Pullulan: an advantageous natural polysaccharide excipient to formulate tablets of alendronate-loaded microparticles

This work reports the preparation of tablets by direct compression of sodium alendronate-loaded microparticles, using pullulan as filler. The tableting properties of pullulan were compared with those of microcrystalline cellulose and lactose. Pullulan tablets showed low variations in average weight, thickness and drug content. Moreover, these tablets exhibited a higher hardness compared to the other excipients. In vitro release studies showed that only pullulan was capable to maintain gastroresistance and release properties of microparticles, due to its ability to protect particles against damage caused by compression force. Thus, pullulan was considered an advantageous excipient to prepare tableted microparticles.

Neste trabalho relata-se a preparação de comprimidos pela compressão direta de micropartículas contendo alendronato de sódio, utilizando o pullulan como diluente. As propriedades dos comprimidos de pullulan foram comparadas com as de comprimidos de celulose microcristalina e de lactose. Os comprimidos de pullulan mostraram baixa variação no peso médio, espessura e teor. Por outro lado, estes apresentaram altos valores de dureza comparados aos preparados com os outros excipientes. Através dos estudos de liberação in vitro pode-se observar que apenas o pullulan foi capaz de manter a gastrorresistência e as propriedades de liberação das micropartículas, o que se deve à sua capacidade de proteger as partículas do dano causado pela força de compressão. Dessa forma, o pullulan foi considerado um excipiente vantajoso para a preparação de comprimidos microparticulados.

Effects of polyethylene glycols on intestinal efflux pump expression and activity in Caco-2 cells

The present study was planned to investigate the influence of polyethylene glycols (PEGs) on the activity and expression of P-glycoprotein (P-gp). Sub-toxic concentrations of PEGs in Caco-2 cells were determined using the MTT test assay. Then the measurement of Rhodamine-123 (Rho-123) uptake, a P-gp fluorescence substrate, in Caco-2 cells confronting PEG 400 (1% and 2% w/v), PEG 4000 (2% and 4% w/v), PEG 6000 (2% and 4% w/v), PEG 10000 (2% and 4% w/v), PEG 15000 (1% and 2% w/v), and PEG 35000 (2% and 4% w/v) overnight was taken to elucidate whether non-toxic concentrations of PEGs are able to impact P-gp activity. Furthermore, western blotting was carried out to investigate P-gp protein expression. The results showed that PEG 400 at concentrations of 1% (w/v) and 2% (w/v) and PEG 6000 at the concentration of 4% (w/v) are notably capable of blocking P-gp. Based on the obtained results it is concluded that the mentioned excipients could be used to obstruct P-gp efflux transporter in order to increase the bioavailability of co-administered substrate drug.

O presente estudo foi planejado para investigar a influência de polietileno glicóis sobre a atividade e expressão da P- glicoproteína (P-gp) . Concentrações sub-tóxicas de PGPs e em células Caco-2 foram determinadas por meio do ensaio de MTT. Em seguida, efetuou-se a a medida de captura de Rodamina-123 (Rho-123), um substrato fluorescente de P-gp, em células Caco-2, confrontando com PEG 400 (1% e 2% m/v), PEG 4000 (2% e 4% m/v) e PEG 6000 (2% e 4% m /v), PEG 10000 (2% e 4% w/v), PEG 15000 (1% e 2% m/v), e PEG 35000 (2% e 4% m/v). Essa medida foi efetuada durante a noite, para saber se as concentrações não tóxicas de excipientes são capazes de influenciar a actividade da P-gp. Além disso, realizou-se o western blotting para investigar a expressão da proteína P-gp. Os resultados mostraram que o PEG 400, nas concentrações de 1% (m/v) e 2% (m/v), e PEG 6000, na concentração de 4% (m/v) são capazes de bloquear P-gp. Com base nos resultados conclui-se que os excipientes mencionados poderiam ser utilizados para obstruir o efluxo por P-gp, a fim de aumentar a biodisponibilidade de do fármaco co-administrado.

Rational use of antioxidants in solid oral pharmaceutical preparations

Antioxidants are currently used as efficient excipients that delay or inhibit the oxidation process of molecules. Excipients are often associated with adverse reactions. Stability studies can guide the search for solutions that minimize or delay the processes of degradation. The ability to predict oxidation reactions in different drugs is important. Methods: This study was conducted to assess the rational use of butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), sodium metabisulfite (SMB), propyl gallate (PG) and cysteine (CYS) in tablet formulations of simvastatin and ketoconazole. These antioxidants were evaluated according to stability parameters and the relationship between efficiency of the antioxidant and chemical structure of the drugs. Results were compared with DPPH tests and computational simulations. BHT was most efficient regarding simvastatin stability, and the most effective BHT concentrations for maintaining stability were 0.5 and 0.1%. In relation to ketoconazole, SMB was most efficient for maintaining content and dissolution profile. The evaluation by DPPH showed that the largest percentage of absorbance reduction was observed for PG, while SMB proved most efficient and had lower consumption of DPPH. The same pattern was observed, albeit with lower efficiency, for the other lipophilic antioxidants such as BHT and BHA. The results of the molecular modeling study demonstrated that electronic properties obtained were correlated with antioxidant activity in solution, being useful for the rational development of liquid pharmaceutical formulations but not for solid oral formulations. This study demonstrated the importance of considering stability parameters and molecular modeling to elucidate the chemical phenomena involved in antioxidant activity, being useful for the rational use of antioxidants in the development of pharmaceutical formulations.

