Poloxamer and Chitosan-based In Situ Gels Loaded with Orthosiphon Stamineus Extracts Containing Rosmarinic Acid for the Treatment of Ocular Infections

¹Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Cawangan Selangor, Kampus Puncak Alam, 42300 Bandar Puncak Alam, Selangor, Malaysia
²Department of Pharmaceutical Technology, School of Pharmacy, International Medical University, Bukit Jalil, Kuala Lumpur, 57000 Malaysia
³Department of Pharmacology & Pharmaceutical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Cawangan Selangor, Kampus Puncak Alam, 42300 Bandar Puncak Alam, Selangor, Malaysia
⁴Department of Pharmaceutical Life Sciences, Faculty of Pharmacy, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Cawangan Selangor, Kampus Puncak Alam, 42300 Bandar Puncak Alam, Selangor, Malaysia

INTRODUCTION: Orthosiphon stamineus (OS) is a commonly used medicinal plant to curb bacterial infections globally. The objective of this work was to fabricate poloxamer and chitosan-based in situ gels loaded with standardized aqueous-ethanolic OS leaf extracts and investigate their antimicrobial efficacy as a potential remedy against ocular infections.
METHODS: In situ gels containing 0.5% w/v OS extract prepared using cold dispersion method were subjected to physicochemical characterization including in vitro release studies. Antimicrobial efficacy was tested against S. aureus, M. luteus, E. coli and P. aeruginosa using agar diffusion method.
RESULTS: TLC and HPLC chromatograms confirmed the presence of rosmarinic acid (RA) and sinensitin in OS extract with same Rf (0.26 and 0.49) and retention times (12.2 and 20.7 min) against reference standards. A homogenous brown coloured in situ gels exhibited low viscosity as a solution and increased viscosity in gel form at ocular temperature. The optimized formulations, P7 (21% P407/4% P188), P8 (21% P407/5% P188) and F5 (1.5% chitosan and 45% β-glycerophosphate) exhibited ideal ocular pH (7.27-7.46), phase transition at ocular temperature (33-37ºC) and prolonged RA release up to 12 h. Formulation F5 demonstrated an inhibition zone of 4.3 mm against M. luteus.
DISCUSSION AND CONCLUSION: Among all, formulation F5 alone exhibited modest antimicrobial activity against M. luteus. OS extracts at 5 and 10% were most active against tested bacteria however, loading them into in situ gels resulted in sedimentation. Hence, isolation of RA from OS extract is suggested prior to loading into formulations for a better antimicrobial activity.

Keywords:

Oküler Enfeksiyonların Tedavisi İçin Rosmarinik Asit İçeren Orthosiphon Stamineus Ekstraktları ile Yüklenmiş Poloksamer ve Kitosan Bazlı In Situ Jeller

¹Eczacılık Bölümü, Eczacılık Fakültesi, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Cawangan Selangor, Kampus Puncak Alam, 42300 Bandar Puncak Alam, Selangor, Malezya
²Farmasötik Teknoloji Bölümü, Eczacılık Fakültesi, Uluslararası Tıp Üniversitesi, Bukit Jalil, Kuala Lumpur, 57000 Malezya
³Farmakoloji ve Farmasötik Kimya Bölümü, Eczacılık Fakültesi, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Cawangan Selangor, Kampus Puncak Alam, 42300 Bandar Puncak Alam, Selangor, Malezya
⁴Farmasötik Yaşam Bilimleri Bölümü, Eczacılık Fakültesi, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Cawangan Selangor, Kampus Puncak Alam, 42300 Bandar Puncak Alam, Selangor, Malezya

GİRİŞ ve AMAÇ: Orthosiphon stamineus (OS), küresel olarak bakteriyel enfeksiyonları engellemek için yaygın olarak kullanılan bir tıbbi bitkidir. Mevcut araştırmanın amacı, standartlaştırılmış sulu etanolik OS yaprak ekstreleri ile yüklü poloksamer ve kitosan bazlı in situ jelleri formüle etmek ve oküler enfeksiyonlara karşı potansiyel bir çare olarak antimikrobiyal etkinliklerini araştırmaktı.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Soğuk dispersiyon yöntemiyle hazırlanan %0.5 w/v OS özü içeren in situ jeller, in vitro salım çalışmaları dahil olmak üzere fizikokimyasal karakterizasyon açısından değerlendirildi. Antimikrobiyal etkinlik, agar difüzyon yöntemi kullanılarak S. aureus, M. luteus, E. coli ve P. aeruginosa'ya karşı test edildi.
BULGULAR: TLC ve HPLC kromatogramları, referans standartlarına göre aynı Rf (0.26 ve 0.49) ve alıkonma süreleri (12.2 ve 20.7 dakika) ile OS özütünde rosmarinik asit (RA) ve sinensitin varlığını doğruladı. Homojen bir kahverengi renkli in situ jeller, bir çözelti olarak düşük viskozite ve oküler sıcaklıkta jel formunda artan viskozite sergiledi. Optimize edilmiş formülasyonlar, P7 (%21 P407/%4 P188), P8 (%21 P407/%5 P188) ve F5 (%1.5 kitosan ve %45 β-gliserofosfat), ideal oküler pH (7.27-7.46), faz geçişi sergiledi. oküler sıcaklıkta (33-37◦C) ve 12 saat boyunca sürekli RA salınımı. Formülasyon F5, M. luteus'a karşı 4.3 mm'lik bir inhibisyon bölgesi gösterdi.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Hepsi arasında, tek başına formülasyon F5, M. luteus'a karşı orta düzeyde antimikrobiyal aktivite sergiledi. %5 ve %10'daki OS özleri, test edilen bakterilere karşı en aktifti, ancak bunları yerinde jellere yüklemek çökelme ile sonuçlandı. Bu nedenle, daha iyi bir antimikrobiyal aktivite için formülasyonlara yüklenmeden önce OS özünden RA'nın izolasyonu önerilir.

Anahtar Kelimeler:

Ravi Sheshala, Ng Zing Wai, IQBAL DANIAL Said, Kamran Ashraf, Siong Meng Lim, Kalavathy Ramasamy, Farrukh Zeeshan. Poloxamer and Chitosan-based In Situ Gels Loaded with Orthosiphon Stamineus Extracts Containing Rosmarinic Acid for the Treatment of Ocular Infections. . 2022; 19(6): 671-680

Corresponding Author: Farrukh Zeeshan, Malaysia