Дослідження факторів, що впливають на вивільнення in vitro диклофенаку натрію з гелів на основі гіпромелози

Автор(и)

  • Олена Петрівна Безугла Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-3629-7059
  • Анна Леонидівна Іващенко Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0003-1983-6695
  • Микола Олександрович Ляпунов Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-5036-8255
  • Ігор Олександрович Зінченко Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0003-0562-689X
  • Анна Миколаївна Ляпунова Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0001-7997-3929
  • Юрій Михайлович Столпер Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0001-7652-7624
  • Олексій Миколайович Ляпунов Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0001-6103-7489
  • Тетяна Миколаївна Пухова Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-8736-5605

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.243040

Ключові слова:

гіпромелоза; гель, рідина, диклофенак натрію, ізопропіловий спирт, в’язкість, час кореляції обертальної дифузії (τ–1), випробування вивільнення in vitro (IVRT)

Анотація

Мета. Визначити фактори, що впливають на вивільнення in vitro диклофенаку натрію (DS) з гелів на основі гіпромелози (HPMC).

Матеріали та методи. Досліджували гелі на основі HPMC і рідини без HPMC методами ротаційної віскозиметрії та спінових зондів. За реограмами визначали тип течії й уявну в’язкість, а за спектрами електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) – час кореляції обертальної дифузії (τ–1) розчинених спінових зондів. Випробування з вивільнення in vitro проводили з використанням вертикальних дифузійних камер за валідованою методикою. Вміст DS і ізопропілового спирту (IPА) в діалізаті визначали відповідно методами високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) і газової хроматографії (ГХ) за валідованими методиками, а вміст води – напівмікрометодом.

Результати. Уявна в’язкість гелів збільшується з підвищенням вмісту HPMC і залежить від марки HPMC. Висока уявна в’язкість гелів не впливає на значення τ–1 розчинених в них спінових зондів. У в’язких гелях і ньютонівських рідинах, що за складом відповідають дисперсійному середовищу гелів, значення τ–1 ідентичні й знаходяться в області швидких обертань, що є передумовою для однакового та швидкого вивільнення in vitro розчинених речовин з гелів і рідин. Показано, що гель на основі НРМС і ньютонівська рідина без НРМС за параметрами вивільнення in vitro DS і IPА є еквівалентними. Вивільнення in vitro розчиненого DS зростає при підвищенні його концентрації в гелі і залежить від дисперсного стану DS. Якщо вміст ІРА змінюється від 45,0 % до 22,5 %, абсорбція води гелем і вивільнення ІРА зменшуються, а вивільнення DS зростає, що пов’язано зі зниженням розчинності DS в гелі.

Висновки. НРМС, що забезпечує високу уявну в’язкість гелів, не впливає на значення τ–1 розчинених спінових зондів і на вивільнення in vitro DS з гелів. Гель й ньютонівська рідина за вивільненням in vitro DS та ІРА є еквівалентними. Вивільнення DS пропорційно змінюється з концентрацією DS і залежить від його дисперсного стану. Зі зменшенням вмісту ІРА вивільнення ІРА знижується, а вивільнення DS зростає, що пов’язано зі зниженням розчинності DS в гелі.

Біографії авторів

Олена Петрівна Безугла, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторії

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Анна Леонидівна Іващенко, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Молодший науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Микола Олександрович Ляпунов, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Доктор фармацевтичних наук, професор, провідний науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Ігор Олександрович Зінченко, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, молодший науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Анна Миколаївна Ляпунова, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Юрій Михайлович Столпер, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, старший науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Олексій Миколайович Ляпунов, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Тетяна Миколаївна Пухова, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Молодший науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Посилання

