Innovative pharmaceutical strategies for niclosamide repositioning / Estratégias farmacêuticas inovadoras para o reposicionamento da niclosamida

The antiparasitic niclosamide has shown promising anticancer activity in preclinical studies against several types of cancer, such as colorectal and prostate. Thus, the objective of this work was to develop innovative formulations for the repositioning of niclosamide as an anticancer agent. In chapter I, a critical review of the literature on the physicochemical properties of the drug was carried out, in addition the results of clinical studies against colorectal and prostate cancer. Besides, a review was carried out on studies that developed formulations containing this drug, as well as hypotheses to improve the biopharmaceutical performance of this molecule. In chapter II, the development of solid amorphous dispersion containing niclosamide was carried out. Drug/polymer solutions were acoustic levitated and characterized by synchrotron X-ray light. This set allowed fast, high quality measurements, as well as the identification of niclosamide recrystallization. Plasdone® and Soluplus® demonstrated better properties to form amorphous dispersions, with the latter showing superior solubility enhancement. The study showed that the developed formulation increased the apparent saturation solubility of niclosamide in water by two times. In chapter III the objective was the development, physicochemical characterization and in vitro anticancer activity of a niclosamide nanoemulsion, having HCT-116 cells as a cellular model. Preliminary results indicated Capmul® MCM C8 as the best liquid lipid for the system, but the first nanoemulsions containing this lipid were not stable to justify its usage. On the other hand, Miglyol® 812 indicated to be a suitable liquid lipid for the system. The niclosamide nanoemulsion (~200 nm) with Miglyol® 812 and poloxamer 188 was stable for 56 days, with a monomodal particle size distribution. Cell viability assay against HCT-116 cells demonstrated that niclosamide cytotoxicity is time and concentration dependent. Results herein obtained encourage further research to understand and optimize niclosamide performance as an anticancer drug substance

O antiparasitário niclosamida tem apresentado promissora atividade anticâncer em estudos pré- clínicos contra diversos tipos de câncer, como coloretal e próstata. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver formulações inovadoras para o reposicionamento da niclosamida como agente anticâncer. No capítulo I foi realizada revisão crítica da literatura sobre as propriedades físico-químicas do fármaco, além de resultados de estudos clínicos da niclosamida contra câncer de coloretal e de próstata. Além disso, foi feita revisão sobre estudos que desenvolveram formulações contendo esse fármaco, bem como hipóteses para melhorar o desempenho biofarmacêutico dessa molécula. No capítulo II foi realizado o desenvolvimento de dispersão solida amorfa contendo niclosamida. Soluções de fármaco/polímero foram levitadas em levitador acústico e caracterizadas por raios-X de luz síncrotron. Este conjunto permitiu medições rápidas e de alta qualidade, bem como identificação de recristalização da niclosamida. Plasdone® e Soluplus® demonstraram melhores propriedades para formar as dispersões amorfas, com o último apresentando aumento de solubilidade superior. O estudo mostrou que a formulação desenvolvida aumentou em duas vezes a solubilidade aparente de saturação da niclosamida em água. No capítulo III o objetivo foi o desenvolvimento, a caracterização físicoquímica e atividade anticâncer in vitro de uma nanoemulsão de niclosamida, tendo células HCT-116 como modelo celular. Resultados preliminares indicaram o Capmul® MCM C8 como o melhor lipídio líquido para o sistema, mas as primeiras nanoemulsões contendo este lipídio não foram estáveis para justificar seu uso. Por outro lado, Miglyol® 812 indicou ser um lipídio líquido adequado para o sistema. A nanoemulsão de niclosamida (~200 nm) com Miglyol® 812 e poloxâmero 188 foi estável por 56 dias, com distribuição monomodal do tamanho de partícula. O ensaio de viabilidade celular contra células HCT-116 demonstrou que a citoxicidade da niclosamida é dependente do tempo e da concentração. Os resultados aqui obtidos encorajam mais pesquisas para entender e otimizar o desempenho da niclosamida como uma substância anticancerígena

Desenvolvimento e caracterização de dispersões sólidas de efavirenz / Development and characterization of efavirenz solid dispersions

A baixa solubilidade aquosa dos insumos farmacêuticos ativos (IFA) é um grande desafio no desenvolvimento de formulações farmacêuticas, pois pode resultar em biodisponibilidade insuficiente e variável. Diversas estratégias de modificação do estado sólido dos compostos ativos, têm sido propostas para incrementar a solubilidade de fármacos pouco solúveis em água. Dentre as estratégias abordadas a ispersão sólida (DS) é uma das formas mais promissoras de aumentar a solubilidade, dissolução e a biodisponibilidade de IFAs com baixa solubilidade aquosa. O efavirenz (EFV) é um inibidor não nucleosídeo da transcriptase reversa (NNRTI) e um dos componentes da terapia antirretroviral de alta atividade (HAART), sendo parte da primeira linha de tratamento de infecções do vírus HIV tipo 1. O antirretroviral está classificado como pertencente à classe II do SCB, e exibe baixa solubilidade aquosa (solubilidade menor que 10 µg/mL) e alta permeabilidade com absorção dependente da taxa de dissolução, resultando em biodisponibilidade oral baixa e variável. A administração de fármacos pouco solúveis na forma de DS é um método atraente para aumentar a biodisponibilidade in vivo. Neste estudo, um método de triagem rápida por evaporação de solvente foi empregado para preparar DS de EFV, variando-se proporções em misturas compostas pelos carreadores, polivinilpirrolidona K-28/32 (PVP K-28/32), copovidona (CoPVP), hidroxipropilmetilcelulose ftalato (HPMCP-50, HPMCP-55 e HPMCP-55s), poloxâmero 188 (P188) e poloxâmero 407 (P407). A solubilidade das DS foi avaliada por meio do método do equilíbrio (shake-flask), onde selecionou-se os polímeros P188 e P407 que conduziram a uma elevada capacidade de saturação em meio aquoso, superior a 1.000 vezes ao fármaco puro. As propriedades físico-químicas e do estado sólido das amostras foram avaliadas por meio de calorimetria exploratória diferencial (DSC); termogravimetria (TG); espectroscopia do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios X pelo método do pó (DRXP) e ensaios de dissolução com emprego do aparato IV USP. Os resultados de DRXP demonstraram que os carreadores P188 e P407 foram capazes de estabilizar o EFV na forma amorfa nas DS, fato esse evidenciado pela ausência de picos característicos do antirretroviral

he low aqueous solubility of the active pharmaceutical ingredient (API) is a major challenge in the development of pharmaceutical formulations as it may result in insufficient and variable bioavailability. Several strategies for modifying the solid-state of the active compounds have been proposed to increase solubility of drugs that are poorly soluble in water. Among the strategies approaches, solid dispersion (SD) is one of the most promising ways to increase solubility, dissolution and bioavailability of APIs with low aqueous solubility. Efavirenz (EFV) is a non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) and one of the components of highly active antiretroviral therapy (HAART), being part of the first line of treatment of type 1 HIV virus infections. The antiretroviral is classified as belonging to BCS class II, and exhibits low aqueous solubility (solubility less than 10 µg / mL) and high permeability with dissolution ratedependent absorption, resulting in low and variable oral bioavailability. Drug delivery of poorly aqueous soluble drugs in form SD is an appealing method to increase in vivo bioavailability. In this study, a fast screening method of solvent evaporation method was used to prepare EFV SD, varying the proportions in mixtures composed by the carriers polyvinylpyrrolidone K-28/32 (PVP K-28/32), copovidone (CoPVP), hydroxypropylmethylcellulose phthalate (HPMCP-50, HPMCP-55 e HPMCP-55s), poloxamer 188 (P188) e poloxamer 407 (P407). The solubility of the samples was evaluated by the method of equilibrium (shake-flask), wherein the polymers P188 and P407 were selected due to the capacity to promote high saturation in aqueous medium, 1,000 times superior to the pure drug. The physicochemical and solid-state properties of the samples were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC); thermogravimetry (TG); Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray powder diffraction (XRPD) and dissolution assays using the IV USP apparatus. The results of XRPD demonstrated that the carriers P188 and P407 were able to stabilize the EFV in amorphous form in the SD, a fact evidenced by the absence of characteristic peaks of the antiretroviral

Obtenção de gel mucoadesivo de nistatina para o tratamento da candidíase oral. Desenvolvimento e caracterização de dispersões sólidas de nistatina / Mucoadhesive gel obtaining nystatin for the treatment of oral candidiasis. Development and characterization of solid dispersions of nystatin

A nistatina (NYS) é o fármaco de primeira escolha no tratamento da candidíase oral, que frequentemente acomete mais os indivíduos imunocomprometidos e pacientes com outras desordens (diabetes não tratada, neoplasias, imunodeficiências). No mercado brasileiro, a NYS é encontrada na forma de suspensão oral aquosa, onde o procedimento para sua administração consiste em bochechar o medicamento. Apesar de haver a indicação de que se mantenha o contato direto entre fármaco e a mucosa oral, na qual se encontra a Candida spp., o que aumentaria expressivamente o sucesso terapêutico, a suspensão não apresenta tal propriedade. Assim, a NYS que é fármaco com ação efetiva contra a candidíase oral, é considerada pertencente à Classe IV do Sistema de Classificação Biofarmacêutica, ou seja, apresenta baixa solubilidade e baixa permeabilidade. A baixa solubilidade pode comprometer sua disponibilidade na cavidade oral, e consequentemente, sua ação farmacológica. Diante desse quadro, o objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de dispersões sólidas de NYS para o tratamento da candidíase oral, e sua posterior incorporação em gel mucoadesivo oral, favorecendo a formulação no local de ação. As dispersões sólidas são sistemas farmacêuticos, onde um fármaco pouco solúvel em água encontra-se dispersado em um carreador, no estado sólido. Os carreadores normalmente são hidrofílicos, o que permite que esses sistemas sejam empregados para aumentar a solubilidade aquosa do fármaco. Assim, foram desenvolvidas as dispersões sólidas de NYS, pelo método de eliminação do solvente, empregando como carreadores, lactose, HPMC, poloxamer 407 e poloxamer 188. Essas foram submetidas à caracterização por análise térmica, usando os ensaios de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria/termogravimetria derivada (TG/DTG). Dentre essas dispersões sólidas, aquelas que se mostraram com comportamento térmico sugerindo a formação de um novo "sistema", foram analisadas por meio de ensaio de solubilidade. Dessa forma, a formulação NYS DS G2 (49) se destacou, pois apresentou maior solubilidade em água (4,484 mg/mL); em pH 5,5 (4,249 mg/mL) e em pH 7,0 (4,293 mg/mL), ou seja, houve um aumento de 1,426 vezes em água; 4,227 vezes em pH 5,5; e 2,743 vezes em pH 7,0. Essa formulação foi, por fim avaliada por difração de raio-X e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, técnicas que corroboraram com a análise térmica quanto à indicação de formação da dispersão sólida. Por sua vez, essa dispersão sólida foi incorporada em 4 bases de géis mucoadesivos de carbopol ® 934 PNF, alterando apenas a concentração do polímero (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 %p/p). Foi observado que a liberação de NYS DS G2 (49) foi superior, quando comparada à liberação de NYS MP a partir do gel, e através do ensaio de mucoadesão, percebeu-se que os géis desenvolvidos apresentaram propriedades mucoadesivas compatíveis com relatos na literatura, independentemente da quantidade de carbopol ® empregada. As características reológicas foram distintas, e foi observado que as formulações Gel A e Gel B, que possuem menor quantidade de polímero, tiverem um indicativo de comportamento de fluido newtoniano, diferente dos demais, o que pode não ser desejado para esse tipo de forma farmacêutica tópica e semi-sólida. Ao final desse trabalho, pode-se concluir que foi possível desenvolver um sistema farmacêutico na forma de dispersão sólida com maior solubilidade que a NYS pura, e sua incorporação em uma forma farmacêutica mucoadesiva, e que a liberação da NYS na forma DS foi muito superior que o fármaco na forma "convencional", o que permite que a NYS esteja mais disponível na cavidade oral, e também junto à mucosa bucal, o que levaria a efeito farmacológico mais efetivo do antifúngico

