Design and optimization of novel in situ gel of mercaptopurine for sustained drug delivery

Mercaptopurine is a purine antagonist, belonging to the class of antimetabolites. Its oral absorption is erratic and variable throughout GIT, with bioavailability of 5-37% and belongs to Biopharmaceutical Classification System (BCS) class IV. The focus of the present study was to improve solubility of mercaptopurine and to release the drug uniformly throughout the GIT by formulating into a novel in situ gel tablet. By in vitro swelling studies, xanthan gum was selected as the best gelling polymer and the tablets were prepared by direct compression. Sodium chloride was used as a release modifier to improve the release of drug from the tablet. A 32 full factorial design was applied to optimize the percentage of xanthan gum and sodium chloride to get desired swelling index and release profile. Tablets were evaluated for weight variation, hardness, friability, disintegration time, drug content, in vitro swelling studies and in vitro dissolution studies. The best optimized formulation showed good swelling index and extended the release up to 12 h, where as conventional tablet released the drug within 45 min. The results indicate that mercaptopurine loaded in situ gel tablet could be effective in sustaining drug release for a prolonged period of time throughout the GIT, which can possibly improve the oral bioavailability.

Mercaptopurine é um antagonista da purina, pertencente à a classe dos antimetabólitos. A sua absorção oral é errática e variável através do TGI, com biodisponibilidade de 5-37 % e pertence à classe IV, de acordo com o Sistema de Classificação Biofarmacêutica. O foco do presente estudo foi melhorar a solubilidade da mercaptopurina e liberar o fármaco uniformemente através do TGI, por meio da nova formulação de comprimidos que se tornam gel in situ. Por meio de estudos de inchamento, a goma xantana foi selecionada como o o melhor polímero gelificante e os comprimidos foram preparados por compressão direta. O cloreto de sódio também foi usado como agente modificador de liberação para aprimorar a liberação do fármaco do comprimido. Aplicou-se planejamento fatorial 32 para otimizar a porcentagem de goma xantana e de cloreto de sódio para se alcançar o índice de inchamento e o perfil de liberação desejáveis. Os comprimidos foram avaliados quanto à variação de peso, dureza, friabilidade, tempo de desintegração, conteúdo de fármaco, estudos in vitro de inchamento e de dissolução. A formulação mais bem otimizada mostrou bom índice de inchamento e liberação prolongada acima de 12 h, em comparação com um comprimido convencional, que libera o fármaco em 45 minutos. Os resultados indicam que a 6-mercaptopurina carregada no comprimido de gelificação in situ poderia ser eficaz para a liberação controlada por período de tempo prolongado através do TGI, o que pode, possivelmente, aprimorar a biodisponibilidade oral.

Screening of mucoadhesive vaginal gel formulations

Rational design of vaginal drug delivery formulations requires special attention to vehicle properties that optimize vaginal coating and retention. The aim of the present work was to perform a screening of mucoadhesive vaginal gels formulated with carbomer or carrageenan in binary combination with a second polymer (carbomer, guar or xanthan gum). The gels were characterised using in vitro adhesion, spreadability and leakage potential studies, as well as rheological measurements (stress and frequency sweep tests) and the effect of dilution with simulated vaginal fluid (SVF) on spreadability. Results were analysed using analysis of variance and multiple factor analysis. The combination of polymers enhanced adhesion of both primary gelling agents, carbomer and carrageenan. From the rheological point of view all formulations presented a similar behaviour, prevalently elastic and characterised by loss tangent values well below 1. No correlation between rheological and adhesion behaviour was found. Carbomer and carrageenan gels containing the highest percentage of xanthan gum displayed good in vitro mucoadhesion and spreadability, minimal leakage potential and high resistance to dilution. The positive results obtained with carrageenan-xanthan gum-based gels can encourage the use of natural biocompatible adjuvants in the composition of vaginal products, a formulation field that is currently under the synthetic domain.

O planejamento racional de formulações para a liberação vaginal de fármacos requer atenção especial às propriedades do veículo, que otimizem o revestimento e a retenção vaginal. O objetivo do presente trabalho foi realizar uma triagem de géis vaginais mucoadesivos formulados com carbomero ou carragenina em combinação binária com um segundo polímero (carbomero, goma guár ou xantana). Os géis foram caracterizados usando estudos in vitro de aderência, espalhabilidade e potencial de vazamento, bem como medições reológicas (testes de varredura de tensão e frequência) e o efeito de diluição com fluido vaginal simulado (SVF) na espalhabilidade. Os resultados foram analisados utilizando a análise de variância e de fator múltiplo. A combinação de polímeros reforçou a adesão de ambos os agentes gelificantes primários, carbomero e carragenina. Do ponto de vista reológico todas as formulações apresentaram comportamento semelhante, predominantemente elástico e caracterizado por valores de tangente de perda bem abaixo de 1. Não se encontrou correlação entre as medições reológicas e o comportamento de adesão. Os géis de carbomero e carragenina contendo o maior porcentual de goma xantana apresentaram melhor mucoadesão e espalhabilidade, menor potencial de vazamento e maior resistência à diluição in vitro. Os resultados positivos obtidos com géis de carragenina-goma xantana podem incentivar o uso de adjuvantes biocompatíveis naturais na composição dos produtos vaginais, um campo de formulação atualmente sob o domínio de produtos sintéticos.