The relationships among Flory-Huggins specific interaction parameters, maximum amorphous capacity, and solid-state interactions of spray dried amorphous drug dispersions with conventional and novel pharmaceutical polymers / Las relaciones entre los parámetros de interacción específicos de Flry-Huggins, la capacidad amorfa máxima y las interacciones en estado sólido de las dispersiones de fármacos amorfos secados por aspersión con polímeros farmacéuticos convencionales y nuevos

This study evaluated the specific interactions between drug and polymers in amorphous spray dried dispersions (SDDs). Four Biopharmaceutics Classification System (BCS) II class drugs were evaluated. Binary and ternary SDDs were manufactured with conventional polymers and arabinogalactan. Specific interaction parameters between drug and polymer were determined using theoretical calculations and DSC data. Analytical methods were used to evaluate solid and solution state interactions. Maximum amorphous content for each formulation was calculated using DSC. Flory-Huggins Specific Interaction Parameters were calculated. Negative specific parameters were associated with solid-state interactions and improved capacity of drug in the amorphous state. Ternary SDDs containing drug, polymer, and arabinogalactan displayed similar hydrogen bonding as was observed with binary SDDs. Solution-state interactions observed in binary systems may be used in tertiary systems to improve the amorphous drug capacity and improved dissolution compared to the binary. The resultant tertiary systems are an improvement over binary drug polymer systems.

Este estudio evaluó las interacciones específicas entre el fármaco y los polímeros en dispersiones amorfas secadas por pulverización (SDD). Se evaluaron cuatro fármacos de clase II del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica (BCS). Los SDD binarios y ternarios se fabricaron con polímeros convencionales y arabinogalactano. Los parámetros de interacción específicos entre el fármaco y el polímero se determinaron utilizando cálculos teóricos y datos de DSC. Se utilizaron métodos analíticos para evaluar las interacciones del estado sólido y de la solución. El contenido amorfo máximo para cada formulación se calculó usando DSC. Se calcularon los parámetros de interacción específicos de Flory-Huggins. Los parámetros específicos negativos se asociaron con interacciones en estado sólido y una capacidad mejorada del fármaco en el estado amorfo. Los SDD ternarios que contienen fármaco, polímero y arabinogalactano mostraron enlaces de hidrógeno similares a los observados con los SDD binarios. Las interacciones de estado de solución observadas en sistemas binarios pueden usarse en sistemas terciarios para mejorar la capacidad del fármaco amorfo y mejorar la disolución en comparación con el binario. Los sistemas terciarios resultantes son una mejora con respecto a los sistemas de polímeros de fármacos binarios.

A preformulation strategy for the selection of controlled-release components to simulate a subcutaneous implant / Una estrategia de preformulación para la selección de componentes de liberación controlada para simular un implante subcutáneo

Many chronic diseases require repetitive injections as maintenance treatment. It is therefore important to investigate a possible alternative. A simulated subcutaneous implant prototype was fabricated as a polymer matrix covered by cylinder-shape tubing having a porous membrane. Sucrose, bovine serum albumin, and gelatin were selected as matrix excipients. Eight APIs with different physiochemical properties were used to investigate the releasing mechanism. Drug release was tested through an in vitrodissolution apparatus. Drug release of eight APIs followed zero-order kinetics with a minimum 12-hour duration. Release rates also showed linear correlations with the APIs' solubilities under physiological pH. For releasing mechanism studies, different combinations of matrix and membrane were investigated in detail. A 144-hour continuous zero-order release of caffeine was achieved as the best controlled simulated prototype. The results showed that drug release of our simulated prototype was primarily achieved by drug diffusion rather than dissolution.

Muchas enfermedades crónicas requieren inyecciones repetitivas como tratamiento de mantenimiento. Por lo tanto, es importante investigar una posible alternativa. Se fabricó un prototipo de implante subcutáneo simulado a partir de una matriz de polímero cubierta por un tubo en forma de cilindro que tiene una membrana porosa. La sacarosa, la albúmina de suero bovino y la gelatina se seleccionaron como excipientes matriciales. Se utilizaron ocho APIs con diferentes propiedades fisicoquímicas para investigar el mecanismo de liberación. La liberación del fármaco se probó a través de un aparato de disolución in vitro. La liberación del fármaco de las ocho APIs siguió una cinética de orden cero con una duración mínima de 12 horas. Las tasas de liberación también mostraron correlaciones lineales con las solubilidades de las APIs a pH fisiológico. Para los estudios de mecanismos de liberación, se investigaron en detalle diferentes combinaciones de matriz y membrana. El prototipo simulado con mejor control logró una liberación continua de cafeína de orden cero durante 144 horas. Los resultados mostraron que la liberación del fármaco del prototipo simulado ocurrió principalmente mediante la difusión del fármaco en lugar de la disolución.