Nystatin (NYS) is the drug of first choice in the treatment of oral candidiasis that most often affect immunocompromised individuals, and patients with other disorders. In the Brazilian market, NYS is found in the form of aqueous oral suspension, a medication used in the form of mouthwash. Although there is an indication to maintain direct contact between the drug and the oral mucosa, where Candida spp. is found, as well as where therapeutic success would significantly be increased, the suspension has no such property. Thus, the NYS is an effective drug against oral candidiasis, and belongs to Class IV of the Biopharmaceutical Classification System, it has low solubility and low permeability. The low solubility can compromise its availability in the oral cavity, and consequently, its pharmacological action. Given this situation, the objective of this work was the development of solid dispersions of NYS for the treatment of oral candidiasis, and its subsequent incorporation into oral mucoadhesive gel, in order to facilitate its action. Solid dispersions are pharmaceutical systems, in which a solid drug poorly soluble in water is dispersed in a carrier. These carriers are usually hydrophilic, and this allows the systems to be employed in order to increase the aqueous solubility of the drug. Thus, the solid NYS dispersions were developed by the solvent evaporation method, employing lactose, HPMC, poloxamer 407 and poloxamer 188 as carrier. These samples were subjected to characterization by thermal analysis, using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry / derivative thermogravimetry (TG / DTG). Among these solid dispersions, those samples which showed a specific thermal behavior suggesting the formation of new "system" were analyzed by solubility test. Thus, the NYS DS G2 formulation (49) stood out, once it showed greater solubility in water (4.484 mg/mL); at pH 5.5 (4.249 mg/mL) and pH 7.0 (4.293 mg/mL), in other words, an increase of 1,426 times in water; 4,227 times at pH 5.5; and 2,743 times at pH 7.0. This formulation was finally evaluated by X-ray diffraction, infrared spectroscopy with Fourier transform, techniques that corroborate the thermal analysis, indicating the formation of the solid dispersion. On the other hand, this solid dispersion was incorporated into 4 Carbopol ® 934 PNF mucoadhesive gels, with a variation of the polymer concentration. It was observed that NYS is improved of delivery from the gels, employing mucoadhesion test, and was also observed that the gels have mucoadhesive properties consistent with reports in the literature. However, the rheological characteristics are different, and it was observed that the Gel A and Gel B formulations, which has a lower amount of polymer behaved as a Newtonian fluid, which may not be desired for this type of topical gel. As conclusion, it was possible to develop a pharmaceutical system in the form of solid dispersion with greater solubility than the pure NYS, and their incorporation in a mucoadhesive dosage form and the release of NYS as DS was far superior wherein the drug in the "conventional" manner, which allows the NYS is longer available in the oral cavity, and also adjacent to the buccal mucosa, leading to more effective pharmacological effect of the antifungal agent

Obtenção de gel mucoadesivo de nistatina para o tratamento da candidíase oral. Desenvolvimento e caracterização de dispersões sólidas de nistatina / Mucoadhesive gel obtaining nystatin for the treatment of oral candidiasis. Development and characterization of solid dispersions of nystatin

A nistatina (NYS) é o fármaco de primeira escolha no tratamento da candidíase oral, que frequentemente acomete mais os indivíduos imunocomprometidos e pacientes com outras desordens (diabetes não tratada, neoplasias, imunodeficiências). No mercado brasileiro, a NYS é encontrada na forma de suspensão oral aquosa, onde o procedimento para sua administração consiste em bochechar o medicamento. Apesar de haver a indicação de que se mantenha o contato direto entre fármaco e a mucosa oral, na qual se encontra a Candida spp., o que aumentaria expressivamente o sucesso terapêutico, a suspensão não apresenta tal propriedade. Assim, a NYS que é fármaco com ação efetiva contra a candidíase oral, é considerada pertencente à Classe IV do Sistema de Classificação Biofarmacêutica, ou seja, apresenta baixa solubilidade e baixa permeabilidade. A baixa solubilidade pode comprometer sua disponibilidade na cavidade oral, e consequentemente, sua ação farmacológica. Diante desse quadro, o objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de dispersões sólidas de NYS para o tratamento da candidíase oral, e sua posterior incorporação em gel mucoadesivo oral, favorecendo a formulação no local de ação. As dispersões sólidas são sistemas farmacêuticos, onde um fármaco pouco solúvel em água encontra-se dispersado em um carreador, no estado sólido. Os carreadores normalmente são hidrofílicos, o que permite que esses sistemas sejam empregados para aumentar a solubilidade aquosa do fármaco. Assim, foram desenvolvidas as dispersões sólidas de NYS, pelo método de eliminação do solvente, empregando como carreadores, lactose, HPMC, poloxamer 407 e poloxamer 188. Essas foram submetidas à caracterização por análise térmica, usando os ensaios de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria/termogravimetria derivada (TG/DTG). Dentre essas dispersões sólidas, aquelas que se mostraram com comportamento térmico sugerindo a formação de um novo "sistema", foram analisadas por meio de ensaio de solubilidade. Dessa forma, a formulação NYS DS G2 (49) se destacou, pois apresentou maior solubilidade em água (4,484 mg/mL); em pH 5,5 (4,249 mg/mL) e em pH 7,0 (4,293 mg/mL), ou seja, houve um aumento de 1,426 vezes em água; 4,227 vezes em pH 5,5; e 2,743 vezes em pH 7,0. Essa formulação foi, por fim avaliada por difração de raio-X e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, técnicas que corroboraram com a análise térmica quanto à indicação de formação da dispersão sólida. Por sua vez, essa dispersão sólida foi incorporada em 4 bases de géis mucoadesivos de carbopol ® 934 PNF, alterando apenas a concentração do polímero (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 %p/p). Foi observado que a liberação de NYS DS G2 (49) foi superior, quando comparada à liberação de NYS MP a partir do gel, e através do ensaio de mucoadesão, percebeu-se que os géis desenvolvidos apresentaram propriedades mucoadesivas compatíveis com relatos na literatura, independentemente da quantidade de carbopol ® empregada. As características reológicas foram distintas, e foi observado que as formulações Gel A e Gel B, que possuem menor quantidade de polímero, tiverem um indicativo de comportamento de fluido newtoniano, diferente dos demais, o que pode não ser desejado para esse tipo de forma farmacêutica tópica e semi-sólida. Ao final desse trabalho, pode-se concluir que foi possível desenvolver um sistema farmacêutico na forma de dispersão sólida com maior solubilidade que a NYS pura, e sua incorporação em uma forma farmacêutica mucoadesiva, e que a liberação da NYS na forma DS foi muito superior que o fármaco na forma "convencional", o que permite que a NYS esteja mais disponível na cavidade oral, e também junto à mucosa bucal, o que levaria a efeito farmacológico mais efetivo do antifúngico

