Preparation and scale up of extended-release tablets of bromopride

Reproducibility of the tablet manufacturing process and control of its pharmaceutics properties depends on the optimization of formulation aspects and process parameters. Computer simulation such as Design of Experiments (DOE) can be used to scale up the production of this formulation, in particular for obtaining sustained-release tablets. Bromopride formulations are marketed in the form of extended-release pellets, which makes the product more expensive and difficult to manufacture. The aim of this study was to formulate new bromopride sustained release formulations as tablets, and to develop mathematical models to standardize the scale up of this formulation, controlling weight and hardness of the tablets during manufacture according to the USP 34th edition. DOE studies were conducted using Minitab(tm) software. Different excipient combinations were evaluated in order to produce bromopride sustained-release matrix tablets. In the scale-up study, data were collected and variations in tableting machine parameters were measured. Data were processed by Minitab(tm) software, generating mathematical equations used for prediction of powder compaction behavior, according to the settings of the tableting machine suitable for scale-up purposes. Bromopride matrix tablets with appropriate characteristics for sustained release were developed. The scale-up of the formulation with the most suitable sustained release profile was established by using mathematical models, indicating that the formulation can be a substitute for the pellets currently marketed.

A reprodutibilidade do processo de fabricação de comprimidos e o controle das suas propriedades farmacotécnicas depende da otimização dos aspectos de formulação e dos parâmetros de processo. O planejamento de experimentos como o Desenho de Experimentos (DOE) pode ser utilizado para acelerar a produção desta formulação, em particular, para a obtenção de comprimidos de liberação prolongada. Formulações de bromoprida são comercializadas sob a forma de péletes de liberação prolongada, o que torna o produto caro e de difícil fabricação. O objetivo deste estudo foi preparar novas formulações de bromoprida de liberação prolongada na forma de comprimidos e desenvolver modelos matemáticos visando ao escalonamento destas formulações, controlando o peso e a dureza dos comprimidos durante a fabricação, de acordo com a 34ª Edição da USP. Estudos de DOE foram realizados utilizando o software Minitab(tm). Diferentes combinações de excipientes foram avaliadas visando à obtenção dos comprimidos de liberação prolongada de bromoprida. No estudo de scale-up, coletaram-se e mediu-se a influência das variações nos parâmetros da máquina de compressão. Processaram-se os dados obtidos pelo software Minitab (tm), gerando equações matemáticas aptas para a previsão do comportamento de compactação do pó em escala industrial. Os comprimidos obtidos apresentavam características adequadas em termos de liberação sustentada, sendo a cinética de liberação estabelecida utilizando modelos matemáticos, indicando que esta formulação pode ser uma substituta aos péletes de bromoprida atualmente comercializados.

Formulation and in vitro evaluation of mucoadhesive controlled release matrix tablets of flurbiprofen using response surface methodology

The objective of the current study was to formulate mucoadhesive controlled release matrix tablets of flurbiprofen and to optimize its drug release profile and bioadhesion using response surface methodology. Tablets were prepared via a direct compression technique and evaluated for in vitro dissolution parameters and bioadhesive strength. A central composite design for two factors at five levels each was employed for the study. Carbopol 934 and sodium carboxymethylcellulose were taken as independent variables. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy studies were performed to observe the stability of the drug during direct compression and to check for a drug-polymer interaction. Various kinetic models were applied to evaluate drug release from the polymers. Contour and response surface plots were also drawn to portray the relationship between the independent and response variables. Mucoadhesive tablets of flurbiprofen exhibited non-Fickian drug release kinetics extending towards zero-order, with some formulations (F3, F8, and F9) reaching super case II transport, as the value of the release rate exponent (n) varied between 0.584 and 1.104. Polynomial mathematical models, generated for various response variables, were found to be statistically significant (P<0.05). The study also helped to find the drug's optimum formulation with excellent bioadhesive strength. Suitable combinations of two polymers provided adequate release profile, while carbopol 934 produced more bioadhesion.

O objetivo do presente estudo foi formular comprimidos mucoadesivos de flurbiprofeno, de liberação controlada, e otimizar o perfil da liberação do fármaco e a bioadesão, utilizando a metodologia de superfície de resposta. Prepararam-se os comprimidos via técnica de compressão direta, que foram avaliados in vitro quanto aos parâmetros de dissolução e da força bioadesiva. Planejamento com componente central para dois fatores em cinco níveis cada foi empregado para esse estudo. Carbopol 934 e carboximetilcelulose sódica foram tomados como variáveis independentes. Efetuaram-se estudos de espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR) para observar a estabilidade do fármaco durante a compressão direta e para avaliar a interação a fármaco-polímero. Aplicaram-se vários métodos cinéticos para avaliar a liberação do fármaco dos polímeros. Gráficos de superfície de contorno e de resposta foram efetuados para retratar a relação entre as variáveis dependentes e a resposta. Os comprimidos mucoadesivos de flurbiprofeno apresentaram cinética de liberação não-fickiana, estendendo para ordem zero, para algumas formulações (F3, F8 e F9), alcançando transporte super caso II, à medida que o valor do expoente (n) de taxa de liberação variou entre 0,584 e 1,104. Modelos matemáticos polinomiais, gerados por diversas variáveis de resposta, foram estatisticamente, significativos (P<0,05). O estudo também auxiliou a encontrar a formulação ótima do fármaco, com excelente força de bioadesão. Combinações adequadas dos dois polímeros resultaram em perfis de liberação adequado, sendo que o Carbopol 934 produziu mais adesão.

Formulation design and evaluation of Cefuroxime axetil 125 mg immediate release tablets using different concentration of sodium lauryl sulphate as solubility enhancer

Cefuroxime axetil immediate release tablets were formulated by direct compression method with different percentages of sodium lauryl sulphate (SLS) such as 0.5, 1.0, 1.5 and also without SLS. Resulting batches of tablets were evaluated by both pharmacopeial and non-pharmacopeial methods to ascertain the physico-mechanical properties. Dissolution test were carried out in different medium like 0.07 M HCl, distilled water, 0.1M HCl of pH 1.2 and phosphate buffers at pH 4.5 and 6.8 to observe the drug release against the respective concentration of SLS used. Later, test formulations were compared by f1 (dissimilarity) and f2 (similarity) factors using a reference brand of cefuroxime axetil. Significant differences (p<0.05) in dissolution rate were recorded with the change in concentration of SLS in different media. Test formulation T3 containing 1% SLS was found to be best optimized formulation based on assay, disintegration, dissolution and similarity and dissimilarity factors.

Formularam-se comprimidos de liberação imediata à base de cefuroxima axetil, pelo método de compressão direta, com diferentes percentagens de lauril sulfato de sódio (LSS), tais como 0,5, 1,0, 1,5, e também sem SLS. Os lotes resultantes dos comprimidos foram avaliados por ambos os métodos da farmacopeia e não farmacopeicos para determinar as propriedades físico-mecânicas. O teste de dissolução foi realizado em meios diferentes, como HCl 0,07 M, água destilada, HCl 0,1 M com pH 1,2 e os tampões fosfato (pH 4,5 e 6,8) para observar a liberação do fármaco contra a correspondente concentração de LSS utilizado. Em seguida, as formulações de teste foram comparadas por fatores f1 (dissimilaridade) e f2 (similaridade), utilizando uma marca de referência de cefuroxima axetil. Diferenças significativas (p<0,05) na taxa de dissolução foram registradas com a mudança na concentração de LSS em diferentes meios de dissolução. A formulação T3 contendo LSS a 1% foi considerada a melhor formulação otimizada com base nos ensaios de desintegração, dissolução e fatores de semelhança e dissimilaridade.

Triagem de vários excipientes para compressão direta: uma nova perspectiva com base nas propriedades funcionais / Screening of several excipients for direct compression of tablets: a new perspective based on functional properties

Os excipientes são materiais amplamente utilizados para formular fármacos através de compressão direta. No entanto, as propriedades do pó e compressão desses materiais são afetadas pela presença de lubrