Polymeric dosage forms with improved release kinetics for ketoprofen and fenofibrate
Formes galéniques polymériques avec cinétiques de libération améliorée pour le kétoprofène et le fénofibrate
Résumé
Poor aqueous solubility has become a property of numerous new drug candidates causing major concern. Despite a potentially ideal chemical structure allowing for interaction with the target, these substances fail to be effective in vivo: upon administration, they cannot dissolve sufficiently in the aqueous fluids of the body and, thus, cannot be transported to their site of action to reach therapeutically effective concentrations. Various interesting strategies have been proposed to overcome this crucial hurdle.Solid dispersions have been studied for more than 40 years and lead to numerous interesting research articles. However, today, only a few products have reached the market principally due to problems with the physico-chemical stability. The idea is to transform the crystalline raw material into a physical state having a greater energy in order to increase the driving force for drug dissolution. At the same time, the system should be stable during long term storage, thus, re-crystallization or other system changes, resulting in altered drug release rates, must be avoided. Different manufacturing techniques can be used to prepare such polymeric drug delivery systems, including hot-melt extrusion and spray-drying.The main objective of this work has been to improve drug solubility by forming solid dispersions using the two most employed techniques: hot-melt extrusion and spray-drying. In this study ketoprofen has been incorporated into hydrophilic polymeric matrices to increase its apparent aqueous solubility. Both techniques have been applied and Eudragit® E has been considered to be an interesting matrix former in this case, as it is thermoplastic, provides sufficient thermal stability for hot-melt extrusion, rapidly dissolves at acidic pH and can interact with acidic drugs due to its multiple tertiary ammonium groups. Binary “drug-Eudragit®E” as well as ternary “drug-Eudragit®E-PVP”, “drug-Eudragit®E-PVPVA”, “drug-Eudragit®E-HPMC” combinations were investigated and characterized using X-ray diffraction, mDSC, SEM, optical macro/microscopy, and drug release measurements in 0.1 M HCl before and after storage. Drug release has been intentionally monitored under non-sink conditions, in order to evaluate the potential of the formulations to provide super-saturated solutions and the life-time of the latter. In all cases ketoprofen release was much faster compared to a commercially available product and the dissolution of the drug powder (as received). More important, super-saturated solutions could have been obtained, which were stable for at least 2 h. [...]
L’amélioration de la solubilité des principes actifs peu solubles est devenue l’un des principaux challenges de l’industrie pharmaceutique. Bien que présentant une structure chimique potentiellement idéale pour interagir avec la cible, elles échouent dans l’efficacité in vivo : après administration, elles ne peuvent se dissoudre dans les milieux aqueux biologiques et par conséquent ne peuvent être transportées sur leur site d’action pour atteindre la concentration efficace, amenant à un échec thérapeutique. De nombreuses stratégies très intéressantes ont été proposées pour surmonter ce sérieux obstacle.Les dispersions solides sont étudiées depuis plus de 40 ans et ont conduit à de très nombreuses publications mais jusqu’à aujourd’hui peu de produits ont été commercialisés principalement pour des raisons de stabilité physico-chimique. Celles-ci ont pour but de présenter le principe actif sous sa forme amorphe : cette dernière présentant un état d’énergie plus élevé et par conséquent une solubilisation facilitée. Dans le même temps, le système doit rester stable durant le stockage, ainsi la recristallisation ou tout autre changement entraînant une modification du profil de libération doivent être évités. Différentes techniques de production peuvent être utilisées pour préparer ce genre de systèmes polymériques tels que l’extrusion en phase chauffante ou l’atomisation-séchage. Le principal objectif de ce travail a été d’améliorer la solubilité des principes actifs peu solubles par formation de dispersions solides utilisant les deux techniques les plus utilisées : l’extrusion en phase chauffante et l’atomisation-séchage. Dans cette étude, le kétoprofène a été incorporé dans des matrices polymériques hydrophiles pour augmenter sa solubilité apparente. Les deux techniques ont été employées et l’Eudragit® E a été considéré comme une matrice intéressante pour plusieurs raisons : c’est un polymère thermoplastique, offrant une stabilité thermique suffisante pour l’extrusion en phase chauffante, il se dissout rapidement en milieu acide et peut interagir avec les groupements acides de par ses nombreux azotes ternaires. Des mélanges binaires « principe actif – Eudragit®E » ainsi que des mélanges ternaires « principe actif – Eudragit®E - PVP », « principe actif – Eudragit®E - PVPVA », « principe actif – Eudragit®E - HPMC » ont été étudiés et caractérisés Les systèmes obtenus ont été caractérisés par macro/microscopie optique, microscopie électronique à balayage, diffraction laser, analyse calorimétrique différentielle modulée, diffraction des rayons X et l’étude du profil de libération in vitro en milieu acide (HCl 0.1M). Les libérations ont été intentionnellement réalisées en condition « non sink » afin d'évaluer le potentiel des formulations à produire des solutions sur-saturées et la durée de ces dernières. Tous les systèmes présentent un profil de libération du kétoprofène beaucoup plus rapide comparé au produit commercial et à la dissolution du principe actif pur. De plus, des solutions sur-saturées peuvent être obtenues et restent stables au moins 2 h. Cependant, en fonction des polymères utilisés, différents profils de libération ont été obtenus indiquant que l’utilisation de matrices polymériques pour l’accélération de la libération de principes actifs peu solubles peut être très complexe puisqu’elle n’est pas seulement influencée par la composition du système mais aussi potentiellement par leur structure interne et notamment par l’homogénéité/hétérogénéité de la distribution des excipients.[...].
Domaines
Médecine humaine et pathologie
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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