ABSTRACT
Introducción: el estradiol es una hormona esteroide sexual femenina usada ampliamente como terapia hormonal que presenta una baja biodisponibilidad, debido a su baja solubilidad acuosa y a su alta hidrofobicidad, perteneciendo a la clase II del sistema de clasificación de biofarmacéutica. Objetivos: diseñar y caracterizar un sistema de entrega de fármacos autoemulsificable (SEDDS) para el fármaco estradiol por pruebas fisicoquímicas con el fin de obtener la relación óptima que permitiera mejorar su solubilidad acuosa, velocidad de disolución y potencialmente su biodisponibilidad. Método: estudios de solubilidad en diferentes solventes, diagramas de fases pseudoternarios constituidos por aceites, tensioactivos, cotensioactivos y agua permitieron reconocer las diferentes regiones de formación de SEDDS e identificar los porcentajes de excipientes que conducen a la formación de soluciones isotrópicas; las formulaciones resultantes fueron caracterizadas en tiempo de autoemulsificación, robustez a la dilución, punto de nube y perfil de disolución en capsula dura. Resultados: las formulaciones que contenían Capmul MCM®, Kolliphor® RH40 y Transcutol®, tuvieron un tiempo de autoemulsificación de aproximadamente 1 min; fueron estables en tres distintos pH (1,2; 4,5 y 7,2), en diferentes volúmenes de dilución, exhibiendo una apariencia transparente, ligeramente azulada, sin precipitados, o separación de fases, puntos de nube mayores en comparación de las formulaciones que contenían Gelucire® 44/14. Conclusiones: las estrategias de caracterización empleadas en el desarrollo de esta investigación demostraron ser eficientes para la selección adecuada de excipientes y su proporción óptima para el diseño eficaz de un sistema de entrega de fármaco autoemulsificable (SEDDS).
SUMMARY Introduction: Estradiol is a female sex steroid hormone widely used as hormonal therapy that has low bioavailability, due to its low aqueous solubility and high hydro-phobicity, belonging to class II of the Biopharmaceutical Classification System. Aim: To design and characterize a self-emulsifying drug delivery system (SEDDS) for the drug estradiol by physicochemical tests to obtain the most optimal ratio that would improve its aqueous solubility, dissolution rate, and potentially its bioavailability. Method: Solubility studies in different solvents; pseudo ternary phase diagrams made up of oils, surfactants, co-surfactants, and water, allowed to recognize the different regions of SEDDS formation and identify the percentages of excipients that lead to the formation of isotropic solutions; The resulting formulations were characterized in autoemulsification time, robustness to dilution, cloud point and dissolution profile in a hard capsule. Results: The formulations containing Capmul MCM®, Kolliphor® RH40, and Transcutol®, had an autoemulsification time of approximately 1 minute; were stable at three different pHs (1.2, 4.5 and 7.2), at different dilution volumes, exhibiting a transparent, slightly bluish appearance, without precipitates, or phase separation, higher cloud points compared to the formulations containing Gelucire® 44/14. Conclusions: The characterization strategies used in the development of this research proved to be efficient for the adequate selection of excipients and their optimal ratio for the effective design of a self-emulsifying drug delivery system (SEDDS).
Introdução: o estradiol é um hormônio esteroide sexual feminino amplamente utilizado como terapia hormonal que apresenta baixa biodisponibilidade devido à sua baixa solubilidade aquosa e alta hidrofobicidade, pertencente à classe II do sistema de classificação biofarmacêutica. Objetivos: projetar e caracterizar um sistema de liberação de drogas autoemulsificante (SEDDS) para o fármaco estradiol por meio de testes físico-químicos a fim de obter a proporção ideal que melhore sua solubilidade aquosa, taxa de dissolução e potencialmente sua biodisponibilidade. Método: estudos de solubilidade em diferentes solventes, diagramas de fases pseudoternários compostos por óleos, tensoativos, cotensoativos e água permitiram reconhecer as diferentes regiões de formação de SEDDS e identificar as porcentagens de excipientes que levam à formação de soluções isotrópicas; as formulações resultantes foram caracterizadas quanto ao tempo de autoemulsificação, robustez à diluição, ponto de turvação e perfil de dissolução da cápsula dura. Resultados: as formulações contendo Capmul MCM®, Kolliphor® RH40 e Transcutol®, tiveram um tempo de autoemulsificação de aproximadamente 1 min; foram estáveis em três diferentes pH's (1,2; 4,5 e 7,2), em diferentes volumes de diluição, apresentando aspecto transparente, levemente azulado, sem precipitados ou separação de fases, pontos de turvação mais elevados em relação às formulações contendo Gelucire® 44/14. Conclusões: as estratégias de caracterização utilizadas no desenvolvimento desta pesquisa mostraram-se eficientes para a seleção adequada de excipientes e sua proporção ideal para o desenho eficaz de um sistema de liberação de fármacos autoemulsificante (SEDDS).
