Use of hydrophilic and hydrophobic polymers for the development of controlled release tizanidine matrix tablets

The aim of the present study was to develop tizanidine controlled release matrix. Formulations were designed using central composite method with the help of design expert version 7.0 software. Avicel pH 101 in the range of 14-50% was used as a filler, while HPMC K4M and K100M in the range of 25-55%, Ethylcellulose 10 ST and 10FP in the range of 15 - 45% and Kollidon SR in the range of 25-60% were used as controlled release agents in designing different formulations. Various physical parameters including powder flow for blends and weight variation, thickness, hardness, friability, disintegration time and in-vitro release were tested for tablets. Assay of tablets were also performed as specified in USP 35 NF 32. Physical parameters of both powder blend and compressed tablets such as compressibility index, angle of repose, weight variation, thickness, hardness, friability, disintegration time and assay were evaluated and found to be satisfactory for formulations K4M2, K4M3, K4M9, K100M2, K100M3, K100M9, E10FP2, E10FP9, KSR2, KSR3 & KSR9. In vitro dissolution study was conducted in 900 ml of 0.1N HCl, phosphate buffer pH 4.5 and 6.8 medium using USP Apparatus II. In vitro release profiles indicated that formulations prepared with Ethocel 10 standard were unable to control the release of drug while formulations K4M2, K100M9, E10FP2 & KSR2 having polymer content ranging from 40-55% showed a controlled drug release pattern in the above mentioned medium. Zero-order drug release kinetics was observed for formulations K4M2, K100M9, E10FP2 & KSR2. Similarity test (f 2) results for K4M2, E10FP2 & KSR2 were found to be comparable with reference formulation K100M9. Response Surface plots were also prepared for evaluating the effect of independent variable on the responses. Stability study was performed as per ICH guidelines and the calculated shelf life was 24-30 months for formulation K4M2, K100M9 and E10FP2.

O objetivo do presente estudo foi desenvolver matriz de de tizanidina de liberação controlada. As formulações foram projetadas usando o método do componente, central com a ajuda de software Design expert(r), versão 7.0. Utilizou-se Avicel pH 101, no intervalo de 14-50%, como material de preenchimento, enquanto HPMC K4M e K100M, no intervalo de 25-55%, Etilcelulose 10 ST e 10FP, no intervalo de 15-45% e Kollidon SR, na faixa de 25-60% foram utilizados como agentes de liberação controlada, no planejamento de formulações diferentes. Vários parâmetros físicos, incluindo o fluxo de pó para as misturas e variação de peso, espessura, dureza, friabilidade, tempo de desintegração e liberação in vitro, foram testados para comprimidos. Ensaios dos comprimidos foram, também, realizados, tal como especificado em USP 35 NF 32. Avaliaram-se os parâmetros físicos de ambos, mistura em pó e comprimidos, como índice de compressibilidade, ângulo de repouso, variação de peso, espessura, dureza, friabilidade, tempo de desintegração e de ensaio, considerando-os satisfatórios para as formulações K4M2, K4M3, K4M9, K100M2, K100M3, K100M9, E10FP2, E10FP9, KSR2, KSR3 e KSR9. O estudo de dissolução in vitro foi realizado em 900 mL de HCl 0,1 N, tampão de fosfato pH 4,5 e meio 6,8, usando aparelho USP II. Os perfis de liberação in vitro indicaram que as formulações preparadas com Ethocel 10 padrão não foram capazes de controlar a liberação do fármaco, enquanto as formulações K4M2, K100M9, E10FP2e KSR2, com teor de polímero variando entre 40 e 55% apresentaram padrão de liberação controlada de fármaco no meio anteriormente mencionado. Observou-se cinética de liberação de fármaco de ordem zero para as formulações K4M2 , K100M9, E10FP2 e KSR2. Resultados do teste de similaridade (f 2) para K4M2, E10FP2 e KSR2 foram comparáveis com a formulação de referência K100M9. Gráficos de superfície de resposta também avaliaram o efeito da variável independente sobre as respostas. Estudo de estabilidade foi realizado conforme as diretrizes do ICH e a vida de prateleira calculada foi de 24-30 meses para as formulações K4M2, K100M9 e E10FP2.

Evaluation of Cedrela gum as a binder and bioadhesive component in ibuprofen tablet formulations

The compressional, mechanical and bioadhesive properties of tablet formulations incorporating a new gum obtained from the incised trunk of the Cedrela odorata tree were evaluated and compared with those containing hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). Compressional properties were evaluated using Hausner's ratio, Carr's Index, the angle of repose, and Heckel, Kawakita and Gurnham plots. Ibuprofen tablets were prepared using the wet granulation method. Bioadhesive studies were carried out using the rotating cylinder method in either phosphate buffer pH 6.8 or 0.1 M hydrochloric acid media. The gum is a low viscosity polymer (48 cPs), and Fourier transform infrared spectroscopy revealed the presence of a hydroxyl group. Py and Pk values, which are measures of plasticity, showed the gum to be significantly (p<0.05) more plastic than HPMC, and plasticity increased with polymer concentration. All tablet formulations were non-friable (<1.0%), and the formulations containing the gum had a higher crushing strength (130.95 N) than those containing HPMC (117.85 N) at 2.0% w/w binder. Formulations incorporating the gum were non-disintegrating and had a significantly longer drug release time than those containing HPMC. At the highest binder concentration, Cedrela gum formulations adhered to incised pig ileum longer than those containing HPMC. Cedrela gum exhibited better compressive, flow and binding properties than HPMC and is suitable as a bioadhesive and for sustained release of drugs.

Propriedades de compressão, mecânicas e de formulações de comprimidos bioadesivos, que incorporam nova goma de mascar obtidas a partir de incisão de tronco da árvore de Cedrela odorata, foram avaliadas e comparadas com aquelas contendo hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). Propriedades de compressão foram avaliadas usando a razão de Hausner, índice de Carr, ângulo de repouso e os gráficos de Heckel, Kawakita e Gurnham. Prepararam-se comprimidos de ibuprofeno utilizando o método de granulação a úmido. Realizaram-se estudos de bioadesividade utilizando o método de cilindro rotativo em tampão fosfato pH 6,8, ou meio ácido com 0,1 M de ácido clorídrico. A goma é um polímero de baixa viscosidade (48 cPs) e a espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) revelou a presença de um grupo hidroxila. Valores de Py e Pk, que são medidas de plasticidade, mostraram que a goma é significativamente (p <0,05) mais plástica do que HPMC e que a plasticidade aumenta com a concentração de polímero. Todas as formulações de comprimidos mostraram-se não-friáveis (<1,0%) e aquelas contendo a goma apresentaram maior resistência ao esmagamento (130.95N) do que aquelas contendo HPMC (117.85N) em 2,0% (p/p) do ligante. As formulações que incorporaram a goma eram não-desintegrantes e apesentaram tempo de liberação significativamente maior do que aquelas contendo HPMC. As formulações de goma de Cedrela aderiram à incisão de íleo de porco por tempo maior do que aquelas contendo HPMC com a maior concentração de ligante. A goma Cedrela apresentou melhor fluxo, compressão e propriedades de ligação do que HPMC e é adequada como bioadesivo e para a liberação sustentada de fármacos.

Alginate/hydrophobic HPMC (60M) particulate systems: new matrix for site-specific and controlled drug delivery

This study aimed to obtain site-specific and controlled drug release particulate systems. Some particulates were prepared using different concentrations of sodium alginate (Na-Alg) alone and others were formulated using different proportions of Na-Alg with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) stearoxy ether (60M viscosity grade), a hydrophobic form of conventional HPMC, using diclofenac potassium (DP) by ion-exchange methods. Beads were characterized by encapsulation efficiency, release profile, swelling, and erosion rate. The suitability of common empirical (zero-order, first-order and Higuchi) and semi-empirical (Ritger-Peppas and Peppas-Sahlin) models was studied to describe the drug release profile. The Weibull model was also studied. Models were tested by non-linear least-square curve fitting. A general purpose mathematical software (MATLAB) was used as an analysis tool. In addition, instead of the widely used linear fitting of log-transformed data, direct fitting was used to avoid any sort of truncation or transformation errors. The release kinetics of the beads indicated a purely relaxation-controlled delivery, referred to as case II transport. Weibull distribution showed a close fit. The release of DP from Na-Alg particulates was complete in 5-6 hours, whereas from Na-Alg hydrophobic HPMC particulate systems, release was sustained up to 10 hours. Hydrophobic HPMC with Na-Alg is an excellent matrix to formulate site-specific and controlled drug release particulate systems.

Este estudo teve como objetivo a obtenção de sistemas particulados para a liberação controlada de fármacos em sítios de ação específicos. Algumas partículas foram preparadas utilizando-se diferentes concentrações de alginato de sódio (Na-Alg) e outras foram formuladas por diferentes proporções de Na-Alg com estearoxílico éter de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) (grau de viscosidade 60M), uma forma hidrofóbica do convencional HPMC, utilizando o diclofenaco de potássio (DP) por métodos de troca iônica. Os grânulos foram caracterizados pela eficiência de encapsulação, perfil de liberação, inchaço e taxa de erosão. A adequação de diferentes modelos empíricos (de ordem zero, primeira ordem e Higuchi) e semi-empíricos (Ritger-Peppas e Peppas-Sahlin) foi estudada para descrever o perfil de liberação do fármaco. O modelo de Weibull também foi estudado. Os modelos foram testados através de ajuste não linear de curva pelo método dos mínimos quadrados. O software matemático MATLAB foi utilizado como ferramenta de análise matemática. Além disso, em vez do método de ajuste linear de dados transformados, foi utilizado o ajuste direto para evitar qualquer tipo de erro de truncamento ou de transformação. A cinética de liberação dos grânulos indicou liberação controlada puramente pelo processo de relaxamento, referida como transporte caso II. A distribuição de Weibull apresentou bom ajuste. A liberação do DP a partir de partículas de Na-Alg foi concluída em 5-6 horas, enquanto que a partir de sistemas particulados de Na-Alg HPMC hidrofóbico, a liberação foi mantida por até 10 horas. O HPMC hidrofóbico com Na-Alg é uma excelente matriz para a formulação de sistemas particulados para a liberação controlada de fármacos em sítios de ação específicos.

Avaliação da influência de adjuvantes não-poliméricos solúveis na liberação do nimodipino a partir de formulações matriciais de liberação prolongada / Evaluation of soluble non-polymeric adjuvants in the release of nimodipino from controlled release matrices formulations

Fármacos com características lipofílicas costumam apresentar velocidade de difusão muito baixa a partir de matrizes hidrofílicas de liberação, comprometendo a obtenção de níveis plasmáticos terapeuticamente efetivos. Contudo, a liberação de fármacos lipossolúveis a partir de sistemas matriciais é influenciada pelo pH do meio, que pode facilitar a formação de cargas na molécula, melhorando sua performance. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de adjuvantes não poliméricos em facilitar a solubilização do Nimodipino, “in vitro”, através do perfil de dissolução de cápsulas matriciais de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). As formulações desenvolvidas apresentaram o mecanismo de liberação do fármaco pela matriz governado pelo processo de erosão de acordo com o modelo cinético de Korsmeyer-Peppas, onde n>1. Entretanto algumas formulações apresentaram 0.5> n < 1 demonstrando ser um sistema anômalo dependente de difusão e erosão. Os perfis de dissolução nos dois meios testados mostraram-se distintos podendo observar diferenças significativas entre eles.

Drugs with slow solubility present very low diffusion from hydrophilic matrices, committing the serum levels therapeutically effectives. However, the liberation of lipophilic drugs starting from matrix systems is influenced by the pH of the medium, that it can facilitate the formation of charges in the molecule, improving your performance. The objective of this work was to evaluate the capacity of non-polymeric excipients in facilitating the solubilization of Nimodipino “in vitro”, through the capsules dissolution profiles of hydroxypropylmethylcellulose matrices. The developed formulations presented the release mechanism of drug influenced by erosion process according with the kinetic model of Korsmeyer-Peppas, where n>1. However, some formulations presented 0.5> n <1 demonstrating to be an anomalous system dependent of diffusion and erosion. The dissolution profiles in the two tested mediums showed different, allowing to observe significant differences among them.

Influence of cellulose polymers type on in vitro controlled release tablets containing theophylline

In this study, the effect of ethylcellulose (EC) and 6 types of hydroxypropylmethylcellulose (Methocel® K100M, K100MPRCR, K15MPRCR, K4MPRCR, K4M PR and E4MCR) on release profile of theophylline from matrix tablets was evaluated. Formulations tablets were prepared by either wet granulation or direct compression technique. The tablets were evaluated for physical characteristics and in vitro release of drug was performed as described in USP 30 ed. (Test 3). All formulations with cellulose polymer produced tablets easily and with physicals characteristics in accordance with official limits. Drug dissolution tests showed that formulations with 15 percent of Methocel® K4MPR, 15 percent of Methocel® K4MPRCR and 30 percent of Ethocel® N10STD, obtained by direct compression method, complied with official specifications, in terms of release profile and diffusion was the main mechanism involved in theophylline delivery.

Os efeitos das variáveis das formulações na liberação da teofilina a partir da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e etilcelulose (EC) em comprimidos matriciais foram estudados. Formulações de comprimidos foram preparadas pelos métodos da granulação úmida ou compressão direta usando diferentes viscosidades de HPMC. Propriedades físico-químicas dos comprimidos e liberação do fármaco foram estudadas conforme dissolução descrita no Teste 3 da Farmacopéia Americana 30ed. Ensaios "in vitro" mostraram que as formulações com 15 por cento de Methocel® K4MPR, 15 por cento de Methocel® K4MPRCR e 30 por cento de Ethocel® N10STD obtidas por compressão direta apresentaram bom perfil de liberação de teofilina e a difusão foi o principal mecanismo envolvido na liberação.