Development and characterization of pullulan-polymethacrylate free films as potential material for enteric drug release

ABSTRACT Free films of pullulan-polymethacrylate associations were produced by casting process to develop a novel target-specific material. For characterization, tests of water vapor permeability, swelling index, infrared absorption spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy and mechanical analysis were performed. The polysaccharide concentration directly influenced vapor permeability and swelling, increasing the values of the latter up to five times when added in a proportion of 20% (per weight). The individual properties of each polymer were maintained, and chemical interactions were not detected. The films were found to be thermally stable and they had unaltered mechanical properties with the addition of the polysaccharide. The microscopic analysis revealed rugosity that was proportional to pullulan and disorganization of the polymer network at pH 6.8. These results suggest that this novel material has potential for enteric drug release because of synergism between pH and enzyme dependence.

Levan in the developing of new colon-specific polymer material: evaluation of the permeability, moisture and thermal analyses in free films of Eudragit® FS 30 D / Levana no desenvolvimento de novo material polimérico cólon-específico: avaliação da permeabilidade, intumescimento e análises térmicas de filmes isolados de Eudragit® FS 30 D

Levan was used as agent in the synthesis of new colon-specific polymeric matrix together with Eudragit® FS 30 D. Eudragit® FS 30 D films incorporated with levan were made by casting process and characterized to: water vapour transmission, sweeling index, differential scanning calorimetry and thermogravimetric. The levan increased the films permeability (p < 0.001) however did not influenced in the sweeling index of the formulations (p > 0.05). The thermal analyses of the films indicated a glass transition temperature approximate at 47°C and thermal decomposition at 400°C. The results indicated that there is potential for using such site-specificity blend as pharmaceutical coating material.

Levana foi utilizada na síntese de novo material polimérico cólon-específico conjuntamente com o Eudragit® FS 30 D. Filmes de Eudragit® FS 30 D aditivados de levana foram feitos pelo método de "casting process" e caracterizados quanto à transmissão de vapor de água, índice de intumescimento, calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria. A levana aumentou a permeabilidade dos filmes (p < 0,001), entretanto não influenciou no índice de intumescimento das formulações (p > 0,05). As análises térmicas dos filmes indicaram uma temperatura de transição vítrea aproximada de 47°C e temperatura de decomposição de 400°C. Os resultados indicaram que há potencial de uso desta nova blenda sítio-específica como material de revestimento farmacêutico.

Avaliação da pectina fosfatada aplicada na formação de filmes isolados: material candidato a novos sistemas para liberação modificada de fármacos / Phosphated pectin application in the development of films for drug delivery systems: evaluation of permeability properties and swelling

Pectina fosfatada (Pect-TMFT) juntamente com o α-Gluco-oligossacarídeo (Bioecolians®) foram incorporados à dispersão aquosa de polimetacrilato (Eudragit® RS 30 D) para obtenção de filmes isolados pelo processo "casting" (50 ºC) em placa de Teflon®. A Pect-TMFT e o Bioecolians® foram adicionados à dispersão de Eudragit® RS 30 D nas concentrações: 90: 05: 05, 80: 10: 10 e 70: 20: 10 (4 por cento p/v). Citrato de trietila (TEC) foi utilizado como plastificante (20 por cento da massa do polimetacrilato). As dispersões propostas apresentaram habilidades filmogênicas. Os filmes isolados foram caracterizados pela determinação da permeabilidade ao vapor d'água (TVA), pelo índice de intumescimento (Ii por cento) em fluidos de simulação gástrica (FSG) e intestinal (FSI) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O aumento do polissacarídeo modificado e do Bioecolians® nos filmes favoreceram a permeabilidade ao vapor d'água e o grau de hidratação quando em FSI (pH= 6,8). Dessa forma, o filme 70: 20: 10, poderá impedir a liberação prematura do fármaco em regiões superiores do TGI quando aplicado como revestimento de sistemas sólidos orais. Além disso, a presença da Pect-TMFT e do Bioecolians®, poderá favorecer a degradação específica da película por enzimas produzidas pela microflora colônica, possibilitando uma cinética de liberação modificada de fármacos apesar das variações inter-individuais de pH que possam existir.

