Development and characterization of pullulan-polymethacrylate free films as potential material for enteric drug release

Free films of pullulan-polymethacrylate associations were produced by casting process to develop a novel target-specific material. For characterization, tests of water vapor permeability, swelling index, infrared absorption spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy and mechanical analysis were performed. The polysaccharide concentration directly influenced vapor permeability and swelling, increasing the values of the latter up to five times when added in a proportion of 20% (per weight). The individual properties of each polymer were maintained, and chemical interactions were not detected. The films were found to be thermally stable and they had unaltered mechanical properties with the addition of the polysaccharide. The microscopic analysis revealed rugosity that was proportional to pullulan and disorganization of the polymer network at pH 6.8. These results suggest that this novel material has potential for enteric drug release because of synergism between pH and enzyme dependence

Influência da adição da goma arábica em filmes isolados de polímero acrílico: estudo das propriedades de intumescimento e de permeabilidade

Arabic gum combined with polymeric acrylic Eudragit RS30D® in isolated films for film coating, were obtained and investigated as potential material adapted for drug delivery systems. They were prepared aqueous dispersions of 4% (p/v), the triethyl citrate (20% w/w of the methacrylate polymer) it was used with plasticizer. Sample of dispersions were poured over plate of Nylon covered with Teflon and placed in an air circulated oven at 60 ºC. Determination of the swelling index (Is%) in fluids of gastric (SGF) or intestinal simulation or intestinal (SIF), and the permeability to the water vapour (TVA) were investigated. An increase in the amount of added polysaccharide favored the degree of hydration/swelling and permeability of the formed films. These observed particularities suggest that the films constituted by these combinations guarantee accessibility with larger intensity when compared individually to the polymethacrylate, condition that is indispensable for effective biodegradation, especially to the regions distal of gastrointestinal tract.Goma arábica associada ao polímero acrílico Eudragit RS30D® na formação de filmes isolados foram obtidos e investigados como material potencialmente adequado à liberação modificada de fármacos. Foram preparadas dispersões aquosas de 4% (p/v) e o citrato de trietila (20% massa polímero acrílico) foi usado como plastificante. Dispersões foram vertidas em placa de Nylon revestida com Teflon® e colocadas em estufa a 60 ºC. A determinação do índice de intumescimento (Ii%) em fluidos de simulação gástrica (FSG) e intestinal (FSI), além da permeabilidade ao vapor d'água (TVA) foram avaliadas. As dispersões propostas apresentaram habilidades filmogênicas. O polissacarídeo favoreceu, proporcionalmente à sua concentração, o grau de hidratação e a permeabilidade ao vapor d'água dos filmes formados. Estas particularidades observadas sugerem que os filmes constituídos por estas associações garantem acessibilidade com maior intensidade, quando comparado ao polimetacrilato individualmente, condição essa indispensável para uma biodegradação efetiva, em especial às regiões distais do trato gastrintestinal

Avaliação das propriedades de intumescimento e permeabilidade de filmes isolados de polimetacrilato contendo polissacarídeo da raiz de Lótus (Nelumbo nucifera)

Polissacarídeo extraído da raiz de Lótus (Nelumbo nucifera) adicionado a polimetacrilato foi utilizado para a obtenção de filmes isolados, constituindo material candidato ao revestimento de formas farmacêuticas sólidas orais, sendo estas voltadas à liberação modificada de fármacos, potencialmente suscetíveis à degradação pela microflora presente exclusivamente na região distal do trato gastrintestinal. A adição do polissacarídeo ao polímero de base, dispersão aquosa Eudragit®RS 30D, ocorreu em diferentes proporções: 100:0, 90:10, 80:20, 70:30. Os filmes isolados foram caracterizados pela determinação do índice de intumescimento e pela transmissão de vapor de água. Os resultados registraram, para as diferentes associações testadas, características de transparência (opacidade) e de flexibilidade alteradas e dependentes do aumento da concentração do polissacarídeo: 100:0>;90:10>;80:20>;7030, o mesmo ocorrendo no tocante à permeabilidade ao vapor d'água. Todavia estas diferenças não foram significativas entre si, demonstrando manutenção das propriedades físico-químicas do polímero sintético contendo polissacarídeo, o que permite sugerir o material obtido como candidato potencial ao desenvolvimento de sistema para liberação colônica.Polysaccharides such as extracted from Lotus root (Nelumbo nucifera) combined with polymethacrylates on isolated films for film coating was studied as potential vehicles for colonic drug delivery, susceptible to fermentation by micro flora. For the preparation we used the association of Eudragit®RS 30D and polysaccharides in different concentrations (100:0, 90:10, 80:20, 70:30) in aqueous-based solvents. In the present study, the films were characterized by swelling studies and water vapor transmission studies. These tests demonstrated that different associations do not present significant differences, showing that the physico-chemical properties of EudragitâRS 30D are not altered and this material will be able to be applied for film formation in coating for colonic drug delivery system development

