Development strategy of novel drug formulations for the delivery of doxycycline in the treatment of wounds of various etiologies

Abstract

Doxycycline hyclate (DOXH) is a broad-spectrum antibiotic derived synthetically from tetracycline. Despite its use in clinical practice for more than 40 years, DOXH remains an effective antibiotic with retained activity. The potential advantages of DOXH for wound healing therapy include its mechanisms of action, such as anti- inflammatory effects, antioxidant properties, modulation of cellular processes, stimulation of collagen synthesis, and antimicrobial activity. As current standards of care aim to improve wound healing by promoting rapid closure, a relevant direction is the development of novel DOXH formulations for parenteral delivery that enhance both skin regeneration and control of infectious conditions. Oral delivery is the most common and commercially available route for administering DOXH therapeutic agents. However, parenteral delivery of DOXH, where the antibiotic substance is not in a solid state (as in powdered or compressed solid form) but rather dissolved in any carrier, presents challenges regarding DOX solubility and the stability of DOXH solutions, which are major factors complicating the development of new formulations for parenteral administration. This review discusses the achievements in research strategies and the development of new pharmaceutical formulations for the delivery of doxycycline in the treatment of wounds of various etiologies.

Доксицикліну гіклат (DOXH) – це антибіотик широкого спектру дії, отриманий синтетичним шляхом з тетрацикліну. Незважаючи на використання в клінічній практиці більше 40 років, DOXH залишається ефективним антибіотиком зі збереженою активністю. Потенційні переваги DOXH для ранозагоювальної терапії включають його механізми дії, такі як протизапальні ефекти, антиоксидантні властивості, модуляція клітинних процесів, стимуляція синтезу колагену та антимікробна активність. Оскільки сучасні стандарти лікування спрямовані на покращення загоєння ран шляхом сприяння швидкому закриттю, актуальним напрямком є ​​розробка нових складів DOXH для парентерального введення, які покращують як регенерацію шкіри, так і контроль інфекційних станів. Пероральна доставка є найпоширенішим і комерційно доступним способом введення терапевтичних засобів DOXH. Однак парентеральна доставка DOXH, де антибіотична речовина не знаходиться у твердому стані (як у порошковій або спресованій твердій формі), а скоріше розчинена в будь-якому носії, представляє проблеми щодо розчинності DOX та стабільності розчинів DOXH, які є основними факторами, що ускладнюють розробка нових лікарських форм для парентерального введення. У цьому огляді обговорюються досягнення в дослідницьких стратегіях і розробці нових фармацевтичних препаратів для доставки доксицикліну при лікуванні ран різної етіології.