Formulation and evaluation of carvedilol microcapsules using Eudragit NE30D and sodium alginate

ABSTRACT

Inclusion complexes of carvedilol(CR) with hydroxyl propyl beta-cyclodextrin (HPBCD) was prepared using co-grinding technique. Then, the inclusion complex was microencapsulated using combinations of Eudragit NE30D (EU) and sodium alginate (SA) utilizing orifice gelation technique. The formulations were analysed by using Scanning electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), Differential scanning Calorimetry (DSC) and X-ray diffractometer (XRD) and also evaluated for particle size, encapsulation efficiency, production yield, swelling capacity, mucoadhesive properties, zeta potential and drug release. The microcapsules were smooth and showed no visible cracks and extended drug release of 55.2006% up to 12 hours in phosphate buffer of pH 6.8, showing particle size within the range of 264.5-358.5 µm, and encapsulation efficiency of 99.337±0.0100-66.2753±0.0014%.The in vitro release data of optimized batch of microcapsules were plotted in various kinetic equations to understand the mechanisms and kinetics of drug release, which followed first order kinetics, value of "n" is calculated to be 0.459 and drug release was diffusion controlled. The mice were fed with diet for inducing high blood pressure and the in vivo antihypertensive activity of formulations was carried out administering the optimized formulations and pure drug separately by oral feeding and measured by B.P Monwin IITC Life Science instrument and the results indicated that the bioavailability of carvedilol was increased both in vitro and in vivo with the mucoadhesive polymers showing primary role in retarding the drug release.

RESUMO

Prepararam-se complexos de carvedilol (CR) com hidroxipropil beta-ciclodextrina (HPBCD), utilizando a técnica de co-moagem. O complexo de inclusão foi microencapsulado empregando-se associações de Eudragit NE30D (EU) e alginato de sódio (AS), utilizando a técnica de gelificação de orifício. As formulações foram analisadas utilizando-se microscopia eletrônica de varredura (SEM), espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier, calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difratometria de raios X (XDR) e, também, avaliadas por tamanho de partícula, eficiência de encapsulação, rendimento de produção, capacidade de inchamento, propriedades mucoadesivas, potencial zeta e liberação do fármaco. Obtiveram-se microcápsulas lisas e sem fendas visíveis, com liberação prolongada do fármaco de 55,2006% em 12 horas em tampão fosfato pH 6,8, com tamanho de partículas na faixa de 264,5-358,5 mm e eficiência de encapsulação de 99,3337±0,0100-66,2753±0,0014%. Os dados de liberação in vitro de lote otimizado de microcápsulas foram plotados em várias equações cinéticas para se entender os mecanismos e a cinética de liberação do fármaco, que é de primeira ordem, o valor de "n" foi de 0,459 e a liberação do fármaco foi por difusão controlada. Os camundongos foram alimentados com dieta para induzir pressão sanguínea alta e a atividade anti-hipertensiva in vivo das formulações foi obtida por administração de formulações otimizadas e fármaco puro, separadamente, por via oral e medida pelo equipamento BP Monwin IITC Life Science. Os resultados mostraram que a biodisponibilidade do carvedilol aumentou tanto in vitro quanto in vivo com os polímeros mucoadesivos, mostrando papel principal no retardamento da liberação do fármaco.