Novel biopharmaceutical development investigations towards drug and formulation performance optimization

For a drug to excerpt pharmacological action after oral intake, it first needs to be released from the formulation, get into solution (dissolve), be absorbed, and reach the systemic circulation. Since only solubilized drugs can be absorbed, and thus have therapeutic effect, the understanding of the dissolution and drug release processes of a drug product is of primary importance. Such understanding allows a robust formulation development with an ideal in vivo performance. In order to meet set standards, the performance assessment of oral drug products, such as dissolution testing, often applies conditions that are not reflective of the in vivo environment. The use of non-physiologically relevant dissolution method during the drug product development phase can be misleading and give poor mechanistic understanding of the in vivo dissolution process. Hence, we hypothesized that applying physiologically relevant conditions to the dissolution test would result in more accurate in vivo predictability for a robust and precise development process. Since the buffering system in the intestinal lumen operates at low molarity values, phosphate buffer at low buffer capacity was used as a first approach to an in vivo relevant parameter. Furthermore, a biphasic system was used, that is, the low buffer capacity medium was paired with an organic layer (n-octanol) to mimic the concurrent drug absorption that happens with the in vivo dissolution. Both poorly and highly soluble drugs in immediate release formulations (ibuprofen and metronidazole, respectively) were tested in this set-up to assess the dissolution in the aqueous medium and the partitioning to the organic phase. Additionally, enteric coated formulations were tested in bicarbonate buffer at the in vivo reported molarities values to assess the impact of buffer species on drug dissolution. The evaluated parameters were the buffer system (bicarbonate buffer vs. phosphate buffer), buffer capacity and medium pH. In all approaches, dissolution was also carried out in compendial buffer for comparison purposes. Our results demonstrate that the USP-recommended dissolution method greatly lacked discriminatory power, whereas low buffer capacity media discriminated between manufacturing methods. The use of an absorptive phase in the biphasic dissolution test assisted in controlling the medium pH due to the drug removal from the aqueous medium. Hence, the applied noncompendial methods were more discriminative to drug formulation differences and manufacturing methods than conventional dissolution conditions. In this study, it was demonstrated how biphasic dissolution and a low buffer capacity can be used to assess drug product performance differences. This can be a valuable approach during the early stages of drug product development for investigating drug release with improved physiological relevance. Similarly, all the enteric coated formulations displayed a fast release in phosphate buffer and complied with the compendial performance specifications. On the other hand, they all had a much slower drug release in bicarbonate buffer and failed the USP acceptance criteria. Also, the nature of the drug (acid vs base) impacted the dissolution behavior in bicarbonate buffer. This study indicates that compendial dissolution test for enteric coated tablets lacks physiological relevance and it needs to be reevaluated. Thus, an in vivo relevant performance method for EC products is needed. Overall, the findings of this thesis comprehensively demonstrates that meaningful differences in performance and accordance to clinical reports were only obtained when physiological relevant conditions were applied. Hence, our results indicate that the central hypothesis was answered positively