  1. The European Pharmacopoeia (2019). European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare of the Council of Europe. Strasbourg, 5224.
  2. Sheskey, P. J., Hancock, B. C., Moss, G. P., Goldfarb, D. J. (Eds.) (2020). Handbook of Pharmaceutical Excipients. London: Pharm. Press, 1296.
  3. Lyapunov, A. N., Bezuglaya, E. P., Lyapunov, N. A., Kirilyuk, I. A. (2015). Studies of Carbomer Gels Using Rotational Viscometry and Spin Probes. Pharmaceutical Chemistry Journal, 49 (9), 639–644. doi: http://doi.org/10.1007/s11094-015-1344-3
  4. Mašková, E., Kubová, K., Raimi-Abraham, B. T., Vllasaliu, D., Vohlídalová, E., Turánek, J., Mašek, J. (2020). Hypromellose – A traditional pharmaceutical excipient with modern applications in oral and oromucosal drug delivery. Journal of Controlled Release, 324, 695–727. doi: http://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.05.045
  5. Kolli, S., Vijaya, K., Murthy, P. N., Sirisha, K. V. R. (2018). Solubility Enhancement of Itraconazole by Hypromellose Formulated by Solution-Suspension Layering Technique. Research Journal of Pharmacy and Technology, 11 (11), 4850–4853. doi: http://doi.org/10.5958/0974-360x.2018.00882.x
  6. Dharmalingam, K., Anandalakshmi, R. (2019). Fabrication, characterization and drug loading efficiency of citric acid crosslinked NaCMC-HPMC hydrogel films for wound healing drug delivery applications. International Journal of Biological Macromolecules, 134, 815–829. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.05.027
  7. Asare-Addo, K., Kaialy, W., Levina, M., Rajabi-Siahboomi, A., Ghori, M. U., Supuk, E. et. al. (2013). The influence of agitation sequence and ionic strength on in vitro drug release from hypromellose (E4M and K4M) ER matrices – The use of the USP III apparatus. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 104, 54–60. doi: http://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2012.11.020
  8. Mason, L. M., Campiñez, M. D., Pygall, S. R., Burley, J. C., Gupta, P., Storey, D. E. et. al. (2015). The influence of polymer content on early gel-layer formation in HPMC matrices: The use of CLSM visualisation to identify the percolation threshold. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 94, 485–492. doi: http://doi.org/10.1016/j.ejpb.2015.06.019
  9. Franek, F., Holm, P., Larsen, F., Steffansen, B. (2014). Interaction between fed gastric media (Ensure Plus®) and different hypromellose based caffeine controlled release tablets: Comparison and mechanistic study of caffeine release in fed and fasted media versus water using the USP dissolution apparatus 3. International Journal of Pharmaceutics, 461 (1-2), 419–426. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2013.12.003
  10. Ghori, M. U., Ginting, G., Smith, A. M., Conway, B. R. (2014). Simultaneous quantification of drug release and erosion from hypromellose hydrophilic matrices. International Journal of Pharmaceutics, 465 (1-2), 405–412. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2014.02.028
  11. Derzhavnyi reiestr likarskykh zasobiv Ukrainy. Available at: http://www.drlz.kiev.ua/
  12. Gosudarstvennii reestr lekarstvennykh sredstv (GRLS). Available at: http://grls.rosminzdrav.ru
  13. Altman, R., Bosch, B., Brune, K., Patrignani, P., Young, C. (2015). Advances in NSAID Development: Evolution of Diclofenac Products Using Pharmaceutical Technology. Drugs, 75 (8), 859–877. doi: http://doi.org/10.1007/s40265-015-0392-z
  14. Buckingham, R. (Ed.) (2020). Martindale: The Complete Drug Reference. London: Pharmaceutical Press, 4912.
  15. Seefried, L., Blyth, M., Maheshwari, R., McDonnell, S. M., Frappin, G., Hagen, M., Maybaum, N. Moreira, S., Pandit H. (2020). Penetration of topical diclofenac into synovial tissue and fluid of osteoarthritic knees: a multicenter, randomized, placebocontrolled, pharmacokinetic study. Therapeutic Advances in Musculoskeletal Disease, 12, 1–13. doi: 10.1177/1759720X20943088
