Category Archives: Pharmaceutical Technology

Transfersome of Parkia speciosa extract

J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 167-176, 2020.

Original Article

Ethanol extract of Parkia speciosa Hassk. loaded transfersome: Characterization and optimization

[Transfersoma cargado con extracto etanólico de Parkia speciosa Hassk.: caracterización y optimización]

Fitrya Fitrya1*, Najma Annuria Fithri1, Mesri Winda1, Muharni Muharni2

1Pharmacy Department, Sriwijaya University, Palembang, Indonesia.
2Chemical Department, Sriwijaya University, Palembang, Indonesia.
Abstract

Context: Parkia speciosa is a species which contains hydrophilic compounds such as flavonoids and phenolics. These compounds are difficult to penetrate lipophilic biological membranes. Transfersome is a targeted dosage form that can overcome the limitations of phytomedicine.

Aims: To improve the ability of extracts to penetrate biological membranes.

Methods: Transfersome was formulated with soya lecithin and Tween-80 as independent variables using factorial design 32. The influence of factor compositions and factor interactions on transfersome characteristics was observed based on efficiency absorption percentage (%EE), polydispersity index (PDI), stability, and pH.

Results: Analysis with DX® 10 produced optimum formula with 0.85 g of lecithin and 0.15 g of tween-80. The optimum formula characteristics’ results analysis was as follows: %EE (91.6884 ± 0.0261%), particle size (495.6 nm), PDI (0.484), and zeta potential (-21.4 mV) and spherical vesicle shape. Stability testing showed that transfersome was more stable compared to the pure extracts. Diffused transfersome percentage (6.6253 ± 0.5817 %) on the minute 360 was better than the pure extracts (1.8800 ± 0.0187 %). Compartmental transfersome analysis with WinSAAMsoftware followed lag compartment model (p<0.05). Interaction test using FTIR showed that there was no chemical interaction between extract and excipients.

Conclusions: The finding result in this investigation shows that transfersome loaded with ethanol extract of Parkia speciosa is more stable and more easily diffused compare to the pure extract.

Keywords: factorial design; Parkia speciosa Hassk; soya lecithin; transfersome; Tween-80.

Resumen

Contexto: Parkia speciosa es una especie que contiene compuestos hidrofílicos como flavonoides y fenoles. Estos compuestos son difíciles de penetrar en las membranas biofilofílicas. Transfersoma es una forma de dosificación dirigida que puede superar las limitaciones de la fitomedicina.

Objetivos: Mejorar la capacidad de los extractos para penetrar las membranas biológicas.

Métodos: Transfersoma se formuló con lecitina de soja y Tween-80 como variables independientes utilizando el diseño factorial 32. La influencia de las composiciones de factores y las interacciones de los factores en las características de los transfersomas se observó en función del porcentaje de absorción de eficiencia (%EE), índice de polidispersidad (PDI), estabilidad y pH.

Resultados: El análisis con DX® 10 produjo una fórmula óptima con 0,85 g de lecitina y 0,15 g de Tween-80. El análisis de resultados de las características óptimas de la fórmula fue el siguiente: %EE (91,6884 ± 0,0261%),  tamaño  de  partícula (495,6 nm), PDI (0,484) y potencial zeta (-21,4 mV) y forma de vesícula esférica. Las pruebas de estabilidad mostraron que el transfersoma era más estable en comparación con los extractos puros. El porcentaje transferido difuso (6,6253 ± 0,5817%) en el minuto 360 fue mejor que los extractos puros (1,8800 ± 0,0187%). El análisis de transferencia de compartimentos con el software WinSAAM ™ siguió el modelo de compartimiento de retraso (p<0,05). La prueba de interacción con FTIR mostró que no había interacción química entre el extracto y los excipientes.

Conclusiones El resultado del hallazgo en esta investigación muestra que el transfersoma cargado con extracto etanólico de Parkia speciosa es más estable y se difunde más fácilmente en comparación con el extracto puro.

Palabras Clave: diseño factorial; lecitina de soya; Parkia spaciosa; transfersoma; Tween-80.

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Citation Format: Fitrya F, Fithri NA, Winda M, Muharni M (2020) Ethanol extract of Parkia speciosa Hassk. loaded transfersome: Characterization and optimization. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 167–176.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Quercetin-PVP K30 spray dried solid dispersion

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 127-134, 2020.

Original Article

Preparation and characterization of quercetin-polyvinylpyrrolidone K-30 spray dried solid dispersion

[Preparación y caracterización de dispersión sólida de quercetina-polivinilpirrolidona K-30 secada por rociado]

Febriyenti, Peki Indra, Erizal Zaini, Friardi Ismed, Henny Lucida*

Faculty of Pharmacy, Andalas University, Padang, 25163, Indonesia.
Abstract

Context: The use of quercetin as a potential active pharmaceutical ingredient is limited by low aqueous solubility leading to low bioavailability. A spray-dried solid dispersion technique is used to increase the solubility and dissolution profiles of quercetin.

Aims: To prepare and characterize quercetin solid dispersion using polyvinylpyrrolidone (PVP) K-30.

Methods: Solid dispersions (SDs) were prepared by spray drying technique at quercetin/PVP K-30 ratios of 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 and 50/50. A physical mixture of quercetin/PVP K-30 (50/50) and pure quercetin were used as comparisons. The SDs were characterized by powder X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform IR (FTIR) spectroscopy, solubility and dissolution studies. The effect of the drug/polymer ratio on the solubility of quercetin was also studied.

Results: Quercetin SDs appeared as amorphous form as confirmed by XRD. Quercetin was better dispersed as the drug/polymer ratio decreased. SD with ratio 10/90 showed regular spherical particles in the size range of 0-35 µm. The solubility of quercetin increased with decreasing drug/polymer ratio. Preparation of SDs influence the solubility significantly (p<0.01). The increase in solubility is probably due to a hydrogen bond between quercetin and PVP K30 as confirmed by FTIR spectra. SD with ratio 10/90 showed a high dissolution rate (95.12 ± 1.83%) within 120 min in comparison to pure quercetin (19.37 ± 0.58%) or physical mixture (37.85 ± 0.85%).

Conclusions: Preparation of quercetin SDs with PVP K30 by spray drying technique results in amorphous spherical particles. There was an increase in solubility and percent dissolved with a decrease in drug/polymer ratio.

Keywords: dissolution profile; polyvinylpyrrolidone; quercetin; solid dispersion; solubility.

Resumen

Contexto: El uso de quercetina como un ingrediente farmacéutico activo potencial está limitado por una baja solubilidad acuosa que conduce a una baja biodisponibilidad. Se utiliza una técnica de dispersión sólida secada por pulverización para aumentar los perfiles de solubilidad y disolución de la quercetina.

Objetivos: Preparar y caracterizar la dispersión sólida de quercetina usando polivinilpirrolidona (PVP) K-30.

Métodos: Las dispersiones sólidas (SD) se prepararon mediante una técnica de secado por pulverización en proporciones de quercetina/PVP K-30 de 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 y 50/50. Una mezcla física de quercetina/PVP K-30 (50/50) y quercetina pura se utilizaron como comparaciones. Las SD se caracterizaron por difracción de rayos X en polvo (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía IR de transformada de Fourier (FTIR), estudios de solubilidad y disolución. También se estudió el efecto de la relación fármaco/polímero sobre la solubilidad de la quercetina.

Resultados: Las SD de quercetina aparecieron como una forma amorfa según lo confirmado por XRD. La quercetina se dispersó mejor a medida que disminuyó la relación fármaco/polímero. SD con relación 10/90 mostró partículas esféricas regulares en el rango de tamaño de 0-35 μm. La solubilidad de la quercetina aumentó al disminuir la relación fármaco/polímero. La preparación de SD influye significativamente en la solubilidad (p<0,01). El aumento en la solubilidad probablemente se deba a un enlace de hidrógeno entre la quercetina y PVP K30 según lo confirmado por los espectros FTIR. La SD con una relación 10/90 mostró una alta velocidad de disolución (95,12 ± 1,83%) en 120 minutos en comparación con la quercetina pura (19,37 ± 0,58%) o la mezcla física (37,85 ± 0,85%).

Conclusiones: La preparación de SD de quercetina con PVP K30 mediante la técnica de secado por pulverización da como resultado partículas esféricas amorfas. Hubo un aumento en la solubilidad y porcentaje disuelto con una disminución en la relación fármaco/polímero.

Palabras Clave: dispersión sólida, perfil de disolución; polivinilpirrolidona, quercetina, solubilidad.

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Citation Format: Febriyenti, Indra P, Zaini E, Ismed F, Lucida H (2020) Preparation and characterization of quercetin-polyvinylpyrrolidone K-30 spray dried solid dispersion. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 127–134.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Liquid crystal system for cervical cancer

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 441-453, 2019.

Original Article | Artículo Original

Development and evaluation of liquid crystal systems of combination of 5-fluorouracil and curcumin for cervical cancer cell line

[Desarrollo y evaluación de sistemas de cristal líquido de una combinación de 5-fluorouracilo y curcumina en una línea celular de cáncer cervical]

Sheba R David1, Syahira Abdul Refai2, Koh Rhun Yian2, Chun-Wai Mai2, Sanjoy Kumar Das3, Rajan Rajabalaya1*

1PAPRSB Institute of Health Sciences, Universiti Brunei Darussalam, Jalan Tungku Link BE1410, Bandar Seri Begawan, Brunei Darussalam.
2School of Pharmacy, International Medical University, No. 126, Jalan Jalil Perkasa 19, Bukit Jalil, 57000 Kuala Lumpur, Malaysia.
3Institute of Pharmacy, Jalpaiguri, Pin 735101, West Bengal, India.
Abstract

Context: Liquid crystalline gel, self-assembled vesicular systems covered with nonionic surfactants, are promising for use in drug delivery.

Aims: To develop and evaluate the liquid crystal (LC) systems of a combination of 5-fluorouracil and curcumin for a cervical cancer cell line.

Methods: The LC was formulated using water, surfactant, and glycerin. Optimization was carried out by using different surfactants. The formulations were chosen for various studies, such as pH determination, environmental scanning electron microscopy (eSEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and dissolution study. The synergism of the combination of 5-FU and curcumin on cervical cancer HeLa cell line was then analyzed using CompuSyn software.

Results: The formulations with 60% surfactant, the average particle size was in the ranges from 15.68 – 26.35 nm whereas with 40% surfactant, were 11.27 – 21.35 nm. The percentage of dissolution of 5-FU at pH 7 (PBS) A2: 40.23 > B2: 47.39 > X2: 50.36 > Y2: 56.36 compared to at pH 4 (vaginal simulated fluid, VSF) were A2: 36.23 > B2: 43.64 > X2: 45.67 > Y2: 49.01. The percentage of dissolution of curcumin of different formulations were at pH 7 (PBS) A2: 44.85 > B2: 51.36 > X2: 58.61 > Y2: 64.38 compared to at pH 4 (VSF) were A2: 41.03 > B2: 49.37 > X2: 57.85 > Y2: 68.75.

Conclusions: The combination of the drugs showed that there was a synergistic effect when it was being administered together. The combination of drugs in LC system had a sustained release as well as it was effective against cervical cancer HeLa cell line.

Keywords: cervical cancer; curcumin; 5-fluorouracil; HeLa cell line; liquid crystal.

Resumen

Contexto: El gel cristalino líquido, los sistemas vesiculares autoensamblados cubiertos con tensioactivos no iónicos, son prometedores para su uso en la administración de fármacos.

Objetivos: Desarrollar y evaluar los sistemas de cristal líquido (LC) de una combinación de 5-fluorouracilo y curcumina para una línea celular de cáncer cervical.

Métodos: El LC se formuló usando agua, tensioactivo y glicerina. La optimización se llevó a cabo utilizando diferentes tensioactivos. Las formulaciones se eligieron para diversos estudios, como la determinación del pH, la microscopía electrónica de barrido ambiental (eSEM), la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y el estudio de disolución. Luego se analizó la sinergia de la combinación de 5-FU y curcumina en la línea celular HeLa de cáncer de cuello uterino utilizando el software CompuSyn.

Resultados: Para las formulaciones con 60% de tensioactivo, el tamaño de partícula promedio estuvo en el rango de 15,68 – 26,35 nm mientras que con 40% de tensioactivo, fueron 11,27 – 21,35 nm. El porcentaje de disolución de 5-FU a pH 7 (PBS) A2: 40,23 > B2: 47,39 > X2: 50,36 > Y2: 56,36 en comparación con pH 4 (fluido simulado vaginal, VSF) fueron A2: 36,23 > B2: 43,64 > X2: 45,67 > Y2: 49,01. El porcentaje de disolución de curcumina de diferentes formulaciones fue a pH 7 (PBS) A2: 44,85 > B2: 51,36 > X2: 58,61 > Y2: 64,38 en comparación con pH 4 (VSF) fueron A2: 41,03 > B2: 49,37 > X2: 57,85 > Y2: 68,75.

Conclusiones: La combinación de los compuestos mostró que había un efecto sinérgico cuando se administraba en conjunto. La combinación de fármacos en el sistema LC tuvo una liberación sostenida y fue eficaz contra la línea celular HeLa del cáncer de cuello uterino.

Palabras Clave: cáncer de cuello uterino; cristal líquido; curcumina; 5-fluorouracilo; línea celular HeLa.

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Citation Format: David SR, Refai SA, Yain KR, Mai C-W, Das SK, Rajabalaya R (2019) Development and evaluation of liquid crystal systems of combination of 5-fluorouracil and curcumin for cervical cancer cell line. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 441–453.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Optimizing the immobilization of biosurfactant-producing

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 413-420, 2019.

Original Article | Artículo Original

Optimizing the immobilization of biosurfactant-producing Pseudomonas aeruginosa in alginate beads

[Optimización de la inmovilización de Pseudomonas aeruginosa productora de biosurfactantes en perlas de alginato]

Gholamreza Dehghannoudeh1,2, Kioomars Kiani1, Mohammad Hassan Moshafi1, Negar Dehghannoudeh3, Majid Rajaee1, Soodeh Salarpour1, Mandana Ohadi2*

1Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran.
2Pharmaceutics Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran.
3Faculty of Arts and Science, University of Toronto, 100 St George St, M5S3G3, Toronto, Ontario, Canada.
Abstract

Context: Biosurfactants are amphipathic molecules that reduce surface tension. The major reasons to economically production of the biosurfactant are their health, safety, environmental management, and promising applications.

Aims: To optimize the immobilization of Pseudomonas aeruginosa as a biosurfactant producer in alginate beads.

Methods: Biosurfactant production by P. aeruginosa was confirmed through the hemolysis test, emulsification index, and surface activity measurement. Calcium alginate encapsulation technique was used in order to entrap the P. aeruginosa cells. Full factorial design was employed to optimize bead preparation. Furthermore, the morphology and the stability of beads were evaluated.

Results: It was proved that immobilized cells can be preserved the viability and biosurfactant production. Application of full factorial design indicated that the values of three parameters sodium alginate 3%, CaCl2 1% (w/v), and hardening time of 35 min, was found to be too stable for minimum surface tension and stable alginate gel beads.

Conclusions: The alginate gel beads showed stability during the growing process and the immobilized cells efficiently were viable. Alginate source, hardening time, and the interaction between CaCl2 concentration and hardening time influenced on the bead preparation.

Keywords: alginate beads; biosurfactants; immobilization; optimizing; Pseudomonas aeruginosa.

Resumen

Contexto: Los biosurfactantes son moléculas anfipáticas que reducen la tensión superficial. Las principales razones para la producción económica del biosurfactante son la salud, seguridad, gestión ambiental y aplicaciones prometedoras.

Objetivos: Optimizar la inmovilización de Pseudomonas aeruginosa como productora de biosurfactantes en perlas de alginato.

Métodos: La producción de biosurfactantes por P. aeruginosa se confirmó mediante la prueba de hemólisis, el índice de emulsión y la medición de la actividad de la superficie. Se utilizó la técnica de encapsulación de alginato de calcio para atrapar las células de P. aeruginosa. Se empleó un diseño factorial completo para optimizar la preparación de las perlas de alginato. Además, se evaluó la morfología y la estabilidad de las perlas.

Resultados: Se demostró que las células inmovilizadas pueden preservar la viabilidad y la producción de biosurfactantes. La aplicación del diseño factorial completo indicó que los valores de tres parámetros de alginato de sodio al 3%, CaCl2 al 1% (p/v), y un tiempo de endurecimiento de 35 min, resultaron ser estables para una tensión superficial mínima y perlas de gel de alginato estables.

Conclusiones: Las perlas de gel de alginato mostraron estabilidad durante el proceso de crecimiento y las células inmovilizadas fueron viables de manera eficiente. La fuente de alginato, el tiempo de endurecimiento y la interacción entre la concentración de CaCl2 y el tiempo de endurecimiento influyeron en la preparación de las perlas.

Palabras Clave: biosurfactantes; inmovilización; optimización; perlas de alginato; Pseudomonas aeruginosa.

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Citation Format: Dehghannoudeh G, Kiani K, Moshafi MH, Dehghannoudeh N, Rajaee M, Salarpour S, Ohadi M (2019) Optimizing the immobilization of biosurfactant-producing Pseudomonas aeruginosa in alginate beads. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 413–420.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

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)