Para que um medicamento exerça a ação farmacológica após a ingestão oral, ele primeiro precisa ser liberado da formulação, dissolver, ser absorvido e atingir a circulação sistêmica. Uma vez que apenas medicamentos solubilizados podem ser absorvidos e, assim, ter efeito terapêutico, a compreensão dos processos de dissolução e liberação de um medicamento é de extrema importância. Tal compreensão permite o desenvolvimento de uma formulação robusta com o desempenho in vivo ideal. Para atender aos padrões regulatórios previamente estabelecidos, a avaliação da performance de formulações orais, como por exemplo, o teste de dissolução, frequentemente aplica condições que não refletem o ambiente fisiológico. O uso de métodos de dissolução não fisiologicamente relevante durante a fase de desenvolvimento do medicamento pode gerar resultados equivocados sem uma compreensão mecanistica do processo de dissolução in vivo. Portanto, a hipótese desse trabalho é que a aplicação de condições fisiologicamente relevantes no teste de dissolução resultaria em uma predição mais precisa da dissolução in vivo para um processo de desenvolvimento robusto e preciso. Uma vez que o sistema tampão no lúmen intestinal possui baixa molaridade, o tampão fosfato com baixa capacidade tamponante foi usado como uma primeira abordagem como um meio de dissolução fisiologicamente relevante. Além disso, foi utilizado um sistema bifásico, ou seja, o meio de baixa capacidade tamponante combinado a uma fase orgânica (n-octanol) para imitar a absorção in vivo. Formulações de liberação imediata contendo fármacos de baixa e de alta solubilidade (ibuprofeno e metronidazol, respectivamente) foram testadas no sistema bifásico para avaliar a dissolução no meio aquoso e a partição para a fase orgânica. Ademais, formulações com revestimento entérico foram testadas em tampão bicarbonato nos valores de molaridades fisiológicos para avaliar o impacto da espécie tamponante na dissolução do fármaco. Os parâmetros avaliados foram o sistema tampão (tampão bicarbonato vs. tampão fosfato), capacidade tamponante e pH médio. Em todas as abordagens, a dissolução também foi realizada em tampão farmacopeico para fins de comparação. Nossos resultados demonstraram que o método de dissolução farmacopeico não foi discriminativo, enquanto o meio com menor capacidade tamponante diferenciou entre as formulações obtidas via granulação úmida ou compressão direta. Ademais, a utilização da fase orgânica no teste de dissolução bifásica auxiliou no controle do pH do meio aquoso. Portanto, os métodos não compendiais aplicados foram mais discriminativos do que as condições de dissolução convencionais. Neste estudo, foi demonstrado como a dissolução bifásica e uma baixa capacidade tamponante podem ser usadas para avaliar as diferenças na performance de formulações. Esta pode ser uma abordagem valiosa durante os estágios iniciais do desenvolvimento de medicamentos para investigar a liberação destes sob condições fisiologicamente relevantes. Da mesma forma, todas as formulações com revestimento entérico exibiram uma liberação rápida em tampão de fosfato e atenderam às especificações farmacopeicas. Entretanto, a liberação do fármaco foi muito mais lenta em tampão de bicarbonato e consequentemente não cumpriram com as especificações farmacopeicas. Além disso, a natureza do fármaco (ácido vs. base) impactou o comportamento de dissolução no tampão de bicarbonato. Este estudo indica que o teste de dissolução convencional para comprimidos de liberação retardada não possui relevância fisiológica e precisa ser reavaliado. Portanto, os resultados desta tese demonstram de forma abrangente que diferenças significativas na performance condizentes com relatórios clínicos foram obtidas apenas quando as condições fisiológicas relevantes foram aplicadas. Esses resultados indicam que a hipótese central foi respondida positivamente

Desenvolvimento de organogel injetável subcutâneo de Pluronic®-F127 e lecitina de soja (OPL) contendo meloxicam para uso veterinário / Development of a veterinary organogel formulation containing soy lecithin, Pluronic® F-127 and meloxicam for the treatment of acute and chronic pain in small animals

O organogel é formado por uma matriz tridimensional composta de filamentos que se auto-organizam em uma rede entrelaçada e que, por seu tipo de estrutura, pode ser utilizado com o objetivo de atuar como um implante que se forma in situ, sendo capaz de se comportar como uma forma farmacêutica de liberação prolongada. Esse trabalho tem, por tanto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver, caracterizar, quantificar e traçar perfis de dissolução para formulações de organogel contendo meloxicam como principio ativo. O material está dividido em quatro capítulos, sendo apresentada inicialmente (I) revisão da literatura a respeito da lecitina de origem vegetal, com suas principais fontes de obtenção, como soja, girassol e colza, e também seu uso farmacêutico na obtenção de formulações como organogéis, microemulsões e lipossomas. Os demais capítulos abordam (II) desenvolvimento e otimização de uma formulação de organogel contendo lecitina de soja e Pluronic® F-127 como formadores da matriz tridimensional e meloxicam como principio ativo. (III) Desenvolvimento e validação de um método de quantificação do teor de meloxicam por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). (IV) Desenvolvimento de um método de dissolução para formulações de organogel, que fosse capaz de ser utilizado na caracterização do perfil de dissolução de diferentes formulações. Com os resultados obtidos, foi possível desenvolver formulações de organogel contendo lecitina de soja, Pluronic® F-127 e meloxicam, assim como um método analítico validado para as analises de teor. Por fim, foram obtidos também os perfis de dissolução de duas formulações mais promissoras

