Formulation of eye drops containing monocaprin and monolaurin for ophthalmia neonatorum infection

Abstract

The antimicrobial activity of monocaprin, a monoglyceride of capric acid, and monolaurin, a monoglyceride of lauric acid, has been extensively studied. Medium- chain fatty acids, such as monocaprin and monolaurin, have shown good antimicrobial activity according to studies on fatty acids and their monoglycerides. Chlamydia and Gonococci are two pathogens which monocaprin has demonstrated antimicrobial activity against and monolaurin has proven to have some antimicrobial activity against Gonococci and excellent antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. These pathogens can cause eye infections in infants if transferred from mother to child at birth. Ophthalmia neonatorum (ON) infections are common in some Low- and middle- income countries where infections caused by Sexually transmitted pathogens are often asymptomatic. Unfortunately, the effectiveness of medication used to treat ON infections has declined because of growing bacteria resistance that started to occur in the 1980s.This research project aimed to develop ophthalmic formulations with monocaprin and monolaurin that could be used as a prophylaxis and as a treatment for ophthalmia neonatorum infections. Fifty formulations were mixed, and their stability was visually assessed at 3 - 5°C, at room temperature, and 32°C. Four formulations were selected, monocaprin and monolaurin were quantified by a UHPLC method to confirm the stability of the formulations before and after three weeks, at 3 - 5°C, at room temperature, and 40°C. In addition, the effects of viscosity and acidity in the formulations were examined, as well as the particle size was assessed with Nanosight300. Finally, the efficacy of the formulations against Staphylococcus aureus was evaluated by a disk diffusion test.The results show that labrasol as a surfactant and that the combination of HPMC and Carbopol 974p has a stabilizing effect on the combination of eye drops containing monocaprin and monolaurin. The results also showed that the eye drops were more stable at higher pH levels and demonstrated the bactericidal activity of the formulations against Staphylococcus aureus

Mónókaprín er mónóglýseríð af kaprínsýru og mónólárín er mónóglýseríð af lárínsýru. Fitusýrur og mónóglýseríð með miðlungs langa keðju, eins og mónókaprín og mónólárín hafa sýnt góða virkni gegn bakteríum samkvæmt rannsóknum. Klamydía (e. Chlamydia) og gonókokkar (e. Gonococci) eru tvær tegundir baktería sem mónókaprín hefur sýnt örverueyðandi virkni gegn. Mónólárín hefur reynst hafa örveruhamlandi virkni gegn Gonococci og framúrskarandi virkni gegn Staphylococcus aureus. Þessar bakteríur geta valdið augnsýkingum hjá ungbörnum ef þær flytjast frá móður til barns við fæðingu. Augnsýkingar hjá nýburum eru algengar í sumum lág- og meðaltekjulöndum þar sem sýkingar af völdum kynsjúkdóma eru oft einkennalausar. Því miður hefur virkni lyfja sem notuð eru til að meðhöndla augnsýkingar hjá nýburum minnkað vegna vaxandi mótstöðu baktería gegn sýklalyfjum, sem byrjaði að eiga sérstað á níunda áratugnum.Markmið rannsóknarinnar var að þróa augnlyfjaform með mónókapríni ogmónóláríni sem hægt væri að nota fyrirbyggjandi og sem meðferð við augnsýkingu hjá nýburum. 50 lyfjaform voru blönduð og var stöðugleiki þeirra metinn sjónrænt við 3- 5°C, við stofuhita og við 32°C. Fjögur lyfjaform voru valin og var mókaprín og mónólárín magngreint með UHPLC aðferð til að staðfesta stöðugleika lyfjaformanna fyrir og eftir 3 vikur, við 3 – 5°C, við stofuhita og við 40°C. Þá voru áhrif seigju og sýrustigs könnuð í lyfjaformunum, ásamt því að agnastærð var metin með Nanosight300. Að lokum var virkni lyfjaformanna gegn Staphylococcus aureus metin með skífuprófi.Niðurstöður sýna að labrasol sem yfirborðsvirkt efni og að samsetning HPMC og Carbopol 974p hefur stöðgandi áhrif á samsetningar augndropa sem innihalda mónókaprín og mónólárín. Niðurstöður sýndu einnig að augndroparnir voru stöðugri við hærra pH gildi og sýndu fram á bakteríudrepandi virkni lyfjaformanna gegn Staphylococcus aureus.