Effect of polyethylene glycols addition in microsphere formulations of cellullose acetate butyrate on efficacy carbamazepine and particles morphology encapsulation

Abstract

O desenvolvimento de microesferas de carbamazepina (CBZ) de liberação prolongada tem sido realizado, empregando-se a técnica de emulsificação/evaporação do solvente e o acetobutirato de celulose (ABC70) para a obtenção da matriz polimérica. Buscando modular a velocidade de liberação do fármaco, a adição de polietilenoglicóis na fase interna da emulsão foi testada. Quando comparados com as microesferas preparadas unicamente com ABC70, o teor e a eficiência de encapsulação da CBZ, estimados após análise por CLAE, foram drasticamente reduzidos com a adição de PEG4000. Entretanto, a adição de PEG 1500 perfazendo 10% da massa total de polímero não pareceu alterar o teor de CBZ, demonstrando que o peso molecular do PEG influencia a encapsulação da CBZ. Partículas mais porosas foram visualizadas por MEV, quando o PEG1500 ou 4000 foram adicionados. Entretanto, a perda da forma esférica foi observada quando uma mistura de ABC70:PEG 4000 1:1 foi empregada. A adição de polietilenoglicóis não pareceu afetar o diâmetro médio das microesferas. A redução na encapsulação da CBZ foi associada à extração do PEG durante a etapa de evaporação do solvente e a sua capacidade de dissolvê-la na fase externa da emulsão. O controle do desenvolvimento da presença de poros, pelo ajuste da concentração e do peso molecular do PEG, pode ser útil na modulação do perfil de liberação do fármaco.With the aim of obtaining carbamazepine (CBZ) prolonged release dosage forms, cellulose acetate butyrate (CAB70) microspheres have been prepared by the emulsion/solvent evaporation method. In order to modulate the CBZ release, the addition of polyethylene glycols (PEG) in the internal phase of the emulsion was carried out. When compared with microspheres prepared only from CAB70, the encapsulation efficiency and the CBZ content were drastically reduced by the PEG 4000 addition. On the other hand, the incorporation of 10% (w/w) of PEG1500 did not affect the drug content in the microspheres. Most porous particles werw observed by SEM when PEG 1500 or 4000 was added to the formulations, however the lost of the spherical shape of the particles was verified when an ABC70:PEG 4000 1:1 mixture was used to prepare the microspheres. The addition of PEGs did not appear to affect the mean diameter of the particles. The decrease of the CBZ content was related to the PEG extraction during the solvent evaporation step and to its ability to dissolve the CBZ in the external phase of the emulsion. The porosity development control, by adjusting the amount or the molecular weight of PEG, can be useful in the drug release from microparticles