Formulation, in vitro drug release and in vivo human X-ray investigation of polysaccharide based drug delivery systems for targeting 5-fluorouracil to the colon

ABSTRACT

The purpose of this research study was to develop 5-fluorouracil compression coated tablets by using biodegradable polysaccharide polymer locust bean gum (LBG) and hydroxyl propyl methyl cellulose (HPMC) as coating materials. The fast disintegrating core tablets containing 50 mg of 5-fluorouracil were compression coated with LBG and HPMC in different ratios (81, 72 and 63) with a coat weight of 300, 400 and 500 mg. In vitro dissolution data indicated that the formulation (CLH63) with a coat weight of 500 mg containing LBG and HPMC in the ratio 63 gave the best release profile (0% in first 5 hour and 96.18% in 24 hours). DSC and FTIR results indicated no possibility of interaction between drug and polymers or other excipients. In vivo human X-ray studies revealed that formulation CLH63 was able to resist breakdown in the stomach and small intestine. The disintegration of the tablet occurred in the colon between 8 to 16 hours of post dose. By the present study, it can be concluded that the LBG and HPMC based compression coated tablets of 5-fluorouracil will be useful strategy for colonic delivery of 5-fluorouracil without being released in upper gastrointestinal region for the safe and effective management of colon cancer.

RESUMO

O propósito desta pesquisa foi desenvolver comprimidos revestidos de fluoruracila utilizando polissacarídio biodegradável polymer locust bean gum (LBG) e hidroxipropilmetil celulose (HPMC) como materiais de revestimento. Os comprimidos de desintegração rápida contendo 50 mg de fluoruracila foram revestidos por compressão com LBG e HPMC em diferentes proporções (81, 72 e 63), com peso de cobertura de 300, 400 e 500 mg. Os dados da dissolução in vitro indicaram que a formulação (CLH63) com peso de cobertura de 500 mg contendo LBG e HPMC na proporção de 63 forneceu o melhor perfil de liberação (0% nas primeiras 5 horas e 96,18% em 24 horas). Os resultados de DSC e de FTIR não indicaram interação entre o fármaco e os polímeros ou outros excipientes. Os estudos de raios X in vivo revelaram que a formulação CLH63 foi capaz de resistir à quebra no estômago e no intestino delgado. A desintegração do comprimido ocorreu no cólon, entre 8 e 16 horas após a administração da dose. Pelo presente estudo, concluiu-se que os comprimidos de fluoruracila revestidos com LBG e HPMC por compressão se constituirão em estratégia útil na liberação de fluoruracila no cólon, para o tratamento seguro e efetivo do câncer de cólon, sem que o fármaco seja liberado na região gastrointestinal superior.