Desenvolvimento de comprimidos de liberação prolongada de nimesulida contendo ferrita para avaliação do trânsito gastrintestinal por meio de técnica biomagnética / Development of prolonged release tablets of nimesulide containing ferrite for evaluation of gastrointestinal transit by means of biomagnetic technique

As Formas Farmacêuticas de Liberação Prolongada (FFLP) têm sido uma alternativa eficaz na terapia, pois proporcionam maior adesão do paciente ao tratamento em função da redução da frequência de dosagem ao longo do dia, sendo sua principal característica, a modulação da liberação/dissolução do fármaco. Entretanto, esta etapa pode ser influenciada por diferentes fatores, dentre eles: os físico-químicos relacionados ao fármaco; os farmacêuticos, principalmente relacionados aos excipientes empregados e às técnicas de obtenção da forma farmacêutica (FF) e os fisiológicos do trato gastrintestinal (TGI), como por exemplo, o pH dos líquidos do TGI, o tempo de esvaziamento gástrico, a motilidade intestinal, entre outros. Desse modo, a avaliação do trânsito da FF no TGI, após a sua administração, permite uma melhor compreensão dos fatores que podem afetar as etapas de liberação/dissolução do fármaco in vivo. Dentre as técnicas empregadas com esse objetivo, destacam-se: a cintilografia e os métodos biomagnéticos. A Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC) é um método biomagnético que tem se mostrado promissor para este tipo de estudo, por ser não invasivo, portátil, livre de radiação ionizante, e por apresentar acurácia e versatilidade. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivos, desenvolver e caracterizar sob o aspecto biofarmacotécnico in vitro, um sistema de liberação prolongada contendo nimesulida (fármaco-modelo) e marcador magnético (ferrita), visando obtenção de ferramenta para avaliação do trânsito gastrintestinal por meio de técnica biomagnética. Para isto foram desenvolvidas quatro formulações de comprimidos de liberação prolongada contendo nimesulida, ferrita e diferentes concentrações de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC): NF1 (30% HPMC); NF2 (23% HPMC); NF3 (17% HPMC) e NF4 (10% HPMC). Essas foram avaliadas quanto ao comportamento de dissolução por meio de ensaios com aparato 4 e avaliação da cinética e da eficiência de dissolução (ED%). Posteriormente, estudos biomagnéticos, in vitro e in vivo, foram conduzidos com emprego da técnica de BAC para a formulação selecionada. Os resultados obtidos mostraram que as 04 formulações desenvolvidas apresentaram porcentagens de dissolução distintas em função das diferentes concentrações de HPMC (NF1 = 13,2%; NF2 = 40,1%; NF3 = 72,5% e NF4 = 91,5%). A formulação NF4, com menor concentração de HPMC, foi escolhida para os estudos por meio de BAC em função dos resultados de ED% (54,3%) e por apresentar comportamento mais próximo de uma formulação de liberação prolongada. Em relação aos resultados de BAC in vitro, destaca-se que a formulação NF4 (10%HPMC) apresentou aumento de área magnética de forma independente do pH do meio, sugerindo que a hidratação/intumescimento da HPMC independe do pH. Em relação à avaliação do trânsito intestinal (estudo in vivo) foram obtidos os seguintes dados: Tempo médio de Residência Gástrica (TTR) - 89 minutos; Tempo médio do Trânsito Orocecal (TTO) - 313 minutos e Tempo médio do Trânsito Intestinal (TTI) - 224 minutos. Os dados de BAC in vivo permitiram observar que o aumento de área magnética atingiu um platô em cerca de 80 minutos após a administração da formulação NF4. A comparação dos dados de BAC in vitro e BAC in vivo, relacionados ao trânsito gastrintestinal, indica que a formulação NF4, após apresentar o ápice de intumescimento, foi capaz de manter sua estrutura permanente ao longo do TGI, favorecendo assim a liberação modulada do fármaco. Os resultados obtidos demonstraram que a formulação desenvolvida foi eficiente para avaliar e caracterizar o trânsito no TGI por meio da técnica de BAC e também permitiram uma estimativa do comportamento do fármaco em relação a solubilidade em cada porção do TGI, proporcionando assim uma ferramenta adequada para avaliação do trânsito do TGI e desenvolvimento de FFLP