Organogels are formed by a three-dimensional matrix composed of filaments that selforganize in an interlaced network and that, due to its type of structure, can be used with the objective of acting as an implant that forms in situ, being able to behave as an extendedrelease dosage form. This work has, therefore, the objective of this work was to develop, characterize, quantify and trace dissolution profiles for organogel formulations containing meloxicam as active ingredient. The material is divided into four chapters, initially presented (I) review of the literature on lecithin of plant origin, with its main sources of production, such as soybean, sunflower and rapeseed, and also its pharmaceutical use in obtaining formulations such as organogels , microemulsions and liposomes. The remaining chapters address (II) development and optimization of an organogel formulation containing soy lecithin and Pluronic® F-127 as three-dimensional matrix formers and meloxicam as an active ingredient. (III) Development and validation of a method for quantification of meloxicam content by high performance liquid chromatography (HPLC). (IV) Development of a dissolution method for organogel formulations, capable of being used to characterize the dissolution profile of different formulations. With the results obtained, it was possible to develop organogel formulations containing soy lecithin, Pluronic® F-127 and meloxicam, as well as a validated analytical method for content analysis. Finally, the dissolution profiles of two more promising formulations were also obtained

Desenvolvimento de bebidas lácteas probióticas adicionadas de polpa de morango e suplementadas com L-triptofano elaboradas a partir de leite bubalino e bovino / Development of probiotic dairy beverages with strawberry pulp and supplemented with L-tryptophan from buffalo and bovine milk

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma formulação de bebida láctea bubalina probiótica adicionada de polpa de morango, comparando os efeitos do uso do leite de búfala e de vaca na elaboração dos produtos e verificando a possibilidade de suplementação com triptofano nos produtos lácteos probióticos. Como primeira etapa do trabalho, bebidas lácteas probióticas foram elaboradas a partir de leite bubalino e bovino, fermentadas com Streptococcus thermophilus TA040, Lactobacillus bulgaricus LB340 e Lactobacillus acidophilus La5, e formuladas com 0, 25 e 50% de soro em sua formulação. As bebidas foram avaliadas quanto à cinética de fermentação das culturas láticas utilizadas, ao teor de proteína, gordura e sólidos totais não gordurosos, pós-acidificação, viabilidade das culturas fermentadoras e sua capacidade de sobrevivência ao estresse gastrointestinal in vitro. As bebidas lácteas bubalinas apresentaram resultados superiores as bebidas bovinas. O uso do leite de búfala na elaboração das bebidas lácteas promoveu benefícios quanto as culturas láticas presentes nos produtos, exercendo efeito protetivo e influindo na preservação da viabilidade das bactérias ao longo do armazenamento refrigerado e durante a simulação do estresse gastrointestinal in vitro. As bebidas lácteas elaboradas com 25% apresentaram os resultados mais próximos aos obtidos pelos produtos controle, sem adição de soro, sendo selecionadas para a segunda parte do estudo. Nesta etapa, as formulações de bebida láctea com 25% de soro, foram acrescidas de um preparado com polpa de morango e bebidas sem adição da fruta, utilizadas como controle. As bebidas lácteas bubalinas frutadas, apresentaram menor teor de gordura e melhores características reológicas, com maior viscosidade e consistência do que os produtos controle, sem afetar a pós-acidificação, o perfil de ácido graxo, assim como, a viabilidade e a resistência às condições de estresse gastrointestinal in vitro das culturas fermentadoras. A avaliação da possibilidade de suplementar lácteos probióticos com triptofano foi realizada em conjunto com a Universidade de Milão. Para isso, iogurtes probióticos receberam adição de triptofano antes ou após a fermentação, sendo avaliados com relação ao perfil de pós-acidificação, quantidade de triptofano nos produtos, número de células viáveis por plaqueamento e citometria de fluxo ao longo do armazenamento a 25° e 4°C. Complementarmente, a influência da presença do triptofano no crescimento e produção de compostos antimicrobianos pelas culturas láticas, também foi avaliada. A adição de triptofano após a fermentação dos iogurtes, que foram armazenados sob refrigeração (4°C), além de não afetar a pós-acidificação dos produtos, apresentou benefícios quanto a viabilidade L. acidophilus, redução do dano e aumento do número de células vivas, promovendo teor maior do aminoácido nos iogurtes. A presença do triptofano nos meios de cultivo, também influenciou de forma positiva o crescimento de S. thermophilus e L. acidophilus, melhorando o desenvolvimento das bactérias durante a fermentação e influindo em uma maior atividade antilistérica por parte do S. thermophilus. Diante da influência positiva da aplicação do leite de búfala na elaboração das bebidas lácteas, assim como, a adição do triptofano em iogurtes probióticos, a suplementação do aminoácido em bebidas lácteas bubalinas frutadas permitiria a obtenção de um produto funcional, onde seus benefícios estariam relacionados tanto ao consumo do probiótico presente no produto quanto a complementação de triptofano na dieta do consumidor

