Development and physical evaluation of Maytenus ilicifolia effervescent granules using factorial design

The medicinal plant Maytenus ilicifolia is a commonly used phytomedicine for the treatment of gastritis. The high dose required and low density of these extracts make necessary a daily intake of several capsules, hindering adherence to the medication. The purpose of this work was to develop a suitable dosage form for the administration of Maytenus ilicifolia using effervescent granules. A 23 factorial design was used to study the physical characteristics of the granules (particle size distribution, repose angle, Carr index, scanning electron microscopy and disintegration time). Moisture stability was also determined. According to the experimental design, granule size is the most important factor in determining the flow characteristics of effervescent granules. In turn, the disintegration time is controlled by the content of sodium bicarbonate present in the effervescent mixture as well as the granule size. The stability of formulations when exposed to moisture is strongly influenced by the percentage of effervescent mixture present in the vegetal granules. Precautions in handling and storage should be taken to ensure the stability of these preparations. The effervescent granules produced from Maytenus ilicifolia met the pharmacopoeial quality parameters, with appropriate mechanical and physical characteristics and proved to be a promising vehicle for plant extracts.

A planta medicinal Maytenus ilicifolia é comumente empregada como fitoterápico no tratamento da gastrite. As elevadas doses requeridas e a baixa densidade dos extratos dessa planta levam à ingestão diária de várias cápsulas do medicamento, dificultando a adesão ao tratamento. A proposta desse trabalho foi desenvolver uma forma farmacêutica adequada para administração de Maytenus ilicifolia usando granulados efervescentes. Um desenho fatorial 23 foi empregado para estudar as características físicas dos granulados (distribuição dos tamanhos de partícula, ângulo de repouso, índice de Carr, microscopia eletrônica de varredura e tempo de desintegração). A higroscopicidade das preparações também foi estudada. De acordo com o desenho experimental, o tamanho de partícula é o fator mais importante para a determinação das características de fluxo dos granulados efervescentes. Em contrapartida, o tempo de desintegração é controlado pelo conteúdo de bicarbonato de sódio presente na mistura efervescente, assim como pelo tamanho do granulado. A estabilidade das formulações quando expostas à umidade é fortemente influenciada pelo percentual de mistura efervescente presente nos granulados. Precauções de manipulação e armazenamento devem ser tomadas para garantir a estabilidade dessas preparações. Os granulados efervescentes produzidos com Maytenus ilicifolia cumprem os requisitos farmacopeicos de qualidade, com adequadas características físicas e mecânicas, provando ser um veículo promissor para extratos vegetais.

The evaluation of coated granules to mask the bitter taste of dihydroartemisinin / A avaliação de grânulos revestidos para mascarar o sabor amargo da diidroartemisina

The purpose of this study was to mask the bitter taste imparted by dihydroartemisinin (DHA) by the use of different coating materials. Trial-1 and trial-2 were conducted to prepare the DHA granules. The granules produced from trial-1 were irregular in shape and smaller in size while the trial-2 granules were more regular and larger in size. The granules obtained from both trials were then coated with two different coating methods, namely A and B, depending upon coating material. The trial-2 granules showed better flow properties than trial-1 granules. In vitro dissolution studies in phosphate buffer at pH 6.8 revealed that granules of trial-2B released only 34 percent ± 3 DHA in two minutes compared with trial-1A (57 percent ± 2), trial-1B (48 percent ± 2) and trial-2A (53 percent ± 7). The pleasant taste perception (PTP) test also confirmed the taste masking efficacy of trial-2B (P < 0.05). Scanning electron microscopy (SEM) revealed the more regular and smooth surface of trial-2B granules. In addition, the differential thermal and thermogravimetric analysis (TG-DTA) confirmed no interaction between the materials and pure DHA. DHA has shown its characteristic peaks in the x-ray diffraction (XRD) patterns which were also prominent in all the granules. In conclusion, the granules obtained from trial-2B displayed considerable decrease in the bitter taste of DHA thereby fulfilling the purpose of this study.

O objetivo deste estudo foi o de mascarar o gosto amargo característico da diidroartemisinina (DHA) pelo uso de diferentes materiais de revestimento. Experimento-1 e experimento-2 foram realizados para preparar grânulos de DHA. Os grânulos produzidos pelo experimento-1 mostraram-se irregulares e menores se comparados aos obtidos pelo experimento-2, que foram mais regulares e maiores. Os grânulos obtidos em ambos os experimentos foram, então, revestidos por dois métodos distintos de revestimento, designados como A e B, dependendo do material de revestimento empregado. Os grânulos do experimento-2 mostraram melhor propriedade de fluxo que os obtidos no experimento-1. Estudos de dissolução in vitro em tampão fosfato pH 6,8 revelaram que grânulos do experimento-2B liberaram apenas 34 por cento ± 3 da DHA em dois minutos se comparado com experimento-1A (57 por cento ± 2), experimento-1B (48 por cento ± 2) e experimento-2A (53 por cento ± 7). A Análise Sensorial quanto ao sabor (Pleasant Taste Perception - PTP) também confirmou a eficácia do experimento-2B (P <0,05) em mascarar o gosto amargo da DHA. Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) revelou a superfície mais regular e lisa dos grânulos obtidos pelo experimento-2B. Além disso, Análise Termogravimétrica e Análise Térmica Diferencial (TG-DTA) confirmaram que não há nenhuma interação entre os materiais e a DHA pura. DHA mostrou seus picos característicos na Difração de Raios X (XRD) em padrões que também foram proeminentes em todas as amostras. Em conclusão, os grânulos obtidos pelo experimento-2B exibiram diminuição considerável no gosto amargo da DHA, o que era o propósito deste estudo.

Application of multivariate techniques in the evaluation of melt granulation products

In this work, principal component analysis and cluster analysis were applied as helping tools to extract useful information in the development of formulations and manufacturing processes of melt granulates. Two melt granulation processes that differ in the shear stress applied to the solid bed during melting step were designed. These processes employ equipment frequently used in the local pharmaceutical industry. The selected binders include both hydrophilic and hydrophobic excipients, which were used alone or in binary mixtures. Granulates were characterized regarding their physicomechanical properties, including their compaction behavior. The resulting tablets were also evaluated. The selected multivariate statistical methods proved to be useful in facilitating the interpretation of the collected data and the study of the properties of granulates and tablets, as well as the selection of more efficient production processes.

Neste trabalho, foram aplicadas as técnicas de análise de componentes principais e de análise de agrupamentos para extrair informações úteis no desenvolvimento de formulações e de processos de produção de granulados por fusão. Desenharam-se dois processos de granulação por fusão que apresentam diferenças na tensão de cisalhamento aplicada ao leito sólido durante a etapa de fusão. Esses processos empregam equipamentos frequentemente usados na indústria farmacêutica local. Os ligantes escolhidos incluíram excipientes tanto hidrofílicos quanto hidrofóbicos, utilizados de forma individual ou em misturas binárias. Os granulados foram caracterizados quanto às suas propriedades físico-mecânicas, incluindo seu desempenho no processo de compactação. Os comprimidos resultantes também foram avaliados. Os métodos de análise multivariada escolhidos provaram ser úteis para facilitar a interpretação dos dados coletados e o estudo das propriedades dos granulados e dos comprimidos, bem como a seleção de processos de produção mais eficientes.