Memantine, drug approved for moderate to severe Alzheimer's disease, has not shown to be fully effective. In order to solve this issue, polylactic-co-glycolic (PLGA) nanoparticles could be a suitable solution to increase drug's action on the target site as well as decrease adverse effects. For these reason, Memantine was loaded in biodegradable PLGA nanoparticles, produced by double emulsion method and surface-coated with polyethylene glycol. MEM–PEG–PLGA nanoparticles (NPs) were aimed to target the blood–brain barrier (BBB) upon oral administration for the treatment of Alzheimer's disease. The production parameters were optimized by design of experiments. MEM–PEG–PLGA NPs showed a mean particle size below 200 nm (152.6 ± 0.5 nm), monomodal size distribution (polydispersity index, PI < 0.1) and negative surface charge (− 22.4 mV). Physicochemical characterization of NPs confirmed that the crystalline drug was dispersed inside the PLGA matrix. MEM–PEG–PLGA NPs were found to be non-cytotoxic on brain cell lines (bEnd.3 and astrocytes). Memantine followed a slower release profile from the NPs against the free drug solution, allowing to reduce drug administration frequency in vivo. Nanoparticles were able to cross BBB both in vitro and in vivo. Behavioral tests carried out on transgenic APPswe/PS1dE9 mice demonstrated to enhance the benefit of decreasing memory impairment when using MEM–PEG–PLGA NPs in comparison to the free drug solution. Histological studies confirmed that MEM–PEG–PLGA NPs reduced β-amyloid plaques and the associated inflammation characteristic of Alzheimer's disease. Memantine NPs were suitable for Alzheimer's disease and more effective than the free drug.

Purpose: The anticancer potential of indomethacin and other nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) in vitro, in vivo, and in clinical trials is well known and widely reported in the literature, along with their side effects, which are mainly observed in the gastrointestinal tract. Here, we present a strategy for the application of the old drug indomethacin as an anticancer agent by encapsulating it in nanostructured lipid carriers (NLC). We describe the production method of IND-NLC, their physicochemical parameters, and the results of their antiproliferative activity against selected cancer cell lines, which were found to be higher compared to the activity of free indomethacin. Methods: IND-NLC were fabricated using the hot high-pressure homogenization method. The nanocarriers were physicochemically characterized, and their biopharmaceutical behaviour and therapeutic efficacy were evaluated in vitro. Results: Lipid nanoparticles IND-NLC exhibited a particle size of 168.1 nm, a negative surface charge (– 30.1 mV), low polydispersity index (PDI of 0.139), and high encapsulation efficiency (over 99%). IND-NLC were stable for over 60 days and retained integrity during storage at 4 °C and 25 °C. The potential therapeutic benefits of IND-NLC were screened using in vitro cancer models, where nanocarriers with encapsulated drug effectively inhibited the growth of breast cancer cell line MDA-MB-468 at dosage 15.7 μM. Conclusion: We successfully developed IND-NLC for delivery of indomethacin to cancer cells and confirmed their antitumoral efficacy in in vitro studies. The results suggest that indomethacin encapsulated in lipid nanoparticles possesses high anticancer potential. Moreover, the presented strategy is highly promising and may offer a new alternative for future therapeutic drug innovations. Keywords: lipid nanoparticles, indomethacin, antitumoral activity, tumor-targeting

Aim: Cancer constitutes the second leading cause of death worldwide, with conventional therapies limited by significant side effects. Melatonin (MEL), a natural compound with antitumoral properties, suffers from instability and low solubility. To overcome these issues, MEL was encapsulated into nanostructured lipid carriers (MEL-NLC) containing rosehip oil to enhance stability and boost its antitumoral activity. Methods: MEL-NLC were optimized by a design of experiments approach and characterized for their physicochemical properties. Stability and biopharmaceutical behavior were assessed, along with interaction studies and in vitro antitumoral efficacy against various cancer cell lines. Results: Optimized MEL-NLC exhibited desirable physicochemical characteristics, including small particle size and sustained MEL release, along with long-term stability. In vitro studies demonstrated that MEL-NLC selectively induced cytotoxicity in several cancer cell lines while sparing healthy cells. Conclusion: MEL-NLC represent a promising alternative for cancer, combining enhanced stability and targeted antitumoral activity, potentially overcoming the limitations of conventional treatments.

It is well known that the nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID) indomethacin (IND) exhibits significant anticancer potential reported not only by in vitro and in vivo studies, but also in clinical trials. Despite promising results, IND is not widely used as an adjunctive agent in cancer therapy due to the occurrence of several gastrointestinal side effects, primarily after oral administration. Therefore, this study aimed to develop a nanosystem with reduced toxicity and risk of side effects for the delivery of IND for cancer treatment.