Effect of Polyoxyl 35 Castor Oil and Polysorbate 80 on the Intestinal Absorption of Digoxin in vitro

 

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Summary

Surfactants are classically used to improve the solubilization of lipophilic drugs such as digoxin. Polysorbate 80 and Cremophor EL (polyoxyl 35 castor oil) are such surfactants but they may also modulate the action of P-glycoprotein, an energy-dependent “counter-transport” system implicated in the phenomenon of multidrug resistance in cancer cells. P-glycoprotein is also present in the intestine on the apical membrane of mature enterocytes and can potentially reduce the absorption of a wide range of drugs. In this study, using the improved everted gut sac method, the effects of Polysorbate 80, Cremophor EL and cyclosporin on the absorption of digoxin were studied. An increase in the uptake of digoxin in the presence of these three products could be shown with our in vitro model. Cremophor EL and Polysorbate 80 had no toxic effects at the concentrations used. These results suggest that surfactants such as Cremophor EL and Polysorbate 80 should not only support solubilization but can also modulate the P-glycoprotein system to improve the bioavailability of poorly absorbed drugs.

Zusammenfassung

Einfluß von Polyoxyl 35 Bibergeilöl und Polysorbat 80 auf die intestinale Absorption von Digoxin in vitro

Surfactants verbessern die Auflösung von lipophilen Arzneistoffen wie Digoxin. Polysorbat 80 und Cremophor EL (Polyoxyl 35 Bibergeilöl) sind solche Surfactants. Sie modulieren aber auch die Wirkung von P-Glucoproteid, einem energieabhängigen „Counter-transport”-System, das bei Multiresistenzen von Krebszellen eine Rolle spielt. P-Glucoproteid befindet sich auch im Darm auf der apikalen Membran von maturen Enterozyten und kann die Absorption vieler Arzneistoffe vermindern. In der vorliegenden Studie wurde mit Hilfe der Methode des umgestülpten Rattendarmsackes die Wirkung von Polysorbat 80, Cremophor EL und Cyclosporin auf die Absorption von Digoxin untersucht. Dabei zeigte sich in Anwesenheit dieser drei Substanzen im verwendeten In-vitro-Modell eine Erhöhung der Aufnahme von Digoxin. Polysorbat 80 und Cremophor EL hatten in den verwendeten Konzentrationen keine toxische Wirkung. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß Surfactants wie Polysorbat 80 und Cremophor EL nicht nur die Auflösung fördern, sondern daß sie auch die Wirkung von P-Glucoprotein so modulieren können, daß die Bioverfügbarkeit von schwer absorbierbaren Arzneistoffen verbessert wird.