Category Archives: Pharmaceutical Technology

Optimization of a chitosan ointment

J Pharm Pharmacogn Res 7(4): 297-309, 2019.

Original Article | Artículo Original

Optimization, physical-chemical evaluation and healing activity of chitosan ointment

[Optimización, evaluación físico-química y actividad cicatrizante del ungüento de quitosana]

Dania Pérez1, Nilia de la Paz2, Mirna Fernández1*, Niurys Mantilla2, Mariela Peña1, Addis Menéndez2

 

1Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). Universidad de La Habana. Calle 23 No. 21425 e/ 214 y 222. La Habana. Cuba.
2Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM). Ave. 26 # 1605 e/ Puentes Grandes y Boyeros. La Habana, Cuba.

*E-mail: mirnafc@ifal.uh.cu

Abstract

Context: Chitosan has received attention as a functional, sustainably renewable, nontoxic and biodegradable biopolymer for pharmaceutical applications such as healing agent.

Aims: To design a semisolid pharmaceutical form (ointment), employing 1% chitosan as an active pharmaceutical ingredient.

Methods: The formulation was carried out through D-optimal mixing design, with a linear model. Variation components evaluated were the concentration of sodium hydroxide, water and anhydrous lanolin. Variables included those of response pH and extensibility. Three batches were produced, and the physical and chemical stability of the ointment was assessed through stress and shelf-life tests for 24 months. Physical-chemical parameters studied included organoleptic characteristics, chitosan content, rheological behavior, apparent viscosity, pH and extensibility. Wound healing activity was also tested for burns damage model in rats.

Results: The mixture design showed that the best formulation was the one containing 0.12% sodium hydroxide, 20.0% anhydrous lanolin and 40.0% water, with the mechanical-structural behavior characteristics of a semisolid product. This product had healing effects and showed adequate physical chemical stability during the time under study.

Conclusions: The results of this study suggest that 1% chitosan ointment design favors scarring in the second-degree burn damage model in rats skin applied for 14 days at the rate of daily administration.

Keywords: chitosan; D-optimal mixing design; healing effect; ointment.

Resumen

Contexto: La quitosana ha recibido gran atención al ser un biopolímero funcional, biodegradable, renovable y no tóxico con múltiples aplicaciones farmacéuticas, entre ellas como agente cicatrizante.

Objetivos: Diseñar una forma farmacéutica semisólida (ungüento), empleando quitosana al 1% como ingrediente farmacéutico activo.

Métodos: El diseño de formulación se llevó a cabo a través de un diseño de mezcla D-optimal, modelo lineal, evaluándose como componentes de variación la concentración de hidróxido de sodio, agua y lanolina anhidra y como variables respuesta el pH y la extensibilidad. Se elaboraron tres lotes y se evaluó la estabilidad la estabilidad física y química de los mismos durante 24 meses. Como parámetros fisicoquímicos se estudiaron las características organolépticas, concentración de quitosana, comportamiento reológico, viscosidad aparente, pH y extensibilidad. La actividad cicatrizante se evaluó mediante el modelo de daño por quemaduras en ratas.

Resultados: El diseño de mezclas arrojó que la mejor formulación resultó ser la que contenía 0,12% de hidróxido de sodio, 20,0% de lanolina anhidra y 40,0% de agua, coincidiendo con la formulación 6 del diseño, con un comportamiento mecánico-estructural característico de un producto semisólido, mostrando efecto cicatrizante y una adecuada estabilidad durante el tiempo de estudio.

Conclusiones: Los resultados de este estudio sugieren que el ungüento de quitosana al 1% diseñado favorece la cicatrización en quemaduras de segundo grado, al ser administrado en ratas durante 14 días.

Palabras Clave: diseño de mezcla D-optimal; efecto cicatrizante; quitosana; ungüento.

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Citation Format: Pérez D, de la Paz N, Fernández M, Mantilla N, Peña M, Menéndez A (2019) Optimization, physical-chemical evaluation and healing activity of chitosan ointment. J Pharm Pharmacogn Res 7(4): 297–309.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Glutathione loaded-alginate microspheres for topical antiaging

J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 223-233, 2019.

Original Article | Artículo Original

Design, optimization and characterization of glutathione loaded-alginate microspheres for topical antiaging

[Diseño, optimización y caracterización de microesferas de glutatión cargado de alginato para el antienvejecimiento tópico]

Dewi Melani Hariyadi*, Noorma Rosita, Asti Rahayu

Pharmaceutics Department, Faculty Pharmacy, Airlangga University, Surabaya, Indonesia.
Abstract

Context: Glutathione in the reduced form (GSH) is the predominant intracellular form, which acts as a strong antioxidant. However, it has low skin permeability due to the high hydrophilicity. Hence, the objective of this study was to prepare GSH by using microspheres delivery system and adding surfactant to overcome the barrier function of the skin.

Aims: To investigate the effect of polymer and surfactant on the characteristics and release profile of GSH–alginate microspheres.

Methods: GSH-alginate microspheres were prepared using ionotropic gelation method by aerosolisation. A randomized full factorial design was applied to prepare four different formulations of glutathione loaded alginate microspheres. Design was applied for all formulations to study about effect of independent variables of polymer and crosslinker on the entrapment efficiency (EE), drug loading (DL), particle size, yield, and in vitro drug release profile. For release study, microspheres formulas were also compared to microspheres, which applied into gel base.

Results: The GSH-alginate microspheres had a high EE ranging from 34.74 ± 0.07% to 56.63 ± 0.36%, with small particle sizes ranging from 1.89 ± 0.03 µm to 2.42 ± 0.08 µm, and drug loading ranging from 5.72 ± 0.05% to 6.23 ± 0.02%. The kinetic analysis of all release profiles was found to follow Higuchi’s diffusion model. EE, DL, particle size, and yield variables had a significant effect on the dependent variables (p<0.05), and flux had no significant effect on the dependent variables (p>0.05).