The aim of this study was to develop a formulation of probiotic buffalo dairy beverage added with strawberry pulp, comparing the effects of using buffalo and cow's milk in the preparation of products and verifying the possibility of tryptophan supplementation in probiotic dairy products. As a first stage of the work, probiotic dairy beverages were made from buffalo and bovine milk, fermented with Streptococcus thermophiles TA040, Lactobacillus bulgaricus LB340 and Lactobacillus acidophilus La5, and formulated with 0, 25 and 50% whey in their formulation. The beverages were evaluated for the fermentation kinetics of the used lactic cultures, the levels of protein, fat and total no fat solids, post-acidification, fermenting cultures viability and their ability to survive gastrointestinal stress in vitro. Buffalo milk use in dairy beverages production promoted benefits regarding the lactic cultures present in the products, exerting a protective effect and influencing the viability preservation of bacteria during the cold storage and simulation of gastrointestinal stress in vitro. Dairy beverages made with 25% whey addition showed results similar to those obtained by the control products, without whey addition, being selected for the second part of the study. In this part, the dairy beverages formulations with 25% whey, were added with a preparation were added with a strawberry pulp preparation and dairy beverages without added fruit, used as a control. Fruity bubaline dairy beverages had lower fat content and better rheological characteristics, with higher viscosity and consistency than control products, without affecting post-acidification, fatty acid profile, as well as viability and resistance to in vitro gastrointestinal condition of fermented cultures. The possibility of supplementing probiotic dairy products with tryptophan was evaluated in partnership with the University of Milan. For this, probiotic yogurts received the addition of tryptophan before or after fermentation, being evaluated in relation to the post-acidification profile, tryptophan amount in the products, viable cell number per plating and flow cytometry during storage at 25°C and 4°C. In addition, the influence of the tryptophan presence on the growth and production of antimicrobial compounds by lactic cultures was also evaluated. The addition of tryptophan after the yogurt fermentation, which were stored under refrigeration (4°C), in addition to not affecting the post-acidification of the products, showed benefits to the viability of L. acidophilus, reduced the damage and increased the number of cells promoting higher amino acid content in yogurts. Tryptophan presence in the culture media also positively influenced the growth of S. thermophiles and L. acidophilus, improving the development of bacteria during fermentation and influencing better antilisteric activity in the part of S. thermophiles. In view of the buffalo milk positive influence observed after the application in dairy beverage preparation, as well as the addition of tryptophan in probiotic yoghurts, amino acid supplementation in fruity buffalo dairy beverages would allow to obtain a functional product, where its benefits would be related both to the consumption of the probiotic present in the product as to the supplementation of tryptophan in the consumer's diet

Optimization of cosmetic formulations development using Box-Behnken design with response surface methodology: physical, sensory and moisturizing properties

Considering the importance of an adequate composition of the formulation in the development of stable, safe and effective cosmetic products, experimental design techniques are tools that can optimize the formulation development process. The objective of this study was to develop topical formulations using the Box-Behnken design with response surface methodology and evaluate its physical, sensory and moisturizing properties. The experimental design used in the first step allowed to identify and to quantify the influence of raw materials, as well as the interaction between them. In the second step, the analysis identified the influence of soy lecithin, the phytantriol and capric acid triglyceride and caprylic on the consistency index, stickiness and greasiness and skin hydration. Cetearyl alcohol, dicetyl phosphate and cetyl phosphate 10EO and acrylates/C10-30 alkylacrylate crosspolymer showed effects in rheological parameters. The addition of soy lecithin had significant effects in terms of consistency index, stickiness, oiliness and immediate moisturizing effects. Phytantriol showed effects on increasing consistency index and oiliness sensation. Thus, the experimental design was shown to be an effective tool for research and development of cosmetics, since it allowed the assessment of the individual and interaction effects of raw materials in the responses: rheological parameters, sensory and clinical efficacy.

Potenciais candidatos a novos agentes antineoplásicos: síntese e avaliação da atividade antitumoral de análogos ureídicos e tioureidicos da capsaicina / New potential antineoplastic candidates: synthesis and antitumoral evaluation of urea and thiourea capsaicin analogues

As neoplasias malignas, doenças mundialmente conhecidas como câncer, possuem um dos tratamentos mais onerosos, tóxicos e de baixa seletividade na terapêutica atual. Adicionalmente, o contínuo crescimento da incidência da doença também representa em uma grande problemática. Os produtos de origem natural se apresentam como alternativas para o tratamento de diversas doenças, incluindo o câncer. A capsaicina, produto natural proveniente das pimentas do gênero Capsicum, apresenta propriedades antineoplásicas, portanto, pode ser utilizada como protótipo para obtenção de análogos. Quatro séries foram planejadas e sintetizadas, obtendo-se compostos ureídicos e tioureídicos. A estratégia sintética se baseou na reação da piperonilamina ou vanililamina com isocianatos ou isotiocianatos, ligados a substituintes aromáticos ou alquílicos. Vinte e sete análogos foram sintetizados com rendimentos variando entre 22 a 90 %. Todos os compostos apresentaram aspecto sólido variando a cor de branco a levemente amarelados. Para a caracterização das substâncias obtidas foram utilizados dados de RMN 1H e 13C, ponto de fusão e a determinação de pureza foi realizada mediante HPLC. Todos os compostos foram submetidos a ensaios de avaliação da atividade citotóxica por redução do MTT contra linhagens de células cancerígenas e células sadias. Os compostos RPF652, RPF 512 - 514) apresentaram atividade comparável ou superior ao protótipo com valores de IC50 na faixa de micromolar. Os resultados apontados pela modelagem molecular indicam que descritores eletrônicos como Ehomo e Elumo podem estar associados à atividade do composto, ClogP (3,92) pode favorecer melhor permeabilidade na membrana celular, e o maior número de sítios de acepção de ligação de hidrogênio podem corroborar com a citotoxidade em linhagem A2058. Particularmente, o análogo RPF652 apresentou atividade pronunciada com valores de IC50 de 55, 67, e 87 µM contra as células A2058, SK-MEL 25, e U87, respectivamente, o que representa atividade de superior à capsaicina. Como uma tendência o composto RPF652 causou parada no ciclo de linhagem B-RAF B16F10 não levando a célula à morte. Porém esta linhagem não apresenta mutação no códon V600E. Em contraponto, o análogo RPF652 apresentou maior potência contra linhagem V600EB-RAF A2058 mutada, indicando possível seletividade em linhagens que apresentam a mutação no códon V600E da proteína B-RAF. Ademais, novos esforços devem ser concentrados no análogo RPF652 para melhor elucidação mecanística de sua atividade

Malignant neoplasms have one of the most expensive, non-selective and toxic treatment of present times. This situation, combined with the rising incidence rate, represents a major problem for humanity. The use of natural products can be an alternative for treatment of several diseases, including cancer. Capsaicin is a natural product derived from Capsicum peppers, with reported anticancer activity and can be used as prototype for the design of new molecules with remarkable activity. Capsaicin analogues were designed and synthesized in four series of derivatives, replacing the prototype amide bond with urea and thiourea functions. The synthetic approach builds the urea/ thiourea scaffold using the reaction of piperonyl/ vanilyl amine with alkyl and aryl isocyanides/ isothiocyanides. Twenty-seven new compounds were obtained with yields from 22 to 90 %, and were fully characterized using 1H and 13C NMR, the purity was determined by melting point and HPLC. All of the obtained compounds were evaluated in MTT cytotoxic assays against different cancer cell-lines (B16F10, A2058, SK-MEL 25 and U-87), and compared with healthy human cells (T75). Additionally, the most active compound was submitted to a cell cycle arrest assay. The thiourea derivative RPF652 was the most active compound, and the urea derivatives RPF512, RPF513 and RPF514 showed good micromolar IC50 values. This results, when correlated with several in silico-calculated properties for the obtained molecules, suggests that ClogP, Ehomo, Elumo and the number of hydrogen-bond acception sites may be correlated to the anticancer activity reported. RPF652 especially, showed IC50 values with superior activity and better selectivity index when compared with capsaicin. The cell-cycle assay of RPF652 showed significant arrest in V600E-codon B-RAF non-mutated cell lines (B16F10) without killing it. V600E-codon B-RAF mutated cells A2058, were significantly more sensitive to the compound. These findings may suggest some insights about the mechanism of action and targets of this compounds

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.