Extended Release (ER) dosage forms have been an effective alternative in therapy, since they provide greater patient adherence to treatment as a function of the reduction of the frequency of dosing throughout the day, its main characteristic being the release / dissolution modulation of the drug. However, this stage can be influenced by different factors, among them: the physical and chemical related to the drug; the pharmacists, mainly related to the excipients employed and the techniques of obtaining the form dosage and the physiological ones of the gastrointestinal tract (GI tract), as for example, the pH of the liquid of the GI tract, gastric emptying time, intestinal motility, among others. Thus, assessment of dosage forms transit in GI tract after its administration allows a better understanding of the factors that may affect the drug release / dissolution steps in vivo. Among the techniques used for this purpose, the following stand out: scintigraphy and biomagnetic methods. Alternating Current Biosensiometry (ACB) is a biomagnetic method that has shown promise for this type of study, since it is non-invasive, portable, free of ionizing radiation, and because of its accuracy and versatility. In view of the above, the aim of this work was to develop and characterize a sustained release system containing nimesulide (study drug) and magnetic marker (ferrite) under the in vitro biopharmaceutical aspect, aiming to obtain a tool to evaluate the GI tract transit through means of biomagnetic technique. For this, four formulations of extended release tablets containing nimesulide, ferrite and different concentrations of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC): NF1 (30% HPMC) were developed; NF2 (23% HPMC); NF3 (17% HPMC) and NF4 (10% HPMC). These were evaluated for dissolution behavior by apparatus 4, assays and kinetics and dissolution efficiency (ED%). Subsequently, biomagnetic studies, in vitro and in vivo, were conducted using the ACB technique for the selected formulation. The results showed that the formulations developed showed different percentages of dissolution as a function of the different concentrations of HPMC (NF1 = 13.2%, NF2 = 40.1%, NF3 = 72.5% and NF4 = 91.5%). The NF4 formulation, with a lower concentration of HPMC, was chosen for the ACB studies as a function of ED% results (54,3%) and because of the behavior of a sustained release formulation. In relation to the in vitro ACB results, the NF4 formulation (10% HPMC) showed an increase in magnetic area independently of the pH of the medium, suggesting that the HPMC hydration / swelling is independent of pH. In relation to intestinal transit evaluation (in vivo study) the following data were obtained: Mean Time of Gastric Residency (TTR) - 89 minutes; Mean Time of Orocecal Transit (OCTT) - 313 minutes and Mean Time of lntestinal Transit (TTI) - 224 minutes. ACB data in vivo showed that the increase in magnetic area reached a plateau in about 80 minutes after administration of the NF4 formulation. Comparison of in vitro ACB and ACB data in vivo, related to gastrointestinal transit, indicates that the NF4 formulation, after showing the swelling apex, was able to maintain its permanent structure throughout the GI tract, thus favoring the modulated release of the drug. The obtained results demonstrated that the developed formulation was efficient to evaluate and characterize the transit in the GI tract by means of the ACB technique and allowed a prediction of the behavior of the drug in relation to the solubility in each portion of the GI tract, thus providing a suitable tool for evaluation of the GI tract transit and the development of sustained release formulation

Formulation design and characterization of a non-ionic surfactant based vesicular system for the sustained delivery of a new chondroprotective agent

Diacerein is used for symptomatic relief and cartilage regeneration in osteoarthritis. Due to gastrointestinal side effects, poor aqueous solubility and low bioavailability, its clinical usage has been restricted. The objective of the present study was to enhance its dissolution profile and to attain sustained release by designing a novel delivery system based on niosomes. Five niosomal formulations (F1-F5) with non-ionic surfactant (sorbitan monostearate) and cholesterol in varying ratios of 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 and 9:1 were developed by the reverse-phase evaporation technique. The size and polydispersivity index (PDI) were found in the range of 0.608 µm to 1.010 µm and 0.409 to 0.781, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) of the selected formulation (F3) revealed spherical vesicles, and 79.8% entrapment was achieved with F3 (7:3). Dissolution studies using the dialysis method showed sustained release behaviour for all formulations. The optimized surfactant-to-cholesterol concentration (7:3) in formulation F3sustained the drug-release time (T50%) up to 10 hours. Kinetic modelling exhibited a zero-order release (R2=0.9834) and the release exponent 'n' of the Korsmayer-Peppas model (n=0.90) confirmed non-fickian and anomalous release. The results of this study suggest that diacerein can be successfully entrapped into niosomes using sorbitan monostearate and that these niosomes have the potential to deliver diacerein efficiently at the absorption site.