Nystatin (NYS) is the drug of first choice in the treatment of oral candidiasis that most often affect immunocompromised individuals, and patients with other disorders. In the Brazilian market, NYS is found in the form of aqueous oral suspension, a medication used in the form of mouthwash. Although there is an indication to maintain direct contact between the drug and the oral mucosa, where Candida spp. is found, as well as where therapeutic success would significantly be increased, the suspension has no such property. Thus, the NYS is an effective drug against oral candidiasis, and belongs to Class IV of the Biopharmaceutical Classification System, it has low solubility and low permeability. The low solubility can compromise its availability in the oral cavity, and consequently, its pharmacological action. Given this situation, the objective of this work was the development of solid dispersions of NYS for the treatment of oral candidiasis, and its subsequent incorporation into oral mucoadhesive gel, in order to facilitate its action. Solid dispersions are pharmaceutical systems, in which a solid drug poorly soluble in water is dispersed in a carrier. These carriers are usually hydrophilic, and this allows the systems to be employed in order to increase the aqueous solubility of the drug. Thus, the solid NYS dispersions were developed by the solvent evaporation method, employing lactose, HPMC, poloxamer 407 and poloxamer 188 as carrier. These samples were subjected to characterization by thermal analysis, using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry / derivative thermogravimetry (TG / DTG). Among these solid dispersions, those samples which showed a specific thermal behavior suggesting the formation of new "system" were analyzed by solubility test. Thus, the NYS DS G2 formulation (49) stood out, once it showed greater solubility in water (4.484 mg/mL); at pH 5.5 (4.249 mg/mL) and pH 7.0 (4.293 mg/mL), in other words, an increase of 1,426 times in water; 4,227 times at pH 5.5; and 2,743 times at pH 7.0. This formulation was finally evaluated by X-ray diffraction, infrared spectroscopy with Fourier transform, techniques that corroborate the thermal analysis, indicating the formation of the solid dispersion. On the other hand, this solid dispersion was incorporated into 4 Carbopol ® 934 PNF mucoadhesive gels, with a variation of the polymer concentration. It was observed that NYS is improved of delivery from the gels, employing mucoadhesion test, and was also observed that the gels have mucoadhesive properties consistent with reports in the literature. However, the rheological characteristics are different, and it was observed that the Gel A and Gel B formulations, which has a lower amount of polymer behaved as a Newtonian fluid, which may not be desired for this type of topical gel. As conclusion, it was possible to develop a pharmaceutical system in the form of solid dispersion with greater solubility than the pure NYS, and their incorporation in a mucoadhesive dosage form and the release of NYS as DS was far superior wherein the drug in the "conventional" manner, which allows the NYS is longer available in the oral cavity, and also adjacent to the buccal mucosa, leading to more effective pharmacological effect of the antifungal agent