Thermal Characterization of Gelatin-Chitosan Free Films Crosslinked with Genipin

Hidrocolóides têm sido amplamente estudados no desenvolvimento de novos materiais voltados a aplicação em sistemas para liberação modificada de fármacos, especialmente em função das características de biodegradabilidade e ampla variedade de estruturas e propriedades. Todavia muitos desses materiais apresentam elevada hidrossolubilidade, podendo quando aplicados na condição de carreadores de fármaco, promover liberação prematura do conteúdo. Esta limitação encontra na reticulação química alternativa promissora tanto em nível terapêutico quanto industrial. Neste trabalho foram estudadas as propriedades térmicas de filmes isolados de gelatina, quitosana e suas associações, reticulados com genipina, através das técnicas de termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os resultados demonstraram que a reticulação com genipina em todas as composições avaliadas, promoveu maior resistência à perda de massa tanto por evaporação de água, quanto por degradação térmica. Filmes com maior concentração de quitosana apresentaram maior hidrofilicidade, cuja característica foi mantida após a reticulação dos filmes com genipina.The use of hydrocolloids had been widely studied for development of new materials for modified drug delivery system, due to their characteristics, like biodegradability and availability in a variety of structure with varied properties, although due to their high water solubility can lead to early drug delivery and the chemical modification can be an alternative for this inconvenience. Gelatin-Chitosan free films crosslinked with genipin were studied in terms of thermal properties by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The results demonstrated that films crosslinked with genipin in all the evaluated compositions promoted higher resistance to the mass change due to the water evaporation and thermal degradation. Films with higher concentration of chitosan presented higher hydrophilicity and this characteristic was kept even after to promote the crosslink with genipin.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Characterization of ethylcellulose isolated films: evalution of hydration and permeability properties

Neste trabalho propusemos o desenvolvimento de filmes isolados constituídos de etilcelulose contendo novo aditivo de formulação, o alfa-glucoligossacarídeo (α-GOS), além do tensoativo Tween® 80, sendo este material candidato à aplicação ao processo de revestimento de formas farmacêuticas orais, destinadas à liberação cólon-específico. A partir de filmes isolados foram realizadas avaliações das propriedades de hidratação (índice de intumescimento) e permeabilidade através da transmissão de vapor d’água (TVA). Resultados evidenciaram que as incorporações dos aditivos proporcionaram maior hidratação e influência na permeabilidade dos filmes. A presença do α-GOS gerou a formação de novo material com habilidade filmogênica e com elevado grau de hidratação proporcionando maior acessibilidade ao ataque pelas bactérias colônicas aos filmes isolados, estabelecendo perspectiva de aplicação em revestimento de formas farmacêuticas orais, destinadas à liberação modificada de fármaco.In this work was proposed the development of a new isolated film constituted of ethylcellulose and formulation additives: α-glucooligosaccharide (α-GOS) and/or surfactant Tween® 80. These materials have been used as candidate coating films for colon-specific drug delivery. Hydration and permeability studies were carried out through analyses of the index swelling and water vapor transmission (WTV), respectively. Results showed that the incorporation of the additives provided greater hydration and influence of the permeability to the film. The presence of the α-GOS produced the formation of new material with filmogenic ability and high degree of swelling providing the isolated films more accessible for bacterial attack to provides perspective application in pharmaceutical coating process of solid dosage oral form, destined for modified drug delivery systemsColegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Phosphated pectin application in the development of films for drug delivery systems: Evaluation of permeability properties and swelling

Pectina fosfatada (Pect-TMFT) juntamente com o α-Gluco-oligossacarídeo (Bioecolians®) foram incorporados à dispersão aquosa de polimetacrilato (Eudragit® RS 30 D) para obtenção de filmes isolados pelo processo "casting" (50 ºC) em placa de Teflon®. A Pect-TMFT e o Bioecolians® foram adicionados à dispersão de Eudragit® RS 30 D nas concentrações: 90: 05: 05, 80: 10: 10 e 70: 20: 10 (4 % p/v). Citrato de trietila (TEC) foi utilizado como plastificante (20 % da massa do polimetacrilato). As dispersões propostas apresentaram habilidades filmogênicas. Os filmes isolados foram caracterizados pela determinação da permeabilidade ao vapor d'água (TVA), pelo índice de intumescimento (Ii %) em fluidos de simulação gástrica (FSG) e intestinal (FSI) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O aumento do polissacarídeo modificado e do Bioecolians® nos filmes favoreceram a permeabilidade ao vapor d'água e o grau de hidratação quando em FSI (pH= 6,8). Dessa forma, o filme 70: 20: 10, poderá impedir a liberação prematura do fármaco em regiões superiores do TGI quando aplicado como revestimento de sistemas sólidos orais. Além disso, a presença da Pect-TMFT e do Bioecolians®, poderá favorecer a degradação específica da película por enzimas produzidas pela microflora colônica, possibilitando uma cinética de liberação modificada de fármacos apesar das variações inter-individuais de pH que possam existir.Phosphated pectin (Pect-TMFT) together with α-gluco-oligossacaride (Bioecolians®) were incorporated into aqueous dispersion of polymethacrylate (Eudragit® RS 30 D) to obtain free films by the casting process (50ºC) in Teflon® plate. Pect-TMFT and Bioecolians® were added into dispersions of Eudragit ® RS 30 D at different rates: 90:05:05, 80:10:10 and 70:20:10 (4% p/v). Triethyl citrate (TEC) was used as plasticizer (20% of mass of the polymethacrylate). The proposed dispersions showed film formation ability. The free films were characterized by the determination of water vapour transmission (WVT), by the swelling index (Ii%) in fluids of gastric simulation (FGS) and intestinal (FIS) and by scanning electron microscopy (SEM). The increase of modified polysaccharide and Bioecolians® in the films favored their permeability to the water vapour and their hydration degree when in FIS (pH = 6.8). In that way, the obtained film in the concentration 70:20:10, can prevent the premature release of the drug in the up GIT when applied to develop oral solid systems coating. Besides, the presence of Pect-TMFT and Bioecolians® can contribute to the specific membrane degradation by colonic microflora enzymes, making possible a modified release kinetics of drugs even with the existence of inter-individual variations of pH

Evaluation of pectin-hpmc as compression coating: I - A study of the swelling properties of coated tablet

Neste estudo, comprimidos de teofilina anidra foram revestidos através do processo de revestimento por compressão aplicando sistema binário pectina-HPMC. O método aplicado gerou comprimidos revestidos com características físicas adequadas aos padrões farmacopeicos. Foram avaliadas as características físicas dos comprimidos obtidos em diferentes proporções (80:20, 60:40, 50:50, 40:60, 20:80, 0:100) de pectina-HPMC respectivamente, e estabelecido o perfil de intumescimento desses sistemas nos fluidos de simulação gástrico (pH 1,2) e intestinal (pH 6,8). O método aplicado gerou a formação de comprimidos revestidos que apresentaram variação nos perfis de hidratação in vitro, entretanto, a análise estatística revelou que estas diferenças não foram significativas quando comparadas entre si. O sistema formado apresenta elevada expectativa sobre o gerenciamento da liberação de fármacos, todavia, só a partir do teste de dissolução que constitui a segunda etapa deste projeto poderemos definir qual das formulações propostas será mais eficaz no controle da cinética de liberação.In this study, core tablets of dry theophylline were compressed coated using the system pectin-HPMC for controlled drug delivery. The methodology applied produced coated tablets with suitable physical characteristics according to Brazil Pharmacopeia 4th edition. The physical properties were evaluated for different ratios (80:20, 60:40, 50:50, 40:60, 20:80, 0:100) of pectin-HPMC, respectively, and the swelling test was carried out in simulated gastric fluid (pH 1.2) and in simulated intestinal fluid (pH 6.8). The method applied gave origin to coated tablets with high expectation in the kinetics control of drug release. From the statistics analyses of the results obtained, it was observed that results were not significant between different ratios

Influence of the addition of alpha or gamma-cyclodextrin on the formation of free films in the polymethacrylates eudragit® FS30D