A diacereína é usada para o alívio sintomático e para a regeneração da cartilagem na osteoartrite. Devido aos efeitos adversos gastrointestinais, baixa solubilidade aquosa e biodisponibilidade, o seu uso clínico tem sido restrito. O objetivo do presente estudo foi melhorar o perfil de dissolução deste fármaco e obter liberação prolongada através do planejamento de um novo sistema de liberação designado de niossoma. Cinco formulações distintas de niossomas (F1 a F5) contendo tensoativos não iônicos (monoestearato de sorbitano) e colesterol, em diferentes proporções, de 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 e 9:1, foram desenvolvidas através da técnica de evaporacão de fase reversa. Os tamanhos e índices de polidispersibilidade (PDI) obtidos variam entre 0,608 e 1,01 µm e entre 0,409 e 0,7781, respectivamente. Imagens de microscopia electrônica de varrimento (SEM) da formulação selecionada (F3) revelaram vesículas esféricas. Obteve-se encapsulação de 79,8% com a formulação F3 (7:3). Estudos de dissolução usando o método de diálise demonstraram padrão de liberacão prolongada para todas as formulações. A proporção de tensoativo e colesterol (7:3) na formulacão F3 prolongou o tempo de liberação do fármaco (T50%) até 10 horas. Estudos de modelação cinética demonstraram ordem de liberacão zero (R2=0,9834) e o expoente de liberação "n" do modelo de Korsmayer-Peppas (n=0.90) confirmou a liberação não-fickiana e anômala. Os resultados deste estudo sugerem que a diacereína pode ser encapsulada com sucesso no interior de niossomas, utilizando monostearato de sorbitano, o qual tem potencial para liberar, eficientemente, a diacereína no local de absorção.

Preparation and scale up of extended-release tablets of bromopride

Reproducibility of the tablet manufacturing process and control of its pharmaceutics properties depends on the optimization of formulation aspects and process parameters. Computer simulation such as Design of Experiments (DOE) can be used to scale up the production of this formulation, in particular for obtaining sustained-release tablets. Bromopride formulations are marketed in the form of extended-release pellets, which makes the product more expensive and difficult to manufacture. The aim of this study was to formulate new bromopride sustained release formulations as tablets, and to develop mathematical models to standardize the scale up of this formulation, controlling weight and hardness of the tablets during manufacture according to the USP 34th edition. DOE studies were conducted using Minitab(tm) software. Different excipient combinations were evaluated in order to produce bromopride sustained-release matrix tablets. In the scale-up study, data were collected and variations in tableting machine parameters were measured. Data were processed by Minitab(tm) software, generating mathematical equations used for prediction of powder compaction behavior, according to the settings of the tableting machine suitable for scale-up purposes. Bromopride matrix tablets with appropriate characteristics for sustained release were developed. The scale-up of the formulation with the most suitable sustained release profile was established by using mathematical models, indicating that the formulation can be a substitute for the pellets currently marketed.

A reprodutibilidade do processo de fabricação de comprimidos e o controle das suas propriedades farmacotécnicas depende da otimização dos aspectos de formulação e dos parâmetros de processo. O planejamento de experimentos como o Desenho de Experimentos (DOE) pode ser utilizado para acelerar a produção desta formulação, em particular, para a obtenção de comprimidos de liberação prolongada. Formulações de bromoprida são comercializadas sob a forma de péletes de liberação prolongada, o que torna o produto caro e de difícil fabricação. O objetivo deste estudo foi preparar novas formulações de bromoprida de liberação prolongada na forma de comprimidos e desenvolver modelos matemáticos visando ao escalonamento destas formulações, controlando o peso e a dureza dos comprimidos durante a fabricação, de acordo com a 34ª Edição da USP. Estudos de DOE foram realizados utilizando o software Minitab(tm). Diferentes combinações de excipientes foram avaliadas visando à obtenção dos comprimidos de liberação prolongada de bromoprida. No estudo de scale-up, coletaram-se e mediu-se a influência das variações nos parâmetros da máquina de compressão. Processaram-se os dados obtidos pelo software Minitab (tm), gerando equações matemáticas aptas para a previsão do comportamento de compactação do pó em escala industrial. Os comprimidos obtidos apresentavam características adequadas em termos de liberação sustentada, sendo a cinética de liberação estabelecida utilizando modelos matemáticos, indicando que esta formulação pode ser uma substituta aos péletes de bromoprida atualmente comercializados.

