دانشگاه تربیت مدرس پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر 2588-5316 10 1 2026 05 22 Preparation and evaluation of controlled-release mucoadhesive nanoparticles based on carbomer and hydroxypropyl methylcellulose for the treatment of epilepsy تهیه و ارزیابی نانوذرات مخاط‌چسب بر پایه کربومر و هیدروکسی پروپیل متیل سلول با رهایش کنترل‌شده برای درمان صرع 1 10 28757 FA فریبا هاشمی افضل گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: ۱۴3-۱۴115، تهران، ایران فریبا گنجی گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: ۱۴3-۱۴115، تهران، ایران 0000-0003-0714-5213 ابراهیم واشقانی فراهانی گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: ۱۴3-۱۴115، تهران، ایران Journal Article 2025 08 07 <strong>Research subject:</strong> This study focuses on the development and evaluation of mucoadhesive nanoparticles containing midazolam, formulated using a polymer blend of carbomer 934P (Cb) and hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) for pediatric epilepsy treatment. Epilepsy, being one of the most prevalent neurological disorders in children, necessitates advanced drug delivery systems to enhance therapeutic outcomes.<br><strong>Research approach:</strong> This study employed the emulsion-solvent evaporation technique to develop mucoadhesive nanoparticles using a polymer blend of Cb and HPMC. The formulation parameters were systematically optimized to achieve the desired physicochemical properties. Comprehensive characterization was performed, including evaluation of particle morphology, size distribution, zeta potential, drug encapsulation efficiency, and loading capacity. Functional properties such as swelling behavior in physiological conditions, mucoadhesive strength, and in vitro drug release profile were thoroughly investigated to ensure optimal performance for pediatric epilepsy treatment.<br><strong>Main results:</strong> Results of the evaluation of mucoadhesive nanoparticles containing midazolam demonstrated that the optimized formulation with a 2% Cb and 1% HPMC ratio exhibited an ideal nanostructure with an average size of 661 nm and uniform size distribution (PDI of 0.25). The drug delivery system showed excellent drug loading capacity with 60% encapsulation efficiency and 27% drug loading. Functional characterization revealed remarkable swelling capacity (up to 750%) under physiological conditions and significant mucoadhesive strength (8560 N/m²). Drug release studies demonstrated a controlled and sustained release pattern over 4 hours. Scanning electron microscopy (SEM) images confirmed the spherical and uniform morphology of the nanoparticles. These unique characteristics make the developed drug delivery system an outstanding candidate for pediatric epilepsy treatment, as it both prolongs drug effect through enhanced mucosal contact time and improves treatment compliance by reducing dosing frequency via controlled release properties.<br><br> <strong>موضوع تحقیق:</strong> این مطالعه به تهیه و ارزیابی نانوذرات مخاط‌چسب حاوی میدازولام بر پایه ترکیب پلیمری کربومر 934P (Cb) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) برای درمان صرع کودکان اختصاص دارد. صرع یکی از شایع‌ترین اختلالات عصبی در کودکان است که نیازمند سامانه‌های دارورسانی نوین برای بهبود اثربخشی درمانی است.<br><strong>روش تحقیق: </strong>نانوذرات بر پایه ترکیب پلیمری Cb وHPMC با روش امولسیونی-تبخیر حلال سنتز شدند. اجزای فرمول‌بندی به طور منظم برای دستیابی به خواص فیزیکوشیمیایی مطلوب بهینه شدند. مشخصه‌یابی جامع، از جمله ارزیابی مورفولوژی ذرات، توزیع اندازه، پتانسیل زتا، بازده محبوس‌سازی و بارگذاری دارو انجام شد. خواص عملکردی مانند رفتار تورمی در شرایط فیزیولوژیکی، قدرت مخاط‌چسبی و پروفیل رهایش دارو در شرایط آزمایشگاهی به‌طور کامل بررسی شدند تا عملکرد بهینه برای درمان صرع کودکان تضمین شود.<br><strong>نتایج اصلی:</strong> نتایج ارزیابی نانوذرات مخاط‌چسب حاوی میدازولام نشان داد که فرمول‌بندی بهینه‌شده با نسبت2% Cb و 1% HPMC، دارای ساختار نانومتری مناسب با میانگین اندازه 661 نانومتر و توزیع اندازه یکنواخت (شاخص پراکندگی 0/25) بود. از نظر کارایی بارگذاری دارو، سامانه توانسته با بازده محبوس‌سازی60% و درصد بارگذاری 27% مقدار قابل‌توجهی از دارو را در خود جای دهد. ویژگی‌های عملکردی شامل توانایی تورم تا 750% در شرایط فیزیولوژیکی و قدرت چسبندگی مخاطی قابل‌توجه N/m² 8560 از دیگر مزایای این فرمول‌بندی بود. مطالعات رهایش دارو الگوی کنترل‌شده و پایدار را در مدت 4 ساعت نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی(SEM) ساختار کروی و یکدست نانوذرات را تأیید کرد. این ویژگی‌های منحصربه‌فرد، این سامانه دارورسانی را به گزینه‌ای ممتاز برای درمان صرع کودکان تبدیل می‌کند، چرا که از یک سو با افزایش زمان تماس با مخاط، مدت اثر دارو را افزایش می‌دهد و ازسوی‌دیگر با رهایش کنترل‌شده، امکان کاهش دفعات مصرف و بهبود پذیرش درمانی را فراهم می‌آورد.<br><br> https://arcpe.modares.ac.ir/article_28757_da3bc8715dde5cc383ada6d082abf978.pdf