ABSTRACT
RESUMEN El ibuprofeno es uno de los fármacos más utilizados e indicado para terapias antiinflamatorias, dolor, entre otras patologías. Sin embargo, este fármaco presenta una baja y errática biodisponibilidad, debido a la pobre solubilidad acuosa intrínseca del mismo, por lo cual esta categorizado como clase II en el sistema de clasificación biofarmacéutica. El objetivo de este trabajo fue desarrollar, diseñar y evaluar un sistema de entrega de fármaco autoemulsificable (SEDDS) para mejorar la solubilidad y velocidad de disolución de ibuprofeno. Aceites, cosolventes, tensioactivos y portadores porosos fueron evaluados por su capacidad de mejorar la solubilidad del ibuprofeno, habilidad de autoemulsificación, robustez en diferentes pH y capacidad de adsorción. El aceite de coco, Tween 80 y propilenglicol lograron un aumento significativo de la solubilidad acuosa del ibuprofeno en un tiempo de autoemulsificación menor a 2 minutos. Neusilin US2® fue seleccionado como portador, dando como resultado un pequeño granulo de excelente fluidez, que permitió obtener comprimidos que cumplieron satisfactoriamente las pruebas de control de acuerdo con las especificaciones establecidas. Los SEDDS líquidos y sólidos son una alternativa de formulación ventajosa y prometedora para mejorar la solubilidad de fármacos pobremente solubles de acuerdo al sistema de clasificación biofarmacéutica, a través de sus propiedades de solubilización.
SUMMARY Ibuprofen is one of the most used drugs and it's indicated for anti-inflammatory therapies and pain, among other pathologies. However, this drug has a low and erratic bioavailability, due to its poor aqueous intrinsic solubility, which is categorized as class II in the Biopharmaceutical Classification System. The objective of this work was to develop, design and evaluate a self-emulsifying drug delivery system (SEDDS) to improve the solubility and dissolution rate of ibuprofen. Oils, co-solvents, surfactants and carriers were evaluated for their ability to improve the solubility of ibuprofen, self-emulsification ability, robustness at different pH levels and adsorption capacity. Coconut oil, Tween 80 and propylene glycol achieved a significant increase in the aqueous solubility of ibuprofen in a self-emulsification time of less than 2 minutes. Neusilin US2® was selected as carrier, resulting in a small granule of excellent fluidity, which allowed to obtain tablets that satisfactorily fulfilled the control tests according to the established specifications. The liquid and solid SEDDS are an advantageous and promising formulation alternative to improve the solubility of poorly soluble drugs according to the biopharmaceutical classification system, through their solubilization properties.
ABSTRACT
RESUMEN Los grandes avances tecnológicos en la industria farmacéutica, que involucran el uso de la química combinatoria y el cribado de alto rendimiento, han conllevado al descubrimiento de muchas entidades químicas candidatas a fármacos que presentan baja solubilidad acuosa, debido a su elevada complejidad molecular, lo que hace difícil el desarrollo de productos con estas sustancias. Los sistemas de entrega de fármacos autoemulsificables (SEDDS) han generado un interés para el desarrollo farmacéutico porque son una alternativa efectiva para mejorar la biodisponibilidad de fármacos poco solubles en agua. Para describir el estado de conocimiento sobre estos sistemas se realizó una revisión sistemática en diferentes bases de datos sobre la literatura relacionada con los SEDDS a nivel nacional e internacional, logrando así describir los aspectos más relevantes sobre los SEDDS (tipos, composición, mecanismos para aumentar biodisponibilidad, caracterización, formulaciones). A pesar de las numerosas investigaciones realizadas durante los últimos años que muestran el potencial de los SEDDS para mejorar la biodisponibilidad de los fármacos poco solubles en agua, se pudo evidenciar que solo algunas sustancias activas han sido incluidas en estos sistemas y comercializadas exitosamente, esto debido a algunas limitaciones que indican la necesidad de un mayor entendimiento sobre estos sistemas.