Comparison of dissolution profile of extended-release oral dosage forms - two one-sided equivalence test

The aim of this work is to present the two one-sided test (TOST) as an alternative approach to compare dissolution profiles of extended-release dosage forms. The dissolution profiles of oxycodone extended-release tablets containing 10 mg, 20 mg and 40 mg (reference and generic) were evaluated according to the requirements described in United States Pharmacopeia. These dissolution profiles were compared using the conventional similarity factor (f2) and the proposed TOST as an equivalence test. TOST is a simple and alternative approach to compare dissolution profiles of extended-release dosage forms. It allows us to identify the time-point (or time-points) that did not show similarity. We concluded that the two one-sided test performed at a significance level of 5% and defined as D = 10 showed results comparable to those obtained by the conventional similarity factor (f2).

O objetivo deste trabalho é apresentar o teste uni-caudal duplo (TOST) como uma abordagem alternativa na comparação do perfil de dissolução de formas farmacêuticas de liberação prolongada. Os perfis de dissolução de comprimidos de liberação prolongada de oxicodona contendo 10 mg, 20 mg e 40 mg (genérico e referência) foram avaliados de acordo com os requisitos descritos na Farmacopeia Americana. Estes perfis de dissolução foram comparados empregando-se o fator de semelhança convencional (f2) e o método TOST como teste de equivalência. TOST é uma abordagem simples e alternativa para a comparação de perfis de dissolução de formas farmacêuticas de liberação prolongada. Este permite identificar o ponto (ou pontos) que não apresentou semelhança. Considerando-se D = 10, concluímos que o teste uni-caudal duplo num nível de significância de 5% apresenta resultados comparáveis àqueles obtidos com o fator de semelhança convencional (f2).

Matrizes hidrofílicas de quitosana/captopril: Desenvolvimento e Caracterização físico-química / Hydrophilic Matrices of Chitosan/Captopril: Development and physicochemical Characterization

Neste trabalho, avaliou-se a utilização da quitosana como matriz hidrofílica no desenvolvimento de comprimidos de liberação prolongada de captopril. Os comprimidos foram obtidos por compressão direta utilizando-a em diferentes proporções (10, 15, 20 e 25%). As formulações contendo quitosana foram comparadas com uma formulação de liberação imediata contendo croscarmelose. Os resultados obtidos nos ensaios de peso médio, friabilidade, dureza, uniformidade de conteúdo e doseamento indicaram que todos os comprimidos apresentavam características de qualidade condizentes com os limites especificados na Farmacopeia Brasileira. Os ensaios de dissolução evidenciaram um aumento do tempo de liberação do captopril com o aumento da proporção de quitosana na matriz, indicando que essas formulações apresentaram perfis de liberação prolongada do fármaco, especialmente a formulação contendo 25% de quitosana. Os valores dos coeficientes de correlação indicaram que os modelos cinéticos que melhor se ajustam ao perfil de dissolução das formulações avaliadas foram o modelo proposto por Higuchi (pH 1,2) e o de primeira ordem (pH 6,8).

In this study, chitosan was used as a hydrophilic matrix in the development of prolonged-release tablets of captopril. The tablets were obtained by direct compression, with the chitosan in various proportions (10, 15, 20 and 25%). The formulations were compared with an immediate-release formulation containing croscarmellose. In assessments of weight variation, friability, hardness, content uniformity and drug assay, all the tablets complied with the standards of quality set by the Brazilian Pharmacopoeia. Dissolution tests showed that the release time of captopril increased with the content of chitosan in the matrix, indicating that these formulations showed prolonged-release profiles of the drug, especially the one containing 25% chitosan. The kinetic models that fitted the dissolution profiles of the formulations best (with the highest correlation coefficients) were the Higuchi (at pH 1.2) and first-order (at pH 6.8) models.