Conclusions: All formulas produced high yield and encapsulation efficiency and small size particles. From the 22 randomized full factorial design, there was showed that the combination of the use of surfactant and polymer concentration significantly affected DL and EE.

Keywords: characteristics; design; glutathione-alginate microspheres; release profile; surfactant.

Resumen

Contexto: El glutatión en la forma reducida (GSH) es la forma intracelular predominante, que actúa como un fuerte antioxidante. Sin embargo, tiene una baja permeabilidad de la piel debido a la alta hidrofilicidad. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue preparar GSH mediante el uso de un sistema de suministro de microesferas y agregar surfactante para superar la función de barrera de la piel.

Objetivos: Investigar el efecto del polímero y el surfactante sobre las características y el perfil de liberación de las microesferas de alginato de GSH.

Métodos: Se prepararon microesferas de alginato de GSH usando un método de gelificación ionotrópica por aerosolización. Se aplicó un diseño factorial completo al azar para preparar cuatro formulaciones diferentes de microesferas de alginato cargadas con glutatión. El diseño se aplicó a todas las formulaciones para estudiar el efecto de las variables independientes de polímero y reticulante en la eficiencia de atrapamiento (EE), la carga del fármaco (DL), el tamaño de partícula, el rendimiento y el perfil de liberación del fármaco in vitro. Para el estudio de liberación, las fórmulas de microesferas también se compararon con las microesferas que se aplicaron en la base de gel.

Resultados: Las microesferas de alginato de GSH tenían una EE alta en el rango de 34,74 ± 0,07% a 56,63 ± 0,36%, con pequeños tamaños de partículas que variaron de 1,89 ± 0,03 µm a 2,42 ± 0,08 µm, y la carga de fármaco varió de 5,72 ± 0,05% a 6,23 ± 0,02%. Se encontró que el análisis cinético de todos los perfiles de liberación sigue el modelo de difusión de Higuchi. Las variables de EE, DL, tamaño de partícula y rendimiento tuvieron un efecto significativo en las variables dependientes (p<0,05), y el flujo no tuvo un efecto significativo en las variables dependientes (p>0,05).

Conclusiones: Todas las fórmulas produjeron alto rendimiento y eficiencia de encapsulación y partículas de pequeño tamaño. A partir del diseño factorial completo aleatorizado 22, se demostró que la combinación del uso de surfactante y la concentración de polímero afectó significativamente a DL y EE.

Palabras Clave: características; diseño; microesferas de glutatión-alginato; perfil de liberación; surfactante.

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Citation Format: Hariyadi DM, Rosita N, Rahayu A (2019) Design, optimization and characterization of glutathione loaded-alginate microspheres for topical antiaging. J Pharm Pharmacogn Res 7(4): 223–233.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Development of ketoprofen lysine nanomedicine

J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 47-58, 2019.

Original Article | Artículo Original

Development of nano-sized ketoprofen lysine incorporated Eudragit® S100 nanomedicine by double emulsion solvent evaporation and in vitro characterization

[Desarrollo de un nanofármaco de ketoprofeno lisina de tamaño nanométrico con Eudragit® S100 incorporado mediante doble evaporación del disolvente de emulsión y su caracterización in vitro]

A. Alper Öztürk1*, Nur İlge Çinar2, Evrim Yenilmez1

1Department of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, Anadolu University, Eskişehir, Turkey.
2Department of Pharmaceutical Technology, Graduation School of Health Sciences, Anadolu University, Eskişehir, Turkey.

*E-mail: aaozturk@anadolu.edu.tr

Abstract

Context: Pain has a very important effect on the biological, psychological, sociological and economic situation of a patient. Nanoparticles (NPs) are being extensively investigated as drug delivery systems worldwide for pharmaceutical applications.

Aims: To design and compare the release characteristics of sustained-release formulations of ketoprofen lysine (KL) NPs.

Methods: KL-Eudragit® S100 NPs were produced by double emulsion solvent evaporation method. The physicochemical characteristics of NPs were studied.

Results: Particle size of NPs prepared was in the range of 99 and 141 nm. Encapsulation efficiency (%) was obtained (76%) for NP formulations prepared. Weibull models were determined to be the most appropriate kinetic models for NP containing KL. KL-loaded NPs demonstrated nanostructural character and NPs showed extended release of KL.

Conclusions: NPs developed were found to be stable and representing a promising system for sustained delivery of KL.

Keywords: Eudragit® S100; ketoprofen lysine; nanoparticle.

Resumen

Contexto: El dolor tiene un efecto muy importante en la situación biológica, psicológica, sociológica y económica de un paciente. Las nanopartículas (NP) están siendo ampliamente investigadas como sistemas de administración de fármacos en todo el mundo para aplicaciones farmacéuticas.

Objetivos: Diseñar y comparar las características de liberación de formulaciones de liberación sostenida de NP de ketoprofeno lisina (KL).

Métodos: Las NP de KL-Eudragit® S100 se produjeron por el método de evaporación con doble emulsión de disolvente. Se estudiaron las características fisicoquímicas de las NP.

Resultados: El tamaño de partícula de las NP preparadas estaba en el intervalo de 99 y 141 nm. Se obtuvo la eficiencia de encapsulación (76%) para las formulaciones de NP preparadas. Se determinó que los modelos cinéticos de Weibull son los más apropiados para NP que contienen KL. Las NP cargadas con KL demostraron carácter nanoestructural y una liberación extendida de KL.