Preparation and evaluation of azithromycin binary solid dispersions using various polyethylene glycols for the improvement of the drug solubility and dissolution rate

ABSTRACT Azithromycin is a water-insoluble drug, with a very low bioavailability. In order to increase the solubility and dissolution rate, and consequently increase the bioavailability of poorly-soluble drugs (such as azithromycin), various techniques can be applied. One of such techniques is "solid dispersion". This technique is frequently used to improve the dissolution rate of poorly water-soluble compounds. Owing to its low solubility and dissolution rate, azithromycin does not have a suitable bioavailability. Therefore, the main purpose of this investigation was to increase the solubility and dissolution rate of azithromycin by preparing its solid dispersion, using different Polyethylene glycols (PEG). Preparations of solid dispersions and physical mixtures of azithromycin were made using PEG 4000, 6000, 8000, 12000 and 20000 in various ratios, based on the solvent evaporation method. From the studied drug release profile, it was discovered that the dissolution rate of the physical mixture, as the well as the solid dispersions, were higher than those of the drug alone. There was no chemical incompatibility between the drug and polymer from the observed Infrared (IR) spectra. Drug-polymer interactions were also investigated using Differential Scanning Calorimetry (DSC), Powder X-Ray Diffraction (PXRD) and Scanning Election Microscopy (SEM). In conclusion, the dissolution rate and solubility of azithromycin were found to improve significantly, using hydrophilic carriers, especially PEG 6000.

RESUMO A azitromicina é um fármaco insolúvel em água, com biodisponibilidade muito baixa. A fim de aumentar a taxa de solubilidade e dissolução e, consequentemente, aumentar a biodisponibilidade de fármacos fracamente solúveis (tais como azitromicina), várias técnicas podem ser aplicadas. Uma dessas técnicas é a "dispersão sólida", frequentemente usada para melhorar a taxa de dissolução de compostos fracamente solúveis em água. Devido à baixa taxa de solubilidade e de dissolução, este fármaco não tem biodisponibilidade adequada. Portanto, o principal objetivo desta pesquisa foi o de aumentar a taxa de solubilidade e dissolução da azitromicina, preparando a sua dispersão sólida, utilizando diferentes glicóis de polietileno (PEG). As dispersões sólidas e as misturas físicas de azitromicina foram preparadas utilizando PEG 4000, 6000, 8000, 12000 e 20000, em várias proporções, com base no método de evaporação do solvente. O perfil de liberação do fármaco foi estudado e verificou-se que tanto a taxa de dissolução da mistura física quanto as dispersões sólidas foram maiores do que as do fármaco sozinho. Espectros de IR não revelaram incompatibilidade química entre o fármaco e o polímero. Interações fármaco-polímero também foram investigadas usando calorimetria diferencial de varredura (DSC), Difração de Raios X (PXRD) e Microscopia Eletrônica de Varredura(SEM). Em conclusão, a taxa de dissolução e a solubilidade da azitromicina melhoraram, de forma significativa, utilizando suportes hidrofílicos, especialmente PEG 6000.

Amiodarone hydrochloride: enhancement of solubility and dissolution rate by solid dispersion technique

abstract Amiodarone HCl is an antiarrhythmic agent, which has low aqueous solubility and presents absorption problems. This study aimed to develop inclusion complexes containing hydrophilic carriers PEG 1500, 4000 and 6000 by fusion and kneading methods in order to evaluate the increase in solubility and dissolution rate of amiodarone HCl. The solid dispersion and physical mixtures were characterized by X-ray diffraction, FT-IR spectra, water solubility and dissolution profiles. Both methods and carriers increased the solubility of drug, however PEG 6000 enhanced the drug solubility in solid dispersion better than other carriers. Different media were evaluated for the solubility study, including distilled water, acid buffer pH 1.2, acetate buffer pH 4.5 and phosphate buffer pH 6.8 at 37 ºC. Based on the evaluation of the results obtained in the study phase solubility carriers PEG 4000 and PEG 6000 were selected for the preparation of the physical mixture and solid dispersion. All formulations were prepared at drug-carrier ratios of 1:1 to 1:10(w/w). The results of in vitro release studies indicated that the solid dispersion technique by fusion method in proportion of 1:10 (w/w) increased significantly the dissolution rate of the drug. X-ray diffraction studies showed reduced drug crystallinity in the solid dispersions. FT-IR demonstrated interactions between the drug and polymers.