Osteoarthritis: clinical evaluation of diclofenac combined with the B complex vitamins / Osteoartrite: avaliação clínica da ação do diclofenaco com as vitaminas do complexo B

A double-blind, placebo controlled evaluation was performed on parallel groups of patients presenting osteoarthritis of the knee, hip or hand. The study aimed to evaluate the use of a combination of sustained-release diclofenac and vitamins B1, B6 and B12 in the treatment of the signs and symptoms of osteoarthritis. After screening and informed consent, randomized subjects underwent a 7-day treatment period with twice-daily oral therapy. Osteoarthritis pain, mobility and satisfaction assessments by both the subjects and the investigating physician were performed at each of the three visits to the study center before, during and at the end of the treatment period, along with physical examinations, laboratory evaluations and monitoring of adverse events and concomitant medications. Results were compared between the active and placebo treated groups (Group A and Group B, respectively).The active treatment was found to be superior to placebo in all of the pain, mobility and satisfaction assessments. Patients treated with the active substance were more willing to continue treatment at the end of the study. No significant difference was observed between the treatment groups in the physical examinations and laboratory evaluations performed.Based on the results observed in this double-blind clinical evaluation, we conclude that the combination of sustained-release diclofenac and vitamins B1, B6 and B12 is both well-tolerated and superior to placebo in the treatment of the signs and symptoms of OA in the study population evaluated.

Avaliação da influência de adjuvantes não-poliméricos solúveis na liberação do nimodipino a partir de formulações matriciais de liberação prolongada / Evaluation of soluble non-polymeric adjuvants in the release of nimodipino from controlled release matrices formulations

Fármacos com características lipofílicas costumam apresentar velocidade de difusão muito baixa a partir de matrizes hidrofílicas de liberação, comprometendo a obtenção de níveis plasmáticos terapeuticamente efetivos. Contudo, a liberação de fármacos lipossolúveis a partir de sistemas matriciais é influenciada pelo pH do meio, que pode facilitar a formação de cargas na molécula, melhorando sua performance. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de adjuvantes não poliméricos em facilitar a solubilização do Nimodipino, “in vitro”, através do perfil de dissolução de cápsulas matriciais de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). As formulações desenvolvidas apresentaram o mecanismo de liberação do fármaco pela matriz governado pelo processo de erosão de acordo com o modelo cinético de Korsmeyer-Peppas, onde n>1. Entretanto algumas formulações apresentaram 0.5> n < 1 demonstrando ser um sistema anômalo dependente de difusão e erosão. Os perfis de dissolução nos dois meios testados mostraram-se distintos podendo observar diferenças significativas entre eles.

Drugs with slow solubility present very low diffusion from hydrophilic matrices, committing the serum levels therapeutically effectives. However, the liberation of lipophilic drugs starting from matrix systems is influenced by the pH of the medium, that it can facilitate the formation of charges in the molecule, improving your performance. The objective of this work was to evaluate the capacity of non-polymeric excipients in facilitating the solubilization of Nimodipino “in vitro”, through the capsules dissolution profiles of hydroxypropylmethylcellulose matrices. The developed formulations presented the release mechanism of drug influenced by erosion process according with the kinetic model of Korsmeyer-Peppas, where n>1. However, some formulations presented 0.5> n <1 demonstrating to be an anomalous system dependent of diffusion and erosion. The dissolution profiles in the two tested mediums showed different, allowing to observe significant differences among them.

