Opracowanie formulacji i charakterystyka mikrocząstek z fumaranem bisoprololu

STRESZCZENIEMikrocząsteczkowe systemy dostarczania leków stanowią metodę dostarczania leków przez wydłużony czas w sposób kontrolowany i przedłużony. Celem badania było przygotowanie mikrocząsteczek o przedłużonym uwalnianiu, zawierających fumaran bisoprololu (BFM), oraz ocena ich właściwości in vitro i in vivo, w tym profilu farmakokinetycznego.Badania obejmowały przygotowanie 10 różnych formulacji mikrocząsteczek z wykorzystaniem różnych metod, takich jak odparowanie rozpuszczalnika w emulsji, sieciowanie, gaszenie w stanie stopionym oraz metoda suszenia rozpyłowego. Właściwości mikrocząsteczek analizowano za pomocą uproszczonego badania rozpuszczania oraz analizy morfologii mikrocząsteczek z użyciem mikroskopii polaryzacyjnej. Po przetestowaniu różnych metod przygotowania mikrocząsteczek i użytych polimerów, takich jak alginian sodu, szelak, wosk Carnauba i etyloceluloza, ostatecznie wybrano metodę suszenia rozpyłowego. Mikrocząsteczki przygotowane z użyciem etylocelulozy wykazały przedłużone uwalnianie BFM przez 12 godzin, a wydajność procesu suszenia rozpyłowego była najwyższa.Do suszenia rozpyłowego zastosowano dwa różne roztwory etylocelulozy (etanolowy i izopropanolowy) z BFM oraz przetestowano dwa różne stosunki BFM do polimeru (1:9 i 1:19), aby sprawdzić ich wpływ na profil rozpuszczania. Mikrocząsteczki przygotowane w stosunku 1:9 były bardziej jednolite niż te w stosunku 1:19 i wykazały znacznie niższą ilość uwalnianego BFM na początku procesu rozpuszczania. Z tego powodu do badań in vivo wybrano mikrocząsteczki przygotowane w stosunku 1:9.Biodostępność BFM z zoptymalizowanych mikrocząsteczek po podaniu dożołądkowym szczurom w dawce 1,8 mg/kg wyniosła 9,79%. Formulacja mikrocząsteczek z BFM nie była biorównoważna z tabletką dostępną w handlu.W naszej opinii opracowana formulacja może stanowić punkt wyjścia do dalszych badań nad zastosowaniem mikrocząsteczek jako nośników leków o opóźnionym i kontrolowanym uwalnianiu.

ABSTRACT Microparticulate drug delivery systems provide a method to deliver drugs over extended periods in a controlled and sustained manner. The aim of the study was to prepare sustained release microparticles loaded with bisoprolol fumarate (BFM) and in vitro-in vivo evaluation of their properties including pharmacokinetic profile. The research involved preparation of 10 different formulations of microparticles using different methods, e.g. emulsion solvent evaporation, cross-linking, melt quenching and spray drying method. The properties of microparticles were analyzed by simplified dissolution screening and analysis of microparticle morphology using a polarized light microscopy. After screening of different methods of microparticle preparation and different polymers used, e.g. sodium alginate, shellac, Carnauba wax and ethyl cellulose, the spray drying method was finally selected. Microparticles prepared using ethyl cellulose showed prolonged release of BFM for 12 h and the efficiency of the spray drying process was the highest. Two different solutions of ethyl cellulose (ethanolic and isopropanolic) with BFM were used for spray drying and two different ratios of BFM to polymer (1:9 and 1:19) were tested to check how they affect dissolution profile. Microparticles prepared in 1:9 ratio were more uniform than 1:19 and they showed much lower amount of BFM released at the beginning of dissolution process. For this reason, microparticles prepared in 1:9 ratio were selected for in vivo study. The bioavailability of BFM from the optimized microparticles after intragastric administration to rats at a dose of 1.8 mg/kg was found to be 9.79%. The formulation of microparticles with BFM was not bioequivalent to the commercial tablet. In our opinion the developed formulation can be a starting point for further research into the use of microparticles as drug carriers with slowed and controlled release.