Free films were obtained by the combination of a polymer EudragitTM FS30D and oligosaccharides (alpha or gamma-CDs), by a casting process. The films were characterized by DSC, TGA, FTIR and SEM. The influence of composition was available by WVT and swelling measurements experiments. The DSC, TGA and FTIR characterized the films as immiscible in all composition studied. The results have shown that the addition of oligosaccharide to EudragitTM FS30D promoted changes to both the water vapour permeability and hydration properties of the films. The changes were shown to be dependent on the increase in the concentration oligosaccharides added to the free film. The films EudragitTM FS30D and oligosaccharides alpha or gamma-CDs obtained are regarded as being suitable for preventing the premature release of drugs in the upper part of the gastrointestinal tracts and present great interest in the application as biodegradable carriers for modified oral drug delivery systems.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Development and characterization of L-alanyl-L-glutamine containing pellets employing extrusion-spheronization method and drying process in fluidized bad equipment

No presente trabalho foram desenvolvidas e avaliadas cinco formulações de péletes, contendo L-alanil-L-glutamina (glutamina dipeptídeo), em diferentes concentrações: F1 (9,07%); F2 (17,70%); F3 (27,98%); F4 (37,74%) e F5 (47,53%). Os péletes foram preparados pelo método da extrusão-esferonização, seguido de secagem em equipamento de leito fluidizado. Os lotes obtidos foram submetidos aos ensaios de: granulometria, friabilidade, densidade verdadeira e análise morfológica. Dentre as cinco formulações avaliadas, os péletes resultantes de F3 apresentaram maior rendimento (75,80%), distribuição granulométrica mais uniforme (89,67% dos péletes com tamanho entre 0,80 e 1,18), densidade mais elevada (2,1634 g/mL) e melhor aspecto (1,0795 ± 0,0410). Devido às características obtidas a partir da F3 os péletes foram considerados adequados para posterior aplicação de revestimento polimérico,visando produzir sistema multiparticulado de liberação prolongada da substância ativa L-alanil-L-glutamina.In this work, five formulations of L-alanyl-L-glutamine (glutamine dipeptide) containing pellets with different drug concentration were developed and evaluated: F1 (9.07%); F2 (17.70%); F3 (27.98%); F4 (37.74%) e F5 (47.53%). Pellets were prepared by extrusion- spheronization method and, further, dried in fluidized bad equipment. The following assays were carried out with the batches obtained: granulometry, friability, true density and morphologic analysis. Between the five formulations evaluated, pellets obtained from F3 present best yield (75.80%), most uniform particle size distribution (89.67% of pellets with size in the range of 0.80 to 1.18), most high true density (2.1634 g/ml) and best aspect (1.0795 ± 0.0410). Due to these features, pellets obtained from F3 were considered adequate to further polymeric coating process in order to produce a multiparticulate system to prolong L-alanyl-L-glutamine release.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire

Development and characterization of L-alanyl-L-glutamine containing pellets employing extrusion-spheronization method and drying process in fluidized bad equipment

No presente trabalho foram desenvolvidas e avaliadas cinco formulações de péletes, contendo L-alanil-L-glutamina (glutamina dipeptídeo), em diferentes concentrações: F1 (9,07%); F2 (17,70%); F3 (27,98%); F4 (37,74%) e F5 (47,53%). Os péletes foram preparados pelo método da extrusão-esferonização, seguido de secagem em equipamento de leito fluidizado. Os lotes obtidos foram submetidos aos ensaios de: granulometria, friabilidade, densidade verdadeira e análise morfológica. Dentre as cinco formulações avaliadas, os péletes resultantes de F3 apresentaram maior rendimento (75,80%), distribuição granulométrica mais uniforme (89,67% dos péletes com tamanho entre 0,80 e 1,18), densidade mais elevada (2,1634 g/mL) e melhor aspecto (1,0795 ± 0,0410). Devido às características obtidas a partir da F3 os péletes foram considerados adequados para posterior aplicação de revestimento polimérico,visando produzir sistema multiparticulado de liberação prolongada da substância ativa L-alanil-L-glutamina.In this work, five formulations of L-alanyl-L-glutamine (glutamine dipeptide) containing pellets with different drug concentration were developed and evaluated: F1 (9.07%); F2 (17.70%); F3 (27.98%); F4 (37.74%) e F5 (47.53%). Pellets were prepared by extrusion- spheronization method and, further, dried in fluidized bad equipment. The following assays were carried out with the batches obtained: granulometry, friability, true density and morphologic analysis. Between the five formulations evaluated, pellets obtained from F3 present best yield (75.80%), most uniform particle size distribution (89.67% of pellets with size in the range of 0.80 to 1.18), most high true density (2.1634 g/ml) and best aspect (1.0795 ± 0.0410). Due to these features, pellets obtained from F3 were considered adequate to further polymeric coating process in order to produce a multiparticulate system to prolong L-alanyl-L-glutamine release.Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aire