Разработка in situ формирующихся имплантатов на основе сополимеров молочной и гликолевой кислот (СМГК) является одним из наиболее перспективных подходов при создании инъекционных лекарственных форм длительного действия. При этом, для оценки скорости высвобождения лекарственного вещества из таких депо-форм требуются методы, которые способны наиболее точно моделировать условия in vivo. Гелевые фантомы, имитирующие эластичные свойства мышечной ткани, могут стать многообещающей альтернативой традиционным методам изучения высвобождения, использующим в качестве среды физиологически значимые буферные растворы. Так, целью исследования был выбор оптимального состава гидрогеля, подходящего для использования в качестве фантома, и оценка влияния фантомной матрицы на скорость высвобождения рилпивирина, используемого в качестве модельного вещества, из СМГК in situ имплантатов. По результатам исследования установлено, что для получения тканевого фантома и формирования в нем имплантата лучше всего подходил 1 % агарозный гель. Также было показано, что профиль высвобождения рилпивирина из in situ формирующихся имплантатов зависел от того, каким образом был сформирован имплантат (в геле или свободно в буфере). В случае формирования имплантата в гидрогелевом фантоме структура имплантата была менее пористой и сохраняла форму в течение 28 дней инкубации при 37 °С. В течение этого периода имплантат, сформированный в агарозном геле, высвобождал значительно меньшее количество рилпивирина по сравнению с имплантатом, сформированным без геля (11 % против 80 % рилпивирина).

1. Ibrahim T.M., El-Megrab N.A., El-Nahas H.M. Optimization of injectable PLGA in-situ forming implants of anti-psychotic risperidone via Box-Behnken Design. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2020. vol. 58. pp. 101803.

2. Ibrahim T.M., El-Megrab N.A., El-Nahas H.M. An overview of PLGA in-situ forming implants based on solvent exchange technique: effect of formulation components and characterization. Pharmaceutical Development and Technology. 2021. vol. 26. no. 7. pp. 709-728.

3. Muddineti O. S., Omri A. Current trends in PLGA based long-acting injectable products: The industry perspective. Expert Opinion on Drug Delivery. 2022. vol. 19. no. 5. pp. 559-576.

4. Pandya A., Vora L., Umeyor C., Surve D. et al. Polymeric in situ forming depots for long-acting drug delivery systems. Advanced Drug Delivery Reviews. 2023. P. 115003. doi: 10.1016/j.addr.2023.115003

5. Wang X., Burgess D.J. Drug release from in situ forming implants and advances in release testing. Advanced Drug Delivery Reviews. 2021. vol. 178. pp. 113912. doi: 10.1016/j.addr.2021.113912

6. Kožák J., Rabišková M., Lamprecht A. In-vitro drug release testing of parenteral formulations via an agarose gel envelope to closer mimic tissue firmness. International Journal of Pharmaceutics. 2021. vol. 594. pp. 120142. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.120142

7. Patel R.B., Solorio L., Wu H., Krupka T. et al. Effect of injection site on in situ implant formation and drug release in vivo. Journal of controlled release. 2010. vol. 147. №. 3. pp. 350-358. doi: 10.1016/j.jconrel.2010.08.020

8. Sun Y., Jensen H., Petersen N.J., Larsen S.W. et al. Concomitant monitoring of implant formation and drug release of in situ forming poly (lactide-co-glycolide acid) implants in a hydrogel matrix mimicking the subcutis using UV–vis imaging. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2018. vol. 150. pp. 95-106. doi: 10.1016/j.jpba.2017.11.065

9. Klose D., Azaroual N., Siepmann F., Vermeersch G. et al. Towards more realistic in vitro release measurement techniques for biodegradable microparticles. Pharmaceutical research. 2009. vol. 26. pp. 691-699.

10. Mathur A.B., Collinsworth A.M., Reichert W.M., Kraus W.E. et al. Endothelial, cardiac muscle and skeletal muscle exhibit different viscous and elastic properties as determined by atomic force microscopy. Journal of biomechanics. 2001. vol. 34. no. 12. pp. 1545-1553. doi: 10.1016/S0021-9290(01)00149-X

11. Lozinsky V.I. Cryogels on the basis of natural and synthetic polymers: preparation, properties and application. Russian Chemical Reviews. 2002. vol. 71. no. 6. pp. 489-511. doi: 10.1070/RC2002v071n06ABEH000720

12. Solorio L., Babin B.M., Patel R.B., Mach J. et al. Noninvasive characterization of in situ forming implants using diagnostic ultrasound. Journal of Controlled Release. 2010. vol. 143. no. 2. pp. 183-190. doi: 10.1016/j.jconrel.2010.01.001

13. Kumskova N., Ermolenko Y., Osipova N., Semyonkin A. et al. How subtle differences in polymer molecular weight affect doxorubicin-loaded PLGA nanoparticles degradation and drug release. Journal of microencapsulation. 2020. vol. 37. no. 3. pp. 283-295.

14. Ye F., Larsen S.W., Yaghmur A., Jensen H. et al. Drug release into hydrogel-based subcutaneous surrogates studied by UV imaging. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2012. vol. 71. pp. 27-34. doi: 10.1016/j.jpba.2012.07.024

15. Li Z., Mu H., Larsen S.W., Jensen H. et al. An in vitro gel-based system for characterizing and predicting the long-term performance of PLGA in situ forming implants. International Journal of Pharmaceutics. 2021. vol. 609. pp. 121183. doi: 10.1016/j.ijpharm.2021.121183

16. Bassand C., Verin J., Lamatsch M., Siepmann F., et al. How agarose gels surrounding PLGA implants limit swelling and slow down drug release. Journal of Controlled Release. 2022. vol. 343. pp. 255-266. doi: 10.1016/j.jconrel.2022.01.028

17. Lefol L.A., Bawuah P., Zeitler J.A., Verin J. et al. Drug release from PLGA microparticles can be slowed down by a surrounding hydrogel. International Journal of Pharmaceutics: X. 2023. vol. 6. pp. 100220. doi: 10.1016/j.ijpx.2023.100220

18. Larsen C., Larsen S.W., Jensen H., Yaghmur A. et al. Role of in vitro release models in formulation development and quality control of parenteral depots. Expert opinion on drug delivery. 2009. vol. 6. №. 12. pp. 1283-1295. doi: 10.1517/17425240903307431

19. Ulianova Y., Ermolenko Y., Tkachenko S., Trukhan V. et al. Tuning the release rate of rilpivirine from PLGA-based in situ forming implants. Polymer Bulletin. 2023. vol. 80. no. 10. pp. 11401-11420.

20. Hopkins K.A., Vike N., Li X., Kennedy J.et al. Noninvasive characterization of in situ forming implant diffusivity using diffusion-weighted MRI. Journal of Controlled Release. 2019. vol. 309. pp. 289-301. doi: 10.1016/j.jconrel.2019.07.019