resumo Cloridrato de amiodarona é um agente antiarrítmico que possui baixa solubilidade aquosa e apresenta problemas de absorção. Este estudo teve como objetivo desenvolver complexos de inclusão contendo carreadores hidrofílicos PEG 1500, 4000 e 6000 através dos métodos de fusão e amassamento para avaliar o aumento da solubilidade e taxa de dissolução do cloridrato de amiodarona. As dispersões sólidas e misturas físicas foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, solubilidade em água e perfis de dissolução. Ambos os métodos e carreadores aumentaram a solubilidade do fármaco, no entanto o PEG 6000 aumentou a solubilidade do fármaco na dispersão sólida mais que os outros carreadores. Diferentes meios foram avaliados para o estudo de solubilidade, incluindo água destilada, tampão ácido pH 1,2, tampão acetato pH 4,5 e tampão fosfato pH 6,8. Com base na avaliação dos resultados obtidos no estudo de solubilidade de fases, os carreadores PEG 4000 e PEG 6000 foram selecionados para a preparação das misturas físicas e dispersões sólidas. Todas as formulações foram preparadas nas razões fármaco-carreador de 1:1 a 1:10 (p/p). Os resultados de liberação in vitro que a técnica de dispersão sólida pelo método de fusão na proporção 1:10 (p/p) aumentou significativamente a taxa de dissolução do fármaco. Estudos de difração de raios-X mostraram redução da cristalinidade do fármaco na dispersão sólida. Análise por espectroscopia no infravermelho mostrou interações entre o fármaco e o carreador.

Enhancement of solubility and dissolution rate of poorly water soluble raloxifene using microwave induced fusion method

The objective of the present work was to enhance the solubility and dissolution rate of the drug raloxifene HCl (RLX), which is poorly soluble in water. The solubility of RLX was observed to increase with increasing concentration of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC E5 LV). The optimized ratio for preparing a solid dispersion (SD) of RLX with HPMC E5 LV using the microwave-induced fusion method was 1:5 w/w. Microwave energy was used to prepare SDs. HPMC E5 LV was used as a hydrophilic carrier to enhance the solubility and dissolution rate of RLX. After microwave treatment, the drug and hydrophilic polymer are fused together, and the drug is converted from the crystalline form into an amorphous form. This was confirmed through scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and powder X-ray diffraction (PXRD) studies. These results suggested that the microwave method is a simple and efficient method of preparing SDs. The solubility and dissolution rate of the SDs were increased significantly compared with pure RLX due to the surfactant and wetting properties of HPMC E5 LV and the formation of molecular dispersions of the drug in HPMC E5 LV. It was concluded that the solubility and dissolution rate of RLX are increased significantly when an SD of the drug is prepared using the microwave-induced fusion method.

O objetivo do presente trabalho foi aumentar a solubilidade e taxa de dissolução do cloridrato de raloxifeno (RLX), que é pouco solúvel em água. A solubilidade do RLX aumentou com o aumento da concentração de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC E5 LV). A proporção otimizada para a preparação de uma dispersão sólida (DS) de RLX com HPMC E5 LV utilizando o método de fusão induzida por microondas foi de 1:5 (p/p). A energia do microondas foi usada para preparar DS. O HPMC E5 LV foi utilizado como veículo hidrofílico para aumentar a solubilidade e a taxa de dissolução de RLX. Após o tratamento por microondas, o polímero hidrofílico e o fármaco são fundidos em conjunto, sendo o fármaco convertido da forma cristalina para a amorfa. Confirmou-se por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difração de raios X do pó (PXRD). Estes resultados sugerem que o método de microondas é simples e eficiente para a preparação de DS. A solubilidade e taxa de dissolução de DS foram aumentadas, significativamente, em comparação com RLX puro devido às propriedades tensoativas e umectantes de HPMC E5 LV e à formação de dispersões moleculares do fármaco em HPMC E5 LV. Concluiu-se que a solubilidade e a taxa de dissolução de RLX foram significativamente aumentadas quando a DS do fármaco é preparada utilizando o método de fusão induzida por microondas.