  16. The United States Pharmacopoeia, 41 – NF 36 (2018). The United States Pharmacopoeial Convention. Rockville. Available at: https://www.worldcat.org/title/united-states-pharmacopeia-2018-usp-41-the-national-formulary-nf-36/oclc/1013752699
  17. Draft guideline on quality and equivalence of topical products (2018). CHMP/QWP/708282/2018. Available at: www.ema.europa.eu/en/quality-equivalence-topical-products
  18. Ilić, T., Pantelić, I., Savić, S. (2021). The Implications of Regulatory Framework for Topical Semisolid Drug Products: From Critical Quality and Performance Attributes towards Establishing Bioequivalence. Pharmaceutics, 13 (5), 710. doi: http://doi.org/10.3390/pharmaceutics13050710
  19. Nonsterile Semisolid Dosage Forms Scale-Up and Postapproval Changes: Chemistry, Manufacturing, and Controls (1997). In Vitro Release Testing and In Vivo Bioequivalence Documentation. Guidance for Industry. U.S. Department of Health and Human Services; Food and Drug Administration Center for Drug Evaluation and Research (CDER), 37.
  20. Maanvizhi, S., Iyyappan, V., Bhavishi, P. G. (2020). In-vitro release study of Diclofenac sodium from topical gel formulations using diffusion cell. Research Journal of Pharmacy and Technology, 13 (6), 2901–2905. doi: http://doi.org/10.5958/0974-360x.2020.00517.x
  21. Pleguezuelos-Villa, M., Merino-Sanjuán, M., Hernández, M. J., Nácher, A., Peris, D., Hidalgo, I. et. al. (2019). Relationship between rheological properties, in vitro release and in vivo equivalency of topical formulations of diclofenac. International Journal of Pharmaceutics, 572, 118755. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.118755
  22. Alkilani, A., McCrudden, M. T., Donnelly, R. (2015). Transdermal Drug Delivery: Innovative Pharmaceutical Developments Based on Disruption of the Barrier Properties of the Stratum Corneum. Pharmaceutics, 7 (4), 438–470. doi: http://doi.org/10.3390/pharmaceutics7040438
  23. Derzhavna Farmakopeia Ukrainy. Vol. 1 (2015). Kharkiv: Derzhavne pidpryiemstvo «Ukrainskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr yakosti likarskykh zasobiv», 1128.
  24. Likhtenshtein, G. I. (1974). Metod spinovykh zondov v molekuliarnoi biologii. Moscow: Nauka, 256.
  25. Derzhavna Farmakopeia Ukrainy. Dopovnennia 4 (2020). Kharkiv: Derzhavne pidpryiemstvo «Ukrainskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr yakosti likarskykh zasobiv», 600.
  26. Tiffner, K. I., Kanfer, I., Augustin, T., Raml, R., Raney, S. G., Sinner, F. (2018). A comprehensive approach to qualify and validate the essential parameters of an in vitro release test (IVRT) method for acyclovir cream, 5%. International Journal of Pharmaceutics, 535 (1-2), 217–227. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2017.09.049
  27. Note for Guidance Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for New Drug Substances and New Drug Products: Chemical Substances (2000). СРМР/ICH/367/96 (ICH Topic Q6A).
  28. Note for Guidance on Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology, Step 5 (1995). CPMP/ICH/381/95 (ICH Topic Q 2 (R1) Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology).
  29. Guideline on Excipients in the Dossier for Application for Marketing Authorisation of a Medicinal Product (2007). EMEA/CHMP/QWP/396951/2006.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-10-29

Як цитувати

Безугла, О. П., Іващенко, А. Л. ., Ляпунов, М. О. ., Зінченко, І. О. ., Ляпунова, А. М., Столпер, Ю. М. ., Ляпунов, О. М., & Пухова, Т. М. (2021). Дослідження факторів, що впливають на вивільнення in vitro диклофенаку натрію з гелів на основі гіпромелози. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (5(33), 12–31. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.243040

Номер

№ 5(33) (2021)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Elena Bezuglaya, Hanna Ivashchenko, Nikolay Lyapunov, Igor Zinchenko , Anna Liapunova, Yurij Stolper, Oleksii Liapunov, Tetiana Pukhova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.