SUMMARY The great technological advances within the pharmaceutical industry that involve the use of combinatorial chemistry and high-throughput screening have led to the discovery of many chemical entities that are candidates for drugs that have poor water solubility due to their high molecular complexity, which makes it difficult the development of products with these substances. Self-emulsifying Drug Delivery Systems (SEDDS) have gained an interest in pharmaceutical development, showing to be an effective alternative to improve the poorly water-soluble drugs' bioavailability. In order to describe the state of knowledge about these systems, a systematic review was carried out in different databases about the literature related to SEDDS at a national and international level, describing the most relevant issues about SEDDS (types, composition, mechanisms to improve bioavailability, characterization, formulations). Despite the several investigations carried out during past years showing SEDDS potential to improve the bioavailability of poorly water-soluble drugs, it was evident that only a few active substances have been included in these systems and successfully commercialized, due to some limitations that indicate the need for a greater understanding about these systems.
ABSTRACT
Thermodynamic functions Gibbs energy, enthalpy, and entropy of mixing of propranolol hydrochloride in ethanol + water mixtures were evaluated. Mixing quantities were calculated based on fusion calorimetric values obtained from differential scanning calorimetry measurements and equilibrium solubility values reported in the literature for this drug in these cosolvent mixtures. By means of enthalpy-entropy compensation analysis, a non-linear ΔmixHº vs. ΔmixGº plot was obtained indicating different mechanisms involved in the dissolution and mixing of this drug according to mixtures composition. Nevertheless, the molecular and ionic events involved in the dissolution of this drug in this cosolvent system are unclear.
En este trabajo se estudiaron las funciones termodinámicas de mezcla de propranolol clorhidrato en mezclas etanol + agua, las cuales fueron calculadas a partir de las propiedades calorimétricas de fusión y de los valores de solubilidad en equilibrio en estas mezclas cosolventes que fueron publicados en la literatura. Mediante análisis de compensación entálpica-entrópica ΔmixHº vs. ΔmixGº se obtuvo un gráfico no lineal lo que indica la presencia de diferentes mecanismos implicados en el proceso de disolución según la composición cosolvente. Sin embargo, los eventos moleculares e iónicos involucrados en el proceso de disolución de este fármaco en este sistema cosolvente no son claros.
ABSTRACT
Thermodynamic functions Gibbs energy, enthalpy, and entropy of mixing of sodium naproxen and procaine hydrochloride were evaluated. Mixing quantities were calculated based on fusion calorimetric values obtained from differential scanning calorimetry measurements and equilibrium solubility values reported in the literature for both drugs in ethanol + water mixtures. By means of enthalpy-entropy compensation analysis, non-linear Hmix 0 vs. Gmix 0 plots were obtained which indicates different mechanisms involved in the dissolution of these drugs according to mixtures composition. Nevertheless, the molecular and ionic events involved in the dissolution of this drug in this cosolvent system are unclear.
En este trabajo se estudiaron las funciones termodinámicas de mezcla de naproxeno sódico y procaína clorhidrato las cuales fueron calculadas a partir de las propiedades calorimétricas de fusión y de los valores de solubilidad en equilibrio en mezclas etanol + agua publicados en la literatura. Mediante análisis de compensación entálpica- entrópica se obtienen gráficos no lineales de Hmix 0 vs. Gmix 0 indicando diferentesmecanismos en el proceso de disolución según la composición cosolvente. Sin embargo, los eventos moleculares e iónicos involucrados en el proceso de disolución de este fármaco en este sistema cosolvente no son claros.