Conclusiones: Se encontró que las NP desarrolladas son estables y representan un sistema prometedor para la administración sostenida de KL.

Palabras Clave: Eudragit® S100; ketoprofeno lisina; nanopartícula.

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Citation Format: Öztürk AA, Çinar NI, Yenilmez E (2019) Development of nano-sized ketoprofen lysine incorporated Eudragit® S100 nanomedicine by double emulsion solvent evaporation and in vitro characterization. J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 47–58.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Estabilidad de los medicamentos después del primer uso

J Pharm Pharmacogn Res 6(5): 412-423, 2018.

Original Article | Artículo Original

Estabilidad de los medicamentos después del primer uso

[Beyond use date of drugs]

Laura M. Rendón1,2*, Sara Lopera1, Naira Y. Valencia1,3

1Servicio de Vigilancia Farmacológica, Hospital Universitario de San Vicente Fundación, calle 64 No 51d – 154, Código Postal 050010, Medellín, Colombia.
2Centro de Información y Estudio de Medicamentos y Tóxicos (CIEMTO), Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, carrera 51d No 62 – 42, Código Postal 050010, Medellín, Colombia.
3Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Alimentarias, Universidad de Antioquia, calle 67 No. 53 – 108, Código Postal 050010, Medellín, Colombia.

*E-mail: laura.rendon@udea.edu.co

Abstract

Context: There are standards that allow establishing the microbiological and physicochemical stability of a medicine; however, beyond use date of drugs depends not only on these criteria, but also on individual institutional characteristics. The multiple factors that involve the allocation of the stability of a medication, if not properly articulated, can lead to therapeutic failures and adverse events in patients.

Aims: To design an algorithm to determine the stability beyond use date of a drug in a high complexity healthcare institution.

Methods: Pharmaceutical form, packaging, and administration route were defined for each drug. Physicochemical and microbiological stability were assigned to each product. An algorithm was built with the collected information. The stability beyond use date was the shortest time registered between microbiological and physicochemical stability, however, the information of the manufacturer was respected.

Results: A total of 938 drugs were analyzed, which 606 (64.6%) were considered as single-dose and 332 (35.4%) as multiple-dose. The mean reason to assign a drug as a single-dose with 90.9% was pharmaceutical form unable to storage, tablet, capsule, and ampoule the most frequent. The main cause with 54.4% to assign a drug as multiple-dose was synthetic products with liquid and semisolid pharmaceutical forms whose packaging materials were allowed to storage after its first use.

Conclusions: An algorithm was designed, which can assign the stability beyond use date of drugs using an easy and reliable, generating a more safety use inside the institution.

Keywords: dosage forms; drug packaging; drug stability; drug storage; pharmaceutical preparations; pharmaceutical technology.

Resumen

Contexto: Existen normas que permiten establecer la estabilidad microbiológica y fisicoquímica de un medicamento; sin embargo, la estabilidad después del primer uso depende no solo de estos criterios, sino también de características institucionales individuales. Los múltiples factores que involucran la asignación de la estabilidad de un medicamento, de no articularse adecuadamente, pueden llevar a fallos terapéuticos y eventos adversos en los pacientes.

Objetivos: Diseñar un algoritmo que permita asignar la estabilidad después del primer uso a cada medicamento de un hospital de alta complejidad.

Métodos: Se estableció la forma farmacéutica, envase y vía de administración de cada medicamento. Se asignó a cada producto la estabilidad fisicoquímica y microbiológica. Se construyó un algoritmo con la información recolectada, considerando como estabilidad después del primer uso el menor tiempo registrado entre la estabilidad microbiológica y la estabilidad fisicoquímica, respetando la información proporcionada por el fabricante.

Resultados: Se analizaron 938 medicamentos, de los cuales 606 (64,6%) fueron considerados unidosis y 332 (35,4%) multidosis. La principal causa para asignar un medicamento como unidosis con 90,9%, fue presentación comercial que impedía el almacenamiento, siendo tableta la más frecuente. La principal causa con 54,5%, para asignar un medicamento como multidosis, fue productos sintéticos con formas farmacéuticas liquidas o semisólidas cuyo envase permitía el almacenamiento posterior al primer uso.

Conclusiones: Se diseñó un algoritmo con el cual se logró asignar la estabilidad después del primer uso de manera fácil y confiable a todos los medicamentos, generando mayor seguridad en el uso de estos en la institución.

Palabras Clave: almacenamiento de medicamentos; empaque de medicamentos; forma farmacéutica; preparaciones farmacéuticas; tecnología farmacéutica.

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Citation Format: Rendón LM, Lopera S, Valencia NY (2018) Estabilidad de los medicamentos después del primer uso [Beyond use date of drugs]. J Pharm Pharmacogn Res 6(5): 412–423.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Subchronic toxicity studies of cocoa pod husk pectin

J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 271-284, 2018.

Original Article | Artículo Original

Subchronic toxicity studies of cocoa pod husk pectin intended as a pharmaceutical excipient in Sprague Dawley rats

[Estudios de toxicidad subcrónica de la pectina de la cáscara de la vaina de cacao destinada a ser un excipiente farmacéutico en ratas Sprague Dawley]

Ofosua Adi-Dako1, 2, Kwabena Ofori-Kwakye1*, Kennedy K.E. Kukuia3, Jerry Asiedu-Larbi4, Alexander Nyarko3, Doris Kumadoh4, Christina Osei-Asare5

1Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, College of Health Sciences, Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), PV Obeng Avenue, Tackie Building, PMB, Kumasi, Ghana.
2Department of Pharmaceutics and Microbiology, University of Ghana School of Pharmacy, Volta Road, Tetteh Larway Building, GA-490-8344, Legon, Accra, Ghana.
3Department of Pharmacology and Toxicology, University of Ghana School of Pharmacy, Volta Road, Tetteh Larway Building, GA-490-8344, Legon, Accra, Ghana.
4Centre for Plant Medicines Research, N4 Mampong, E2-0606-1025, N4, Mampong-Akuapem, Ghana.
5Department of Pharmaceutical Science, Central University, Central University College Road, GN-0370-4944, Miotso, Ghana.