Phosphated pectin (Pect-TMFT) together with α-gluco-oligossacaride (Bioecolians®) were incorporated into aqueous dispersion of polymethacrylate (Eudragit® RS 30 D) to obtain free films by the casting process (50ºC) in Teflon® plate. Pect-TMFT and Bioecolians® were added into dispersions of Eudragit ® RS 30 D at different rates: 90:05:05, 80:10:10 and 70:20:10 (4 percent p/v). Triethyl citrate (TEC) was used as plasticizer (20 percent of mass of the polymethacrylate). The proposed dispersions showed film formation ability. The free films were characterized by the determination of water vapour transmission (WVT), by the swelling index (Ii percent) in fluids of gastric simulation (FGS) and intestinal (FIS) and by scanning electron microscopy (SEM). The increase of modified polysaccharide and Bioecolians® in the films favored their permeability to the water vapour and their hydration degree when in FIS (pH = 6.8). In that way, the obtained film in the concentration 70:20:10, can prevent the premature release of the drug in the up GIT when applied to develop oral solid systems coating. Besides, the presence of Pect-TMFT and Bioecolians® can contribute to the specific membrane degradation by colonic microflora enzymes, making possible a modified release kinetics of drugs even with the existence of inter-individual variations of pH.

Avaliação da pectina-HPMC no processo de revestimento por compressão: I - Estudo da propriedade de intumescimento em núcleos revestidos / Evaluation of pectin-hpmc as compression coating: I - A study of the swelling properties of coated tablet

Neste estudo, comprimidos de teofilina anidra foram revestidos através do processo de revestimento por compressão aplicando sistema binário pectina-HPMC. O método aplicado gerou comprimidos revestidos com características físicas adequadas aos padrões farmacopeicos. Foram avaliadas as características físicas dos comprimidos obtidos em diferentes proporções (80:20, 60:40, 50:50, 40:60, 20:80, 0:100) de pectina-HPMC respectivamente, e estabelecido o perfil de intumescimento desses sistemas nos fluidos de simulação gástrico (pH 1,2) e intestinal (pH 6,8). O método aplicado gerou a formação de comprimidos revestidos que apresentaram variação nos perfis de hidratação in vitro, entretanto, a análise estatística revelou que estas diferenças não foram significativas quando comparadas entre si. O sistema formado apresenta elevada expectativa sobre o gerenciamento da liberação de fármacos, todavia, só a partir do teste de dissolução que constitui a segunda etapa deste projeto poderemos definir qual das formulações propostas será mais eficaz no controle da cinética de liberação.

In this study, core tablets of dry theophylline were compressed coated using the system pectin-HPMC for controlled drug delivery. The methodology applied produced coated tablets with suitable physical characteristics according to Brazil Pharmacopeia 4th edition. The physical properties were evaluated for different ratios (80:20, 60:40, 50:50, 40:60, 20:80, 0:100) of pectin-HPMC, respectively, and the swelling test was carried out in simulated gastric fluid (pH 1.2) and in simulated intestinal fluid (pH 6.8). The method applied gave origin to coated tablets with high expectation in the kinetics control of drug release. From the statistics analyses of the results obtained, it was observed that results were not significant between different ratios.

Avaliação das propriedades de intusmescimento e permeabilidade de filmes isolados de polimetacrilato contendo polissacarídeo da raiz de Lótus (Nelumbo nucifera) / Evaluation of sweeling and permeability properties of films isolated from polymethacrylate containing polysaccharide from Lotus root (Nelumbo nucifera)

Polissacarídeo extraído da raiz de Lótus (Nelumbo nucifera) adicionado a polimetacrilato foi utilizado para a obtenção de filmes isolados, constituindo material candidato ao revestimento de formas farmacêuticas sólidas orais, sendo estas voltadas à liberação modificada de fármacos, potencialmente suscetíveis à degradação pela microflora presente exclusivamente na região distal do trato gastrinstestinal. A adição do polissacarídeo ao polímero de base, dispersão aquosa Eudragit®RS 30D, ocorreu em diferentes proporções: 100:0, 90:10, 80:20, 70:30. Os filmes isolados foram caracterizados pela determinação do índice de intumescimento e pela transmissão de vapor de água...