Formas farmacêuticas sólidas orais de liberação prolongada: sistemas monolíticos e multiparticulados: [revisão] / Sustained release solid oral dosage forms: single-unity or multiple-unity systems: [review]

As formas farmacêuticas sólidas orais (FFSO) de liberação prolongada caracterizam-se pela liberação gradual do fármaco e manutenção da sua concentração plasmática em níveis terapêuticos, durante um período de tempo prolongado. Podem ser desenvolvidas como sistemas monolíticos ou multiparticulados, empregando-se tecnologias como matrizes poliméricas, sistemas reservatório ou bombas osmóticas. Este trabalho apresenta uma revisão acerca das tecnologias utilizadas para a obtenção de FFSO de liberação prolongada, destacando os benefícios tecnológicos e biofarmacotécnicos dos sistemas multiparticulados sobre os monolíticos. Os métodos empregados para a avaliação das características de dissolução desses sistemas são também abordados, especialmente o aparato 3 da Farmacopéia Americana. Por fim, são apresentados exemplos de produtos disponíveis no mercado brasileiro, com o objetivo de ilustrar a aplicabilidade das FFSO de liberação prolongada, além de verificar o perfil de utilização desses sistemas pela indústria nacional.

Sustained release solid oral dosage forms are characterized by the gradual release of the drug and maintenance of its plasmatic concentration in therapeutic levels, during a prolonged period of time. They can be designed as single-unity or multiple-unity dosage forms, using technologies such as matrix, reservoir or osmotic systems. The present work is a review on the technologies used to obtain sustained release oral dosage forms, with a special attention to the technological and biopharmaceutical benefits of multiple-unity over single-unity systems. The methods used in the evaluation of the dissolution characteristics of such systems are also approached. Examples of products available in the Brazilian market are shown with the purpose of illustrating the applicability of sustained release solid oral dosage forms, besides verifying the profile of utilization of these systems by the national industry.

Development and in vitro evaluation of extended-release theophylline matrix capsules

Polymers like cellulose (MethocelTM K100MPRCR, K15MPRCR and E4MCR) at different proportions (15-35 percent) were used to slow the release of theophylline (100 mg) from capsules. Volumetric method for powder filling capsules was used to prepare the capsules. Drug release from capsules was performed using apparatus 1, at 100 rpm and 900 mL of intestinal medium without enzymes (pH 7.5), at 37 ºC, following the USP 28th ed. (Test 8). Dissolution profiles were compared to two batches of commercial extended-release capsules. Capsules compounded with 35 percent (wt/wt) of MethocelTM E4MCR showed dissolution profile according to the official especifications. Similar results were reproduced with other ten compounded batches. Commercial extended-release capsules containing theophylline pellets (100 mg) showed quick drug release when submitted to the same test, indicating that, in these conditions, the capsules did not show prolonged release. Mathematical models like zero-order, first-order and Higuchi were applied in kinetic studies of theophylline release from the compounded capsules. Polymers were efficient to control the release of theophylline in capsules involving diffusion and erosion as mechanisms, and that first-order model was the best fitted one for theophylline matrix capsules. These results support that compounded extended-release capsules can be prepared, since the drug release tests can be done.

Cápsulas de liberação modificada contendo 100 mg de teofilina foram preparadas com polímeros derivados da celulose (Methocel® K100MPRCR, K15MPRCR e E4MCR) em diferentes concentrações, 15-35 por cento, empregando-se o método volumétrico. Estudos de liberação do fármaco foram realizados de acordo com a Farmacopéia Americana 28 ed., (Teste 8), empregando aparato 1, rotação de 100 rpm e temperatura de 37 ºC em 900 mL de meio fluido intestinal sem enzimas (pH 7,5). Os perfis de dissolução foram comparados ao de duas especialidades farmacêuticas comerciais. A formulação, com 35 por cento de Methocel® E4MCR, evidenciou perfis de liberação de acordo com as especificações e os resultados foram reprodutíveis para 10 lotes manipulados com a mesma formulação. As cápsulas comerciais de liberação prolongada contendo 100 mg de teofilina (microgrânulos), submetidas ao mesmo ensaio, apresentaram rápida liberação do fármaco, indicando que a liberação não é fator limitante para a absorção. Avaliou-se a cinética de liberação do fármaco empregando os modelos matemáticos de ordem zero, primeira ordem e Higuchi. Conclui-se que as matrizes obtidas foram capazes de modular a liberação, envolvendo os mecanismos de difusão e erosão, prevalecendo o modelo de primeira ordem e que as cápsulas de liberação modificada podem ser manipuladas, desde que testes de liberação sejam realizados.