*E-mail: kokwakye.pharm@knust.edu.gh

Abstract

Context: Excipients play a key role in the quality of medicines and contribute to viable delivery systems. This has intensified the search for new natural polymer pharmaceutical excipients. Cocoa pod husks (CPHs) are a rich source of pectin. A study of CPH pectin showed that it possesses the requisite physicochemical properties to be employed as a multi-functional pharmaceutical excipient.  However, the safety of this natural polymer has not been evaluated.

Aims: To conduct sub-chronic toxic effects of CPH pectin in Sprague Dawley rats to assess its safety as a pharmaceutical grade excipient.

Methods: CPH pectin at doses of 0.714, 7.14, and 71.4 mg/kg were administered to male and female Sprague-Dawley rats by oral gavage over a 90-day period. Parameters assessed were food and water intake, urinalysis, serum biochemistry, wet organ weights, histopathology and pentobarbital-induced sleeping time.

Results: CPH pectin at the orally administered doses had no significant effects on feed and water intake nor on biochemical parameters, except elevations in alkaline phosphatase at the medium and high dose in the female rat. There were also reductions in creatine kinase in both male and female rats at the medium dose after 60 days, suggesting a potential cardioprotective effect of CPH pectin.

Conclusions: There were no adverse effects of CPH pectin on the kidneys, wet organ weights and histopathology of the rat tissues. Subchronic administration of cocoa pod husk pectin therefore, has no significant toxic effects.

Keywords: histopathology; oral gavage; pectin; pharmaceutical excipient; Theobroma cacao.

Resumen

Contexto: Los excipientes desempeñan un papel clave en la calidad de los medicamentos y contribuyen a sistemas de administración viables. Esto ha intensificado la búsqueda de nuevos excipientes farmacéuticos de polímeros naturales. Las cáscaras de vainas de cacao (CPH) son una rica fuente de pectina. Un estudio de CPH pectina mostró que posee las propiedades fisicoquímicas requeridas para emplearse como un excipiente farmacéutico multifuncional. Sin embargo, la seguridad de este polímero natural no ha sido evaluada.

Objetivos: Evaluar los efectos tóxicos subcrónicos de la pectina CPH en ratas Sprague Dawley para valorar su seguridad como un excipiente de grado farmacéutico.

Métodos: Se administró pectina CPH a dosis de 0,714; 7,14 y 71,4 mg/kg a ratas Sprague-Dawley machos y hembras por sonda oral durante un período de 90 días. Los parámetros evaluados fueron la ingesta de agua y alimentos, el análisis de orina, la bioquímica sérica, el peso de los órganos húmedos, la histopatología y el tiempo de sueño inducido por pentobarbital.

Resultados: La pectina CPH, en las dosis administradas por vía oral, no tuvo efectos significativos en la ingesta de alimento y agua ni en los parámetros bioquímicos, excepto las elevaciones de la fosfatasa alcalina a la dosis media y alta en las ratas hembras. También hubo reducciones en la creatina cinasa en ratas machos y hembras en la dosis media después de 60 días, lo que sugiere un posible efecto cardioprotector de la pectina CPH.

Conclusiones: No hubo efectos adversos de la pectina CPH en los riñones, el peso de los órganos húmedos y la histopatología de los tejidos de la rata. Por lo tanto, la administración subcrónica de la pectina de la cáscara de la vaina de cacao no tiene efectos tóxicos significativos.

Palabras Clave: excipiente farmacéutico; histopatología; pectina; sonda nasogástrica; Theobroma cacao.

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Citation Format: Adi-Dako O, Ofori-Kwakye K, Kukuia KKE, Asiedu-Larbi J, Nyarko A, Kumadoh D, Osei-Asare C (2018) Subchronic toxicity studies of cocoa pod husk pectin intended as a pharmaceutical excipient in Sprague Dawley rats. J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 271–284.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Characteristics of erythropoietin-alginate microsphere

J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 250-259, 2018.

Original Article | Artículo Original

Influence of crosslinker concentration on the characteristics of erythropoietin-alginate microspheres

[Influencia de la concentración de reticulante en las características de las microesferas de eritropoyetina y alginato]

Dewi M. Hariyadi*, Tutiek Purwanti, Safira Adilla

Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Universitas Airlangga Jl. Dharmawangsa Dalam 60286 Surabaya, East Java, Indonesia.

*E-mail: dewi-m-h@ff.unair.ac.id

Abstract

Context: Microspheres have several advantages including protecting proteins from degradation and clearance after administration and produce a long-term therapeutic effect. Erythropoietin as a neuroprotectant agent has protein-like properties, which are susceptible to degradation and have low in vivo bioavailability. Microspheres formulations is one of potential drug delivery system for erythropoietin.

Aims: To evaluate the effect of CaCl2 concentration on the characteristics (particle size, morphology, swelling index, and yield) of erythropoietin-alginate microspheres.

Methods: Erythropoietin-alginate microspheres prepared by ionotropic gelation method with aerosolization technique using sodium alginate as polymer and CaCl2 as crosslinker were dried using freeze drying method with maltodextrin as lyoprotectant. The concentrations of alginate used were 2%, and CaCl2 concentrations were 0.5 M(F1), 0.75 M(F2) and 1 M(F3).

Results: Results showed smooth and spherical microspheres for all formula with average particle size were 3.23 ± 0.05 μm (F1); 2.99 ± 0.07 μm (F2); and 2.86 ± 0.03 μm (F3). Mass swelling index at 24 h were 1.25 ± 0.10 (F1), 1.18 ± 0.11 (F2), and 1.11 ± 0.10 (F3); at 30 h were 2.00 ± 1.25 (F1), 1.85 ± 0.14 (F2), and 1.72 ± 0.15 (F3) while particle size swelling index at 24 h were 1.15 ± 0.10 (F1), 1.11 ± 0.10 (F2), and 0.97 ± 0.10 (F3); at 30 h were 1.81 ± 0.09 (F1), 1.73 ± 0.15 (F2), and 1.54 ± 0.14 (F3). Respectively yield percentages were 77.76 ± 6.49, 80.01 ± 3.53, and 82.97 ± 4.22. By using One Way ANOVA, it was found that there were significantly differences between three formulas.

Conclusions: The particle size of formulas decreased by increasing concentration of CaCl2, whereas no significant difference on swelling index and yield from microspheres with increasing CaCl2 concentration simultaneously.

Keywords: Ca-alginate microspheres; characterization; erythropoietin; ionotropic gelation.

Resumen

Contexto: Las microesferas tienen varias ventajas, incluyendo la protección de las proteínas contra la degradación y el aclaramiento después de la administración, y producen un efecto terapéutico a largo plazo. La eritropoyetina como un agente neuroprotector tiene propiedades tipo proteína, que son susceptibles de degradación y tienen baja biodisponibilidad in vivo. Las formulaciones de microesferas es uno de los posibles sistemas de administración de fármacos para la eritropoyetina.

Objetivos: Evaluar el efecto de la concentración de CaCl2 sobre las características (tamaño de partícula, morfología, índice de hinchamiento y rendimiento) de las microesferas de eritropoyetina y alginato.

Métodos: Las microesferas de eritropoyetina-alginato preparadas por el método de gelificación ionotrópica con técnica de aerosolización que usa alginato de sodio como polímero y CaCl2 como reticulante se secaron usando el método de liofilización con maltodextrina como lioprotector. Las concentraciones de alginato usadas fueron del 2%, y las concentraciones de CaCl2 fueron 0.5 M (F1), 0.75 M (F2) y 1 M (F3).

Resultados: Los resultados mostraron que las microesferas lisas y esféricas para todas las fórmulas con un tamaño de partícula promedio eran 3.23 ± 0.05 μm (F1); 2.99 ± 0.07 μm (F2); y 2.86 ± 0.03 μm (F3). El índice de hinchazón masivo a las 24 h fue 1.25 ± 0.10 (F1), 1.18 ± 0.11 (F2) y 1.11 ± 0.10 (F3); a las 30 h fue 2.00 ± 1.25 (F1), 1.85 ± 0.14 (F2) y 1.72 ± 0.15 (F3) mientras que el índice de hinchamiento del tamaño de partícula a las 24 h fue de 1.15 ± 0.10 (F1), 1.11 ± 0.10 (F2) y 0.97 ± 0,10 (F3); a las 30 h fue 1,81 ± 0,09 (F1), 1,73 ± 0,15 (F2) y 1,54 ± 0,14 (F3). Respectivamente los porcentajes de rendimiento fueron de 77.76 ± 6.49, 80.01 ± 3.53 y 82.97 ± 4.22. Los valores presentaron diferencias estadísticamente significativas entre las tres fórmulas.

Conclusiones: El tamaño de partícula de las fórmulas disminuyó al aumentar la concentración de CaCl2, mientras que no hubo una diferencia significativa en el índice de hinchamiento y el rendimiento de las microesferas con el aumento de la concentración de CaCl2 simultáneamente.

Palabras Clave: caracterización; eritropoyetina; gelificación ionotrópica; microesferas de alginato de Ca.

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Citation Format: Hariyadi DM, Purwanti T, Adilla S (2018) Influence of crosslinker concentration on the characteristics of erythropoietin-alginate microspheres. J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 250–259.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Comparison of artemether-lumefantrine formulations

J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 167-178, 2018.

Original Article | Artículo Original

Comparison of the physicochemical properties and in vivo bioavailability of generic and innovator artemether-lumefantrin tablets in Kumasi, Ghana

[Comparación de las propiedades fisicoquímicas y la biodisponibilidad in vivo de comprimidos genéricos e innovadores arteméter-lumefantrina en Kumasi, Ghana]

Noble Kuntworbe*, Francis A. Acquah, Raphael Johnson, Kwabena Ofori-Kwakye

Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Kwame Nkrumah University of Science and Technology, PV Obeng Avenue, Tackie Building, PMB, Kumasi, Ghana.

*E-mail: nkuntworbe.pharm@knust.edu.gh, nkunstar@yahoo.co.uk

Abstract

Context: Malarial remains a leading course of death in developing countries. Current treatment protocol involves the use of artemisinin-based combination therapy. In endemic areas, cost of treatment is a concern hence generic prescription is on the high. It is therefore necessary to investigate how equivalent or otherwise the generics are to the innovator brand Coatem®.

Aims: To compare the physicochemical properties and in vivo bioavailability of a locally manufactured generic artemether-lumefantrine tablet formulation and that of the innovator brand sold on the Kumasi market, Ghana.

Methods: The most used locally manufactured generic and the innovator brands were sampled from retail pharmacies. The samples were confirmed by colorimetry. Pharmaceutical equivalence of the brands was determined using compendial tests. In vivo bioavailability study on the two brands was done using a two-period, single dose, cross-over design involving 20 healthy rabbits. Pharmacokinetic parameters (AUC0-72, AUC0-∞, and Cmax) for both brands derived from the study were analysed statistically.

Results: Both the generic and innovator brands passed the physicochemical tests. The artemether component of both brands complied with the pharmacopoeia specification for dissolution testing while the lumefantrine did not. Average bioequivalence was demonstrated per the FDA criterion with the geometric mean ratios and corresponding 90% confidence intervals falling within the acceptable limits of 0.80 – 1.25.

Conclusions: Based on the similarity demonstrated between the two brands, evidence have been shown to support substitutability of the often-expensive innovator brand with the affordable locally produced brand.

Keywords: artemether-lumefantrine; bioequivalence generic-substitution; pharmacokinetics.

Resumen

Contexto: La malaria sigue siendo una causa principal de muerte en los países en desarrollo. El protocolo de tratamiento actual implica el uso de terapia de combinación basada en la artemisinina. En áreas endémicas, el costo del tratamiento es una preocupación y la prescripción genérica está auge. Por lo tanto, es necesario investigar qué tan equivalentes o genéricos son los medicamentos para la marca innovadora Coatem®.

Objetivos: Comparar las propiedades fisicoquímicas y la biodisponibilidad in vivo de una formulación de tableta de artemeter-lumefantrina genérica, fabricada localmente, y la de la marca innovadora vendida en el mercado de Kumasi, Ghana.

Métodos: Se tomaron muestras de las marcas genéricas e innovadoras más utilizadas en las farmacias minoristas. Las muestras fueron confirmadas por colorimetría. La equivalencia farmacéutica de las marcas se determinó mediante pruebas compendiales. El estudio de biodisponibilidad in vivo en las dos marcas se realizó utilizando un diseño cruzado de dosis única de dos períodos en el se utilizaron 20 conejos sanos. Los parámetros farmacocinéticos (AUC0-72, AUC0-∞ y Cmax), para ambas marcas derivadas del estudio, se compararon estadísticamente.

Resultados: Tanto las marcas genéricas como innovadoras pasaron las pruebas fisicoquímicas. El componente de arteméter de ambas marcas cumplió con la especificación de la farmacopea para las pruebas de disolución, mientras que la lumefantrina no lo hizo. La bioequivalencia promedio se demostró según el criterio de la FDA con las razones de medias geométricas y los correspondientes intervalos de confianza del 90% dentro de los límites aceptables de 0,80 a 1,25.

Conclusiones: En base a la similitud demostrada entre las dos marcas, se ha demostrado que las pruebas respaldan la sustitución de la marca innovadora, a menudo cara, con la marca de producción local asequible.

Palabras Clave: arteméter-lumefantrina; farmacocinética; sustitución genérica de bioequivalencia.

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Citation Format: Kuntworbe N, Acquah FA, Johnson R, Ofori-Kwakye K (2018) Comparison of the physicochemical properties and in vivo bioavailability of generic and innovator artemether-lumefantrin tablets in Kumasi, Ghana. J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 167–178.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Estabilidad física de bases semisólidas con quitosana

J Pharm Pharmacogn Res 5(5): 288-300, 2017.

Original Article | Artículo Original

Estabilidad física de bases emulsionadas e hidrosolubles con quitosana y acetato de quitosana

[Physical stability of emulsion and hydrophilic gels with chitosan and chitosan acetate]

Nilia De la Paz1, Dania Pérez2, Mirna Fernández2*, Dulce M. Soler3, Yanet Rodríguez3, Antonio Nogueira1

1Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM). Ave. 26 # 1605 e/ Puentes Grandes y Boyeros. La Habana, Cuba.
2Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). Universidad de la Habana. Calle 23 No. 21425 e/ 214 y 222. La Habana. Cuba.
3Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Autopista Nacional y Carretera de Tapaste, San José de las Lajas, La Habana, Cuba.

*E-mail: mirnafc@ifal.uh.cu; mirnafc@gmail.com

Abstract

Context: Chitosan has received great attention because it is a functional, biodegradable, renewable and non-toxic biopolymer with multiple pharmaceutical applications, including stabilizing agent.

Aims: To evaluate the physical stability of emulsified bases and hydrophilic gels containing chitosan or chitosan acetate as stabilizing agents.

Methods: Stability of shelf-life formulations at room temperature and in refrigeration was evaluated over a period of 60 days and by thermal stress testing and centrifugal destabilization. The organoleptic characteristics, pH, conductivity and flow behavior were evaluated, the latter through the analysis of the rheograms, the determination of rheological parameters (consistency index, apparent viscosity, creep value and flow index), as well as their comparison statistics. The possible correlations between these parameters and the concentration of the biopolymers were also evaluated.

Results: The bases elaborated with chitosan or its soluble derivative showed adequate physical stability during the study time. The effect of the storage temperature, as well as the type and concentration of the stabilizing agent used was evidenced. Emulsifier combinations provided less stability. A linear correlation between the rheological parameters and the biopolymer concentration was evidenced.

Conclusions: Chitosan and chitosan acetate can be used as emulsifying agents in semi-solid and gelling bases in hydrophilic gels, due to the electrostatic stabilization and the viscosity they contribute to the system in relation to its concentration.

Keywords: chitosan; chitosan acetate; physical stability; semisolid vehicles.

Resumen

Contexto: La quitosana ha recibido gran atención al ser un biopolímero funcional, biodegradable, renovable y no tóxico con múltiples aplicaciones farmacéuticas, entre ellas como agente estabilizante.

Objetivos: Evaluar la estabilidad física de bases emulsionadas y geles hidrofílicos que contienen quitosana o acetato de quitosana como agentes estabilizantes.

Métodos: Se evaluó la estabilidad de las formulaciones en vida de estante, a temperatura ambiente y en refrigeración, en un período de 60 días, mediante pruebas de estrés térmico y desestabilización por centrifugación. Se evaluaron las características organolépticas, pH, conductividad y comportamiento de flujo. A partir del análisis de los reogramas se determinaron parámetros reológicos (índice de consistencia, viscosidad aparente, valor de fluencia e índice de flujo), así como su comparación estadística. Se evaluaron además las posibles correlaciones entre estos parámetros y la concentración de los biopolímeros.

Resultados: Las bases elaboradas con quitosana o su derivado soluble mostraron adecuada estabilidad física durante el tiempo de estudio. Se evidenció el efecto de la temperatura de almacenamiento, así como del tipo y concentración del agente estabilizante empleado. Las combinaciones de emulgentes aportaron menos estabilidad. Se evidenció una correlación lineal entre los parámetros reológicos y la concentración del biopolímero.

Conclusiones: La quitosana y el acetato de quitosana pueden emplearse como agentes emulgentes en bases semisólidas y geles hidrofílicos, debido a la estabilización electrostática y a la viscosidad que aportan al sistema en relación con su concentración.

Palabras Clave: acetato de quitosana; bases semisólidas; estabilidad física; quitosana.

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Citation Format: De la Paz N, Pérez D, Fernández M, Soler DM, Rodríguez Y, Nogueira A (2017) Estabilidad física de bases emulsionadas e hidrosolubles con quitosana y acetato de quitosana. [Physical stability of emulsion and hydrophilic gels with chitosan and chitosan acetate]. J Pharm Pharmacogn Res 5(5): 288–300.

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Herbal polymeric nanoformulations to contest depression

J Pharm Pharmacogn Res 5(3): 187-199, 2017.

Original Article | Artículo Original

Nanoparticulated formulations of St. John’s wort (Hypericum perforatum L.) as smart drug delivery system combating depression incited in mice models

[Formulas nanoparticuladas de hierba de San Juan (Hypericum perforatum L.) como sistema inteligente de administración de fármacos para combatir la depresión inducida en modelos de ratones]

Violet Dhayabaran, Anita Margret*

Department of Biotechnology and Bioinformatics, Bishop Heber College, Vayallor Road, Puthur, Tiruchirappalli-620017, Tamilnadu, India.

*E-mail: anitamargret@gmail.com; anita.bt@bhc.edu.in

Abstract

Context: Hypericum perforatum L., commonly known as St. John’s wort, is practised as an alternative medicine against depression. Conversely, its remedial efficacy is indulged by various adverse effects that are recuperated in formulating nanoscaled commercial capsules encased by the biopolymer chitosan. A potential application of nanoencapsulation with regards to polymer enhances a slow controlled release of the targeted drug to achieve the desired delay until the right stimulus is obtained.

Aims: To value synthesizing biopolymeric nanocomposites encapsulating St. John’s wort commercial capsules substantiating it with a study of animal model of depression to endorse the effect of nanocapsulated drug as an effective brain drug.

Methods: The nanoparticulated suspension was prepared by ionic gelation technique and characterized to attest its antidepressant activity by in vivo studies.

Results: The drug binding efficiency was endorsed by FT-IR studies and the nanoparticles were characterized by an average particle size of 211.4 nm with a positive zeta potential of 45.9 mV. The animal despair studies on depression induced mice models displayed a significant difference in the immobility time during force swimming and tail suspension test. The commercial capsules were administed orally (p.o., 50 and 100 mg/kg). The animal despair studies were substantiated with affirmative biochemical assessments like SOD, CAT, GPx, GSH and LPO and compared with control groups.

Conclusions: The outcomes of this work manifest the calibre of St. John’s wort nanocomposites in a lower dosage that can alleviate depression and reduce side effects.

Keywords: biopolymer; chitosan; depression; Hypericum perforatum; nanoparticles.

Resumen

Contexto: Hypericum perforatum L., comúnmente conocida como hierba de San Juan, es usada como una medicina alternativa contra la depresión. Por el contrario, su eficacia terapéutica se acompaña de diversos efectos adversos que se aminoran con la formulación de nanocápsulas con el biopolímero quitosano. Una aplicación potencial de la nanoencapsulación con respecto al polímero mejora una lenta liberación controlada del fármaco dirigido para conseguir el retardo deseado hasta que se obtenga el estímulo correcto.

Objetivos: Evaluar nanocompuestos biopoliméricos sintéticos que encapsulan las cápsulas comerciales de hierba de San Juan que los justifican con un estudio en modelos animales de depresión para endosar el efecto del medicamento nanocapsulado como fármaco eficaz para el cerebro.

Métodos: La suspensión nanoparticulada se preparó mediante una técnica de gelificación iónica y caracterizada por atestiguar su actividad antidepresiva mediante estudios in vivo.

Resultados: La eficacia de unión a fármacos fue respaldada por estudios FT-IR y las nanopartículas se caracterizaron por un tamaño medio de partícula de 211,4 nm, con un potencial zeta positivo de 45,9 mV. Los estudios de desesperación animal en modelos de depresión en ratones mostraron una diferencia significativa en el tiempo de inmovilidad durante la natación forzada y la prueba de suspensión de cola. Las cápsulas comerciales se administraron por vía oral (p.o., 50 y 100 mg/kg). Los estudios de desesperación animal se confirmaron con valoraciones bioquímicas positivas como SOD, CAT, GPx, GSH y LPO y se compararon con los grupos de controles.

Conclusiones: Los resultados de este trabajo manifiestan el calibre de los nanocompuestos de la hierba de San Juan, en una dosis más baja, que puede aliviar la depresión y reducir los efectos secundarios.

Palabras Clave: biopolímero; depresión; Hypericum perforatum; nanopartículas; quitosano.

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Citation Format: Dhayabaran V, Margret A (2017) Nanoparticulated formulations of St. John’s wort (Hypericum perforatum L.) as smart drug delivery system combating depression incited in mice models. J Pharm Pharmacogn Res 5(3): 187–199.

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Dibucaine release from chitosan semisolid vehicles

J Pharm Pharmacogn Res 5(2): 96-105, 2017.

Original Article | Artículo Original

In vitro release of dibucaine hydrochloride from chitosan semisolid vehicles: emulsion and hydrophilic gels

[Liberación in vitro del clorhidrato de dibucaína desde vehículos semisólidos con quitosana: emulsionados y geles hidrofílicos]

Nilia de la Paz1, Dania Pérez2, Mirna Fernández2*, Caridad M. García1, Vivian Martínez1, Antonio Nogueira1, Oscar García3

1Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM). Ave. 26 # 1605 e/ Puentes Grandes y Boyeros. La Habana, Cuba.
2Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). Universidad de la Habana. Calle 23 No. 21425 e/ 214 y 222. La Habana. Cuba.
3Empresa Laboratorio Farmacéutico Roberto Escudero Díaz. Calle 20 de Mayo No. 540 esq. Marta Abreu. La Habana, Cuba.

*E-mail: mirnafc@ifal.uh.cu

Abstract

Context: Chitosan has received attention as a functional, sustainably renewable, nontoxic and biodegradable biopolymer for pharmaceutical applications.

Aims: To evaluate the release of dibucaine hydrochloride from semisolid vehicles of oil/aqueous type emulsion and aqueous gels, stabilized by using chitosan (CH) or chitosan acetate (CHAc).

Methods: Emulsions were developed by varying the emulsifying agent: polysorbate 80, CH or CHAc and by combining CH with polysorbate 80 or CHAc with polysorbate 80. The hydroxypropylmethyl cellulose F4M was added as a stabilizing agent in gel formulations. The release rates of model drug from semisolid vehicles were measured by using a dialysis sac. Drug release was also quantified by using a validated UV-VIS spectrophotometric method.

Results: The pH values showed minimal changes for emulsion and gel formulations. The drug is a cationic salt, and it is not able to bind polymer cations by electrostatic repulsion. The rheological property of the vehicle type emulsion was adjusted to plastic and pseudo-plastic fluid to the gels. The drug release was independent of the viscosity of vehicles. Dibucaine release from both types of formulation was found to follow a square-root-of-time kinetic model, but a higher rate of release was obtained from gel formulations.

Conclusions: It was shown that chitosan was adsorbed to the surface of polysorbate 80-coated droplets, and that the electrostatic attraction between the non-ionic surfactant and the drug retarded its release from a semisolid system. The multilayer emulsions showed more influence of the release of drug than CH or CHAc single layer emulsion.

Keywords: dibucaine hydrochloride; chitosan; chitosan acetate; release; semisolid vehicles.

Resumen

Contexto: La quitosana ha recibido gran atención al ser un biopolímero funcional, biodegradable, renovable y no tóxico con múltiples aplicaciones farmacéuticas.

Objetivos: Evaluar la liberación del clorhidrato de dibucaína desde vehículos semisólidos emulsionados aceite/agua y geles acuosos, estabilizados con quitosana (CH) o acetato de quitosana (CHAc).

Métodos: Las emulsiones fueron elaboradas variando el agente emulsificante: polisorbato 80, CH o CHAc, o las combinaciones de CH o CHAc con polisorbato 80, respectivamente. La hidroxipropilmetil celulosa F4M se adicionó como viscosante en el gel. La liberación del fármaco modelo, se realizó empleando bolsas de membranas de diálisis. En la cuantificación del fármaco se utilizó un método espectrofotométrico validado.

Resultados: Los valores de pH mostraron variaciones mínimas en los sistemas emulsionados y geles acuosos. Al ser el fármaco una sal catiónica existe repulsión electrostática con el biopolímero. Los vehículos emulsionados mostraron comportamiento de flujo plástico mientras que los geles pseudoplástico. La liberación de la dibucaína fue independiente de la viscosidad de los vehículos semisólidos. El perfil de liberación, desde ambos sistemas, se ajustó al modelo cinético de la raíz cuadrada del tiempo, siendo la velocidad mayor desde los geles acuosos.

Conclusiones: Se demostró que la quitosana fue adsorbida en la superficie de las gotículas cubiertas con polisorbato 80, y la interacción electrostática entre el surfactante no iónico y el fármaco retardó su liberación desde los sistemas semisólidos. Las combinaciones de emulgentes mostraron mayor influencia sobre la liberación del fármaco que los estabilizados con CH o CHAc.

Palabras Clave: acetato de quitosana; clorhidrato de dibucaina; liberación; quitosana; vehículos semisólidos.

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Citation Format: De la Paz N, Pérez D, Fernández M, García CM, Martínez V, Nogueira A, García O (2017) In vitro release of dibucaine hydrochloride from chitosan semisolid vehicles: emulsion and hydrophilic gels. J Pharm Pharmacogn Res 5(2): 96-105.
This article has been cited by:
De la Paz N, Pérez D, Fernández M, Soler DM, Rodríguez Y, Nogueira A (2017) Physical stability of emulsion and hydrophilic gels with chitosan and chitosan acetate. J Pharm Pharmacogn Res 5(5): 288-300. Website

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)