In vitro release of diclofenac diethylamine from gels: evaluation of generic semisolid drug products in Brazil

In order for the pharmacological action of a topical dermal drug product to occur, the drug must first be released from the vehicle to be available to penetrate the skin layers and reach the site of action. Drug release is mainly dependent on the characteristics of the formulation. Currently, to register a generic or a similar drug product in Brazil performance testing of topical drug products for local action is not required. In this context, this aim of this study was to evaluate the in vitro release of commercial diclofenac diethylamine gel products available on the Brazilian pharmaceutical market, using the vertical diffusion cell method. Factors which may influence the test, such as the type of membrane used, and the effect of the formulation characteristics on the diffusion rate were evaluated. Brazilian legislation currently allows generic drug products to contain excipients other than the reference drug, which may affect the drug release from the vehicle. Only one of the four generic drug products tested could be considered equivalent to the reference Cataflam Emulgel®. The cellulose acetate and polyethersulfone membranes tested were found to be interchangeable in the in vitro release studies carried out on this product.

Para exercer ação farmacológica, medicamentos tópicos de aplicação cutânea precisam, primeiramente, liberar o fármaco do veículo, para que desta forma ele se torne disponível para penetração nas camadas da pele, até atingir seu local de ação. A liberação do fármaco do veículo depende principalmente das características da formulação. Até a presente data, para registrar um medicamento genérico ou similar no Brasil não se exigem testes de desempenho para produtos tópicos de ação local. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a liberação in vitro de especialidades farmacêuticas de diclofenaco dietilamônio gel do mercado farmacêutico brasileiro, usando o sistema de célula de difusão vertical. Avaliaram-se fatores que influenciam o teste como o tipo de membrana usada nos ensaios de liberação e características da formulação que impactam a velocidade de difusão. A legislação vigente no País permite que medicamentos genéricos contenham excipientes diferentes do medicamento referência. Esta diferença afetou a liberação do fármaco do veículo. Dos quatro medicamentos genéricos testados apenas um seria considerado equivalente ao medicamento referência Cataflam Emulgel®. As membranas de acetato de celulose e polietersulfona testadas apresentaram-se intercambiáveis nos estudos de liberação desse produto.

Simultaneous RP-HPLC determination of sparfloxacin and dexamethasone in pharmaceutical formulations

The present study describes the development and subsequent validation of simple and accurate stability indicating RP-HPLC method for the determination of sparfloxacin and dexamethasone in pharmaceutical formulations in the presence of their stress-induced degradation products. Both the drugs and their stress-induced degradation products were separated within 10 minutes using C8 column and mixture of methanol and 0.02 M phosphate buffer pH 3.0 (60:40 v/v, respectively) as mobile phase at 270 nm using diode array detector. Regression analysis showed linearity in the range of 15-105 µg/mL for sparfloxacin and 5-35 µg/mL for dexamethasone. All the analytes were adequately resolved with acceptable tailing. Peak purity of the two drugs was also greater than 0.9999, showing no co-elution peaks. The developed method was applied for simultaneous determination of sparfloxacin and dexamethasone in pharmaceutical formulations for stability studies.

O presente estudo descreve o desenvolvimento e a subsequente validação de indicador de estabilidade simples e acurada por RP-HPLC para a determinação de esparfloxacino e dexametasona em formulações farmacêuticas na presença de produtos de degradação induzidos por estresse. Tanto os fármacos quanto os produtos de degradação induzidos pelo estresse foram separados em 10 minutos, utilizando coluna C8 e mistura de methanol e tampão fosfato 0,02 M, pH 3,0 (60:40 v/v, respectivamente) como fase móvel e detector de arranjo de diodo a 270 nm, A análise de regressão mostrou linearidade na faixa de 15-105 µg/mL para esparfloxacino e 5-35 µg/mL para a dexametsona. Todos os analitos foram resolvidos adequadamente com tailing aceitável. O pico de pureza dos dois foi maior que 0.9999, não mostrando picos de co-eluição. O método desenvolvido foi aplicado para a determinação simultânea de esparfloxacino e dexametasona em formulações farmacêuticas e para estudos de estabilidade.