Influência da adição da goma arábica em filmes isolados de polímero acrílico. Estudo das propriedades de intumescimento e de permeabilidade / Influence of arabic gum in acrylic polymer isolated films. Study of swelling properties and permeability

Goma arábica associada ao polímero acrílico Eudragit RS30D® na formação de filmes isolados foram obtidos e investigados como material potencialmente adequado à liberação modificada de fármacos. Foram preparadas dispersões aquosas de 4 por cento (p/v) e o citrato de trietila (20 por cento massa polímero acrílico) foi usado como plastificante. Dispersões foram vertidas em placa de Nylon revestida com Teflon® e colocadas em estufa a 60 °C. A determinação do índice de intumescimento (Ii por cento) em fluidos de simulação gástrica (FSG) e intestinal (FSI), além da permeabilidade ao vapor d'água (TVA) foram avaliadas. As dispersões propostas apresentaram habilidades filmogênicas...

Desenvolvimento de comprimidos de AAS 500 mg: influência do Amido 1500® na compressão direta / Development of AAS 500 mg tablets influenced by direct compression (CD) process

O experimento teve por objetivo demonstrar a viabilidade tecnológica do desenvolvimento de comprimidos de AAS 500 mg (Ácido Acetil Salicílico), empregando processo de compressão direta (CD). O Amido 1500® foi usado como excipiente no desenvolvimento das formulações, visando investigar suas propriedades de compressibilidade, desintegração, agregação e lubrificação. Usando metodologias previstas em Farmacopéias, foram realizados ensaios tecnológicos e físico-químicos. Os resultados evidenciaram que a mistura dos pós apresentou características de fluxo e compressibilidade adequadas ao rol de excipientes para compressão direta disponíveis no mercado. A presença do Amido 1500® também interferiu no tempo de desintegração. Dentre as formulações propostas neste trabalho, a fórmula contendo 6,35 por cento de Amido 1500® foi eleita a mais adequada por apresentar maior proximidade em relação aos produtos disponíveis no mercado brasileiro

Excipientes farmacêuticos: perspectivas dos polissacarídeos na pesquisa e desenvolvimento de novos sistemas de liberação / Pharmaceutical excipients: perspectives for polysaccharides in the research and development of new drug delivery systems

Excipientes em geral são conceituados como substâncias auxiliares diretamente envolvidas na composição das diversas formulações farmacêuticas. Constituintes de diferentes sistemas terapêuticos viabilizam o sucesso da forma farmacêutica final, apresentando características e propriedades diferentes daquelas pertinentes aos fármacos. Excipientes farmacêuticos constituem elementos de elevado destaque na formulação dos medicamentos, uma vez que, exercem efetivo papel na garantia de obtenção da forma farmacêutica adequada ao uso e ao efeito terapêutico desejado, regendo e influenciando de maneira significativa a cedência do princípio ativo contido no medicamento. Polissacarídeos são polímeros de monossacarídeos, encontrados abundantemente na natureza, a baixo custo, e devido as suas propriedades, de baixa toxicidade, biodegradabilidade, características filmogênicas, facilidade de derivatização, disponibilidade a baixo custo, têm constituído elementos de elevado interesse e destaque nas pesquisas farmacêuticas. Estes polímeros naturais encontram vasto campo de aplicação incluindo a melhoria de diversas propriedades das formulações de formas farmacêuticas sólidas tradicionais, sendo estas representadas pela facilidade de escoamento dos granulados, boa uniformidade de peso e otimização da dureza em comprimidos. Prioritariamente, encontram posição de destaque na pesquisa e desenvolvimento de novos sistemas para liberação modificada de fármacos quando aplicados nos sistemas reservatórios (revestimento farmacêutico), sistemas matriciais, ou como ôcarregadoresö macromoleculares e/ou biodegradáveis