Atualmente, antioxidantes são usados como excipientes eficientes, que retardam ou inibem o processo de oxidação de moléculas. Excipientes são frequentemente associados a efeitos adversos. Estudos de estabilidade podem ajudar na busca por possíveis soluções para minimizar ou retardar os processos de degradação. A habilidade de prever as reações de oxidação em diferentes fármacos é importante. O estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o uso racional de hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT), metabissulfito sódico (SMB), galato de propila (PG) e cisteína (CYS) em formulações de comprimidos de sinvastatina e cetoconazol. Eles foram avaliados por parâmetros de estabilidade e pela relação entre a eficiência dos antioxidantes e a estrutura química do fármaco. Os resultados foram comparados com testes de DPPH e simulações em computador. BHT foi mais eficiente com relação a estabilidade da sinvastatina e às concentrações mais eficientes para manutenção de estabilidade foram 0,5 e 0,1%. Com relação ao cetoconazol, SMB foi mais eficiente em manter o conteúdo e o perfil de dissolução. A avaliação por DPPH mostrou que o maior percentual de redução de absorção foi observado para PG, enquanto que SMB mostrou ser mais eficiente e consumir menos DPPH. A mesma tendência foi observada com menos eficiência em todos os outros antioxidantes lipofílicos como o BHT e BHA. Os resultados do estudo de modelagem molecular demonstraram que as propriedades eletrônicas obtidas podem ser correlacionadas com a atividade antioxidante em solução, sendo útil para o desenvolvimento racional de formulações farmacêuticas líquidas, mas não para formulações sólidas orais. Este estudo demonstrou a importância de considerar parâmetros de estabilidade e modelagem molecular para elucidar os fenômenos químicos envolvidos na atividade antioxidante, sendo úteis para o uso racional de antioxidantes no desenvolvimento de formulações farmacêuticas.

Comparative study of sustained-release lipid microparticles and solid dispersions containing ibuprofen

Ibuprofen is one of the most important non-steroidal anti-inflammatory drugs used in the treatment of inflammatory diseases. In its pure state, ibuprofen presents poor physical and mechanical characteristics and its use in solid dosage forms needs the addition of excipients that improve these properties. The selection of the best excipients and the most suitable pharmaceutical dosage form to carry ibuprofen is very important for the industrial success of this drug. Given these factors, lipid microparticles and solid dispersions of ibuprofen with cetyl alcohol, stearic acid, and hydrogenated castor oil were prepared. These formulations were intended to improve the physical and mechanical characteristics and to sustain the release of this drug. Physical mixtures were also prepared with the same ingredients in similar proportions. The solid dispersions of ibuprofen/stearic acid and ibuprofen/hydrogenated castor oil showed the best flow characteristics compared with pure ibuprofen. Further, gelatin capsules filled with lipid microparticles and solid dispersions were submitted to dissolution tests in order to study the influence of the prepared systems in the release profiles of ibuprofen. Prolonged release of ibuprofen was achieved with the lipid microparticles and solid dispersions prepared with the different types of excipients.

O ibuprofeno é um dos antiinflamatórios não esteróides mais utilizados no tratamento de patologias associadas a processos inflamatórios. Este fármaco, quando no seu estado puro, apresenta características físicas e mecânicas pouco satisfatórias e a sua utilização em formas sólidas só é possível se forem adicionados excipientes que permitam melhorar estas propriedades. A seleção dos excipientes ideais e da forma farmacêutica mais adequada para veicular o ibuprofeno é fundamental para o sucesso industrial deste fármaco. Tendo em conta estes fatores, prepararam-se micropartículas lipídicas e dispersões sólidas de ibuprofeno com cada um dos seguintes excipientes: álcool cetílico, ácido esteárico e óleo de rícino hidrogenado. Estas formulações tinham por finalidade melhorar as características físicas e mecânicas e prolongar a liberação deste fármaco. Foram, também, preparadas misturas físicas do ibuprofeno com os mesmos excipientes e nas mesmas proporções. As dispersões sólidas de ibuprofeno/ácido esteárico e as dispersões sólidas de ibuprofeno/óleo de rícino hidrogenado foram aquelas que apresentaram melhores características de escoamento comparativamente com o ibuprofeno puro. Por outro lado, foram preparadas cápsulas de gelatina com as diferentes micropartículas lipídicas e dispersões sólidas e submetidas a ensaios de dissolução com o objetivo de estudar a influência dos sistemas preparados nos perfis de liberação do ibuprofeno. A liberação prolongada do ibuprofeno foi conseguida nas diferentes micropartículas lipídicas e dispersões sólidas preparadas com os diferentes excipientes.