Vpliv lastnosti hipromeloze in postopka neposrednega stiskanja ali vlažnega granuliranja na hitrost sproščanja hidrofilne zdravilne učinkovine iz ogrodnih tablet

Mrak, Polona (author), Janković, Biljana (mentor), Stanić Ljubin, Tijana (co-mentor)

Hidrofilni ogrodni sistemi so najpogosteje uporabljeni dostavni sistemi za podaljšano sproščanje. Učinkovina je vgrajena v ogrodje, ki vsebuje nabrekajoč polimer. Kot polimer se najpogosteje uporablja neionski derivat celuloze – hipromeloza. Hitrost sproščanja učinkovine iz tablet je odvisna od nabrekanja polimera, hitrosti nastanka gela ter njegove strukture, samo sproščanje pa poteka preko mehanizmov difuzije in erozije. Pri preučevanju sproščanja iz tablet s hipromelozo je bilo ugotovljeno, da imajo lastnosti polimera pomemben vpliv na hitrost in mehanizem sproščanja. Cilj magistrske naloge je bilo vrednotenje vpliva viskoznosti, velikosti delcev in deleža hidroksipropoksi skupin hipromeloze na hitrost sproščanja modelne hidrofilne zdravilne učinkovine. Vpliv smo preučevali na tabletah, ki so vsebovale hipromelozo z različnimi vrednostmi teh treh spremenljivk. Teste smo izvajali v dveh različnih napravah za sproščanje, v napravi z recipročnimi cilindri in napravi z vesli v kombinaciji s stacionarnimi štirikotnimi košaricami. Iz rezultatov smo ugotovili, da se profili sproščanja v različnih napravah za sproščanje med seboj razlikujejo, kar potrjuje pomembnost izbire metode za določitev hitrosti sproščanja. Na sproščanje najbolj vplivata velikost delcev (naprava z vesli) in delež hidroksipropoksi skupin (naprava z recipročnimi cilindri). Tablete s hipromelozo z večjimi delci (in nižjo specifično površino) izkazujejo hitrejši profil sproščanja. Višji delež hidroksipropoksi skupin hipromeloze rezultira v hitrejšem sproščanju, pri uporabi hipromeloze različnih viskoznosti pa smo ugotovili, da viskoznost nima bistvenega vpliva na sproščanje zdravilne učinkovine iz preiskovane formulacije z dvema uporabljenima metodama. Preiskovane tablete so bile izdelane po dveh postopkih, in sicer z neposrednim stiskanjem in vlažno granulacijo, tako da smo lahko ovrednotili tudi vpliv tehnološkega postopka izdelave. Ugotovili smo, da učinkovina izkazuje hitro začetno sproščanje iz neposredno stisnjenih tablet, ki je tudi na koncu hitrejše od sproščanja iz vlažno granuliranih tablet. Pri neposredno stisnjenih tabletah ima začetna erozija pred vzpostavitvijo gelske plasti večji doprinos h količini sproščene učinkovine. Izbira tehnološkega postopka in lastnosti hipromeloze pomembno vplivajo na sproščanje učinkovine, z dobrim načrtovanjem hidrofilnega ogrodnega sistema pa lahko dosežemo robusten profil sproščanja.

• Language: Slovenian
• Keywords: hidrofilni ogrodni sistemi, hipromeloza, gelska plast, testi sproščanja
• Work type: Master's thesis/paper
• Organization: FFA - Faculty of Pharmacy
• Year: 2019
• PID: 20.500.12556/RUL-108318
• Publication date in RUL: 28.06.2019

Secondary language

• Language: English
• Title: Influence of hypromellose properties, direct compression or wet granulation on dissolution rate of hydrophilic active ingredient from matrix tablets

Abstract

Hydrophilic matrices are most commonly used for the extended delivery of drug substances. The drug is embedded in a matrix containing a swellable polymer. The most frequently used polymer is a non-ionic cellulose derivative – hypromellose. The rate of drug release from tablets depends on polymer swelling, gel formation rate and gel structure, while the release itself is carried out via diffusion and erosion mechanisms. Examination of drug release from hypromellose matrices revealed that polymer characteristics have a significant impact on release rate and mechanism. The aim of the master’s thesis was to explore the effects of viscosity, particle size and degree of hydroxpropoxy groups on the hypromellose polymer chain on the release rate of a water-soluble model drug. The effect was examined on the tablets that contained hypromellose with different values of three functionality-related characteristics. Dissolution testing was carried out using two dissolution apparatus – USP 3 (reciprocating cylinder) and USP 2 (paddle and felodipine stationary basket). Different apparatus led to different release profiles, confirming the importance of choosing the right method for determining the release rate. The release profiles obtained indicated that particle size (USP 3) and content of hydroxypropoxy groups (USP 2) have the biggest impact on drug release. The tablets containing larger hypromellose particles (and smaller specific surface area) have faster release profiles. A higher content of hypromellose hydroxypropoxy groups results in faster drug release; on the other hand, the use of different viscosity grades revealed that viscosity does not have a significant impact on drug release from the formulation tested by two different methods. The tablets were prepared both by direct compression and wet granulation methods, enabling us to evaluate the technological manufacturing process. We concluded that the drug from directly compressed tablets has fast initial release and, what is more, that release rate at the end of the process is faster than in the case of the tablets made by wet granulation. Initial erosion prior to the formation of gel layer has a stronger contribution to the amount of the released drug in the case of directly compressed tablets. Finally, the choice of the technological process and hypromellose characteristics have a significant impact on drug release, while smart design of hydrophilic matrices can result in robust release profile.

• Keywords: hydrophilic matrix system, hypromellose, gel layer, dissolution tests