Material de acondicionamento e embalagem primário: avaliação da permeabilidade ao vapor d'água / Primary material for packing: evaluation of permeability to water vapor

A ampla diversidade dos materiais de acondicionamento e embalagem (MAE) disponíveis no mercado, considerados elementos de segurança, informação e facilidade na administração dos medicamentos, tem permitido a manutenção da integridade dos diferentes componentes das formulações farmacêuticas. Garantindo prioritariamente, a estabilidade do fármaco durante todo período de estocagem, isolando o produto final, dos fatores externos que podem alterar sua conservação (ar, luz, umidade). A escolha do MAE adequado para cada produto, representa argumento constante de estudos. A determinação da transmissão de vapor d/'água (TVA) constitui parâmetro capaz de estabelecer a permeabilidade em membranas poliméricas, sendo considerado método simples quando comparado com estudos tradicionais de difusão, permitindo prever o comportamento e a integridade do MAE. A proposta deste estudo foi determinar a TVA em diferentes composições poliméricas (MAE primário) destinados para formas sólidas orais. A TVA foi investigada aplicando método padrão recomendado pela ASTM (American Society for Testing Material - EUA). Utilizando cúpulas de alumínio, modelo Braive Instruments (Payne permeability cup); e micrômetro (Mitutoyo). Os resultados obtidos demonstram que a TVA foi mais elevada na ordem Pet/Pe < Pe < MB < MC 40/30 < Pet < MC 60/20, para todas as diferentes composições poliméricas testadas (associações de polímeros plásticos ou de celulose). Entretanto, a análise estatística (ANOVA) sobre o conjunto dos dados gerados, demonstraram que apesar dos diferentes valores de TVA registrados, estes resultados não foram estatisticamente significativos. Estes resultados sugerem, para as amostras testadas, que a escolha do MAE apropriado, poderá basear-se, no custo final do produto

Perspectivas dos sistemas de liberaçäo colo-específicos / Perspectives for the colon-specific drug delivery systems

A pesquisa e o desenvolvimentode novos dispositivos para liberaçäo de fármacos com elevado grau de especificidade, constituem estímulo e justificativas constantes na continuidade dos investimentos realizados nas últimas décadas em tecnologia farmacêutica. Neste contexto, várias pesquisas foram direcionadas à obtençäo de sistemas terapêuticos apresentando elevado grau de seletividade para liberaçäo de fármacos em regiöes específicas do trato gastrointestinal. Dentre esses, os sistemas terapêuticos colo-específicos destinados a via oral, voltados ao tratamento de afecçöes locais, aliado às perspectivas de administraçäo oral de peptídeos para absorçäo e açäo sistêmica, apresentam elevada posiçäo de destaque. O colo devido as suas particularidades (elevado tempo de residência e baixa atividade enzimática) tem sido amplamente explorado como ambiente adequado e promissor tanto para o tratamento local, como para a liberaçäo e otimizaçäo da biodisponibilidade de fármacos: corticosteróides, contraceptivos, hormônio do crescimento e insulina.

Polissacarídeos no desenvolvimento de filmes cólon-específicos e de sistemas matriciais para liberação modificada / Polysaccharides in the development of films colon-specifics and matrixes systems for modified liberation

Muitos polissacarídeos devido as suas propriedades e aprovação para uso como excipiente farmacêutico, são amplamente sugeridos na obtenção de sistemas para liberação modificada, os quais proporcionam manutenção das concentrações plasmáticas dos fármacos a níveis terapêuticos, podendo ainda, prevenir a inativação dos ativos sensíveis às condições fisiológicas do trato gastrintestinal (peptídeos), direcionando elevadas concentrações desses fármacos exclusivamente aos sítios de ação específicos. Neste trabalho proposta de desenvolvimento de membrana para revestimento cólon-específico foi realizada, associando polimetacrilatos aos polissacarídeos inulina e galactomanano (GSA). Valores das taxas de transmissão de vapor dïágua, índice de intumescimento, e coeficiente de permeabilidade à cafeína, em diferentes situações de simulação do trato gastrintestinal, foram influenciados principalmente pela participação dos polimetacrilatos...