Formulation and evaluation of buccoadhesive quetiapine fumarate tablets

The aim of present study was to develop and evaluate buccoadhesive Quetiapine Fumarate (QF) tablets, which is extensively metabolised by liver. Buccoadhesive tablets of QF were prepared using HPMC K4M, HPMC K15M and combination of carbopol and HPC as mucoadhesive polymers by direct compression method. Sodium deoxycholate was added to formulation to improve the permeation of drug. The formulations were tested for bioadhesion strength, ex vivo residence time, swelling time and in vitro dissolution studies and ex vivo permeation studies. Optimized formulation (F3) showed 92% in vitro release in 8 h and 67% permeation of drug through porcine buccal mucosa and followed fickian release mechanism with zero order kinetics. FTIR studies of optimized formulation showed no evidence of interaction between the drug and polymers. In vivo mucoadhesive behaviour of optimized formulation was performed and subjective parameters were evaluated.

O objetivo do presente estudo foi desenvolver e avaliar os comprimidos bucoadesivos de fumarato de quetiapina (FQ), que é extensivamente metabolizada no fígado. Os comprimidos bucoadesivos de FQ foram preparados utilizando-se HPMC K4M, HPMC K15M e a combinação de carbopol e HPC como polímeros mucoadesivos pelo método de compressão direta. O desoxicolato de sódio foi adicionado à formulação para melhorar a permeação do fármaco. As formulações foram testadas quanto à força de bioadesão, tempo de residência ex vivo, tempo de inchamento, dissolução in vitro e permeação ex vivo. A formulação otimizada (F3) mostrou 92% de liberação in vivo em 8 h e 67% de permeação do fármaco através da mucosa bucal de porco e seguiu o mecanismo fickiano de liberação com cinética de ordem zero. Os estudos de FTIR da formulação otimizada não mostraram evidência da interação entre o fármaco e os polímeros. O comportamento mucoadesivo in vivo da formulação otimizada foi efetuado e avaliaram-se os parâmetros subjetivos.

Pharmacokinetic study with computational tools in the medicinal chemistry course

To improve the teaching-learning process in the Medicinal Chemistry course, new strategies have been incorporated into practical classes of this fundamental discipline of the pharmaceutical curriculum. Many changes and improvements have been made in the area of medicinal chemistry so far, and students should be prepared for these new approaches with the use of technological resources in this field. Practical activities using computational techniques have been directed to the evaluation of chemical and physicochemical properties that affect the pharmacokinetics of drugs. Their objectives were to allow students to know these tools, to learn how to access them, to search for the structures of drugs and to analyze results. To the best of our knowledge, this is the first study in Brazil to demonstrate the use of computational practices in teaching pharmacokinetics. Practical classes using Osiris and Molinspiration were attractive to students, who developed the activities easily and acquired better theoretical knowledge.

Para melhorar o processo ensino-aprendizagem no curso de Química Medicinal novas estratégias estão sendo incorporadas às aulas práticas desta disciplina fundamental do currículo farmacêutico. Muitas mudanças e melhorias vêm marcando a área de química medicinal e por isso é importante que os alunos sejam colocados nestas novas abordagens na área, com a utilização de recursos tecnológicos. As atividades práticas foram direcionadas para a avaliação dos dados químicos e físico-químicos de fármacos que influenciam as propriedades farmacocinéticas com o auxílio de técnicas computacionais. Os objetivos foram permitir aos alunos conhecer essas ferramentas, saber como acessá-las, procurar as estruturas de fármacos e analisar os resultados. Este é o primeiro estudo publicado no Brasil que apresenta aula prática computacional sobre o tema farmacocinética. As aulas práticas utilizando os servidores Osiris e Molinspiration foram atraentes para os alunos, que desenvolveram as atividades com maior facilidade e sedimentaram o conhecimento teórico adquirido em sala de aula.