To overcome these problems, cysteamine and its hydrochloride form were encapsulated in liposomes, respectively. The liposomal suspensions were characterized for their size, homogeneity, zeta potential and the encapsulation efficiency of cysteamine and cysteamine hydrochloride were determined. The simultaneous quantification of cysteamine and cystamine by ion pair liquid chromatography was optimized. The stability of cysteamine and its hydrochloride form in the liposomes was also studied in different storage conditions. The freeze drying of the liposomal suspension was carried out to increase the shelf life of the formulations. The characterization after storage of the lyophilized form was also done. The liposomes were nanometric, monodisperse and a low encapsulation efficiency of the active product was obtained. The stability of cysteamine and cysteamine hydrochloride was increased after encapsulation especially after freeze-drying. Finally, the optimized formulations of cysteamine hydrochloride-loaded liposomes in liquid and dried forms were tested for their depigmenting effect. Their toxicity by the MTT assay, the dosage of melanin, the tyrosinase activity and the skin penetration of the free and the encapsulated cysteamine hydrochloride were evaluated. These tests showed that the selected formulations did not show cytotoxicity to the B16 murine melanoma cell line. Cysteamine hydrochloride and cystamine induced melanin and tyrosinase inhibition. Encapsulation of cysteamine decreased the effect of this inhibition but increased the penetration of the molecule into the skin and its retention in the epidermis. Cystamine did not penetrate and has not been found in skin layers
La cystéamine, un aminothiol synthétisé par les cellules du corps humain, possède plusieurs activités biologiques notamment un effet radioprotectif et anticancéreux. Elle est connue pour son utilisation dans le traitement de la cystinose, des maladies de Parkinson et de Huntington. Cette molécule a aussi un effet dépigmentant et existe sous différentes formes comme le chlorhydrate de cystéamine. Malgré ses nombreux effets bénéfiques, la cystéamine est hygroscopique, présente des propriétés organoleptiques et un profil pharmacocinétique défavorables. C’est une molécule instable en solution car elle s’oxyde pour former la cystamine. Pour surmonter ces limites, nous avons choisi de développer des formulations de liposomes encapsulant respectivement les deux formes de la molécule (cystéamine et chlorhydrate de cystéamine) dans le but de l’appliquer sur la peau en tant qu’agent dépigmentant. Les suspensions liposomales ont été caractérisées par la distribution en taille des liposomes et le taux d’encapsulation des deux formes de cystéamine pour différentes compositions. Le dosage simultané de la cystéamine et la cystamine par la méthode de chromatographie par paires d’ions a été mis au point. La stabilité de la cystéamine et du chlorhydrate de cystéamine dans les suspensions liposomiales a été ensuite étudiée pour différentes conditions de stockage. Nous avons aussi eu recours à la lyophilisation des suspensions liposomiales pour augmenter la stabilité des formulations au cours de stockage. La caractérisation de la forme lyophilisée après stockage a été évaluée. Les liposomes blancs et encapsulant la cystéamine et le chlorhydrate de cystéamine étaient de taille nanométriques et monodisperses. Des faible taux d’encapsulation ont été obtenus en raison du caractère hydrophile des deux formes de la molécule. La stabilité des deux formes de la cystéamine a augmenté après encapsulation et d’autant plus après lyophilisation des échantillons. Le test de cytotoxicité par MTT, le dosage de la mélanine, l’activité de la tyrosinase ainsi que la pénétration cutanée par cellule de Franz ont été appliqués pour le chlorhydrate de cystéamine libre et encapsulé. Ces tests ont montré que les formulations choisies ne présentaient pas de cytotoxicité vis-à-vis de la lignée cellulaire de mélanome de souris B16. Le chlorhydrate de cystéamine et la cystamine ont inhibé la production de la mélanine et la tyrosinase. L’encapsulation du chlorhydrate de cystéamine a diminué légèrement l’effet de cette inhibition mais a augmenté la pénétration de la molécule dans la peau et sa rétention au niveau de l’épiderme. Toutefois, la cystamine n’a pas pénétré et n’a pas été détectée dans aucun compartiment de la peau
Origine : Version validée par le jury (STAR)