Application of validated UV spectrophotometric and colorimetric method to quantify minoxidil in the development of trilayer dissolving microneedle: Proof of concept in ex vivo and in vivo studies in rats

Alopecia Areata (AA) is an autoimmune-induced hair loss condition, by utilizing MNX, a hair growth-promoting compound. However, minoxidil (MNX) administration's efficacy is hindered by low bioavailability and adverse effects. To enhance its delivery, Trilayer Dissolving Microneedles (TDMN) are introduced, enabling controlled drug release. The study's primary was to establish a validated UV-Vis Spectrophotometer method for Minoxidil analysis in rat skin affected by alopecia areata. This method adheres to International Conference Harmonization (ICH) and FDA guidelines, encompassing accuracy, precision, linearity, quantification limit (QL), and detection limit (DL). The validation method was conducted through two approaches, namely UV region validation using PBS and the colorimetric method in the visible region (Vis). The validated approach is then employed for assessing in vitro release, ex vivo permeation, and in vivo pharmacokinetics. Results indicate superior MNX extraction recovery using methanol compared to acetonitrile. Method C (5 mL methanol) is optimal, offering high recovery with minimal solvent usage. Precision assessments demonstrate %RSD values within MNX guidelines (≤15%), affirming accuracy and reproducibility. UV-Vis spectroscopy quantifies MNX integration into TDMN, using PVA-PVP, with concentrations aligning with ICH standards (95% to 105%). In conclusion, TDMN holds promise for enhancing MNX delivery, mitigating bioavailability and side effect challenges. The validated UV-Vis Spectrophotometer method effectively analyzes MNX in skin tissues, providing insights into AA treatment and establishing a robust analytical foundation for future studies. L'alopécie areata (AA) est une maladie de perte de cheveux d'origine auto-immune qui utilise le MNX, un composé favorisant la croissance. Cependant, l'efficacité de l'administration de minoxidil (MNX) est entravée par une faible biodisponibilité et des effets indésirables. Des micro-aiguilles à dissolution tricouche (TDMN) sont introduites pour améliorer son administration, permettant une libération contrôlée du médicament. L'objectif principal de l'étude était d'établir une méthode validée de spectrophotomètre UV-Vis pour l'analyse du MNX dans la peau de rat affectée par la pelade. Cette méthode est conforme aux directives de l'International Conference Harmonisation (ICH) et de la FDA, englobant l'exactitude, la précision, la linéarité, la limite de quantification (QL) et la limite de détection (DL). La méthode de validation a été menée selon deux approches : la validation de la région UV à l'aide de PBS et la méthode colorimétrique dans la région visible (Vis). L'approche validée est ensuite utilisée pour évaluer la libération in vitro, la perméation ex vivo et la pharmacocinétique in vivo. Les résultats indiquent une récupération supérieure de l’extraction du MNX en utilisant du méthanol par rapport à l’acétonitrile. La méthode C (5 mL de méthanol) est optimale, offrant une récupération élevée avec une utilisation minimale de solvant. Les évaluations de précision démontrent des valeurs % RSD conformes aux directives MNX (≤ 15 %), confirmant l'exactitude et la reproductibilité. La spectroscopie UV-Vis quantifie l'intégration du MNX dans le TDMN, à l'aide du PVA-PVP, avec des concentrations conformes aux normes ICH (95 % à 105 %). En conclusion, TDMN est prometteur pour améliorer l’administration de MNX et atténuer les problèmes de biodisponibilité et d’effets secondaires. La méthode validée du spectrophotomètre UV-Vis analyse efficacement le MNX dans les tissus cutanés, fournissant des informations sur le traitement AA et établissant une base analytique solide pour les études futures.