Effect of cross-linked biodegradable polymers on sustained release of sodium diclofenac-loaded microspheres

ABSTRACT

The objective of this study was to formulate an oral sustained release delivery system of sodium diclofenac(DS) based on sodium alginate (SA) as a hydrophilic carrier in combination with chitosan (CH) and sodium carboxymethyl cellulose (SCMC) as drug release modifiers to overcome the drug-related adverse effects and to improve bioavailability. Microspheres of DS were prepared using an easy method of ionotropic gelation. The prepared beads were evaluated for mean particle size, entrapment efficiency, swelling capacity, erosion and in-vitro drug release. They were also subjected to various studies such as Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy (FTIR) for drug polymer compatibility, Scanning Electron Microscopy for surface morphology, X-ray Powder Diffraction Analysis (XRD) and Differential Scanning Calorimetric Analysis (DSC) to determine the physical state of the drug in the beads. The addition of SCMC during the preparation of polymeric beads resulted in lower drug loading and prolonged release of the DS. The release profile of batches F5 and F6 showed a maximum drug release of 96.97 ± 0.356% after 8 h, in which drug polymer ratio was decreased. The microspheres of sodium diclofenac with the polymers were formulated successfully. Analysis of the release profiles showed that the data corresponds to the diffusion-controlled mechanism as suggested by Higuchi.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi elaborar um sistema de entrega de oral de liberação sustentada de diclofenaco sódico (DS) com base em alginato de sódio (SA), como um transportador hidrofílico em combinação com quitosana (CH) e carboximetilcelulose de sódio (SCMC) como modificadores de liberação de fármaco para diminuir os efeitos adversos e melhorar a biodisponibilidade. Prepararam-se microesferas de DS usando um método fácil de geleificação ionotrópica. Avaliaram-se os grânulos preparados quanto ao tamanho médio de partícula, eficiência de compressão, inchaço in vitro, erosão e capacidade de liberação de fármacos. Estes tammbém foram submetidos a vários estudos, como espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para compatibilidade de fármaco e polímero, microscopia eletrônica de varredura para morfologia de superfície, análise de difração de raios-X (XRD) do pós e análise calorimétrica diferencial de varredura (DSC) para determinar o estado físico do fármaco nos grânulos. A adição de SCMC durante a preparação de grânulos do polímero resultou em fármacos com menor carga de fármaco e liberação prolongada do DS. O perfil de liberação dos lotes F5 e F6 apresentou máximo de fármaco liberado de 96,97±0,356% após 8 h após o que a proporção do fármaco no polímero foi diminuída. As microesferas de diclofenaco de sódio com os polímeros foram formuladas com sucesso. A análise dos perfis de liberação mostrou que os dados correspondem ao mecanismo de difusão controlada, como sugerido por Higuchi.