Avanços, propriedades e aplicações de dispersões sólidas no desenvolvimento de formas farmacêuticas sólidas / Advances, properties and applications of solid dispersions in the development of solid dosage forms

Dispersões sólidas amorfas são amplamente utilizadas como estratégia na melhoria da biodisponibilidade de compostos pouco hidrossolúveis. Logo, a aplicação dessa técnica mostra-se como uma importante estratégia para as indústrias farmacêuticas, demonstrando também a necessidade do conhecimento aprofundado com relação às principais e mais recentes técnicas de obtenção utilizadas em escala laboratorial e industrial. Além das principais características físico-químicas dos polímeros hidrofílicos mais utilizados, relaciona suas vantagens e desvantagens, assim como as possibilidades de aplicação. Nesta revisão, pretende-se discutir os recentes avanços na área das dispersões sólidas e sua utilização em sistemas multicomponentes.

Amorphous solid dispersions feature widely in strategies to improve the bioavailability of poorly water-soluble compounds. However, there are few reports of this technique being used in finished products, demonstrating a need for in depth knowledge of the main and most recent production techniques used on the laboratory and industrial scale, as well as of the main physicochemical characteristics of the most widely used hydrophilic polymers, listing their advantages and disadvantages and potential applications. In this review, it is intended to discuss the recent advances regarding solid dispersions and their use in multicomponent systems.

Solid dispersions with hydrogenated castor oil increase solubility, dissolution rate and intestinal absorption of praziquantel / Dispersões sólidas com aumento de solubilidade de hidrogenado do óleo de mamona, taxa de dissolução e absorção intestinal de praziquantel

The solubility behavior of drugs remains one of the most challenging aspects in formulation development. Solid Dispersion (SD) has tremendous potential for improving drug solubility. Although praziquantel (PZQ) is the first drug of choice in the treatment of schistosomiasis, its poor solubility has restricted its delivery oral route. In spite of its poor solubility, PZQ is well absorbed in the gastrointestinal tract, but large doses are required to achieve adequate concentration at the target sites. The aim of this study was to improve the solubility and dissolution rate of PZQ and to evaluate its intestinal absorption. SDs were formulated with PEG-60 castor oil hydrogenated (CR-60) using a fusion and evaporation method. Pure PZQ and physical mixtures (PM) and PZQ-CR-60 (2:1; 1:1; 1:2 ratios) were compared as regards their solubility, dissolution and intestinal absorption. The experimental results demonstrated the improvement in the solubility, dissolution rate and intestinal absorption. In addition, the solubility behavior showed pH dependency and that the solubility of PZQ was slower in acidic medium than in neutral and basic mediums. The increase in PZQ solubility of the SD with the CR-60 could be attributed to several factors such as improved wettability, local solubilization, drug particle size reduction and crystalline or, interstitial solid solution reduction.

A solubilidade de fármacos ainda é um dos principais desafios no desenvolvimento de formulações farmacêuticas. As dispersões sólidas (DS) apresentam grande potencial para melhorar a solubilidade de fármacos. O praziquantel é o fármaco de primeira escolha no tratamento da esquistossomose, contudo a baixa solubilidade em água restringe seu uso à administração pela via oral. Apesar da baixa solubilidade, o PZQ é bem absorvido através do trato gastrintestinal, mas doses orais elevadas são requeridas para garantir concentrações suficientes de fármaco para o tecido alvo. O objetivo deste estudo foi melhorar a solubilidade, a dissolução e avaliar a absorção do PZQ. As DS foram formuladas com óleo de castor hidrogenado - PEG 60 (CR-60), pelo uso dos métodos de fusão e evaporação do solvente. PZQ puro, mistura física (MF) e DS de CR-60-PZQ (1:2; 1:1; 2:1) foram comparados quanto à solubilidade, dissolução e absorção intestinal. Os resultados experimentais mostraram aumento na solubilidade, na taxa de dissolução e na absorção intestinal do PZQ nas DS. A solubilidade do PZQ foi maior em meio ácido, mostrando uma dependência do pH. O aumento na solubilidade do PZQ nas DS com CR-60 foi atribuída a fatores como aumento da molhabilidade, solubilização local, redução granulométrica e redução da cristalinidade ou, ainda, a ocorrência de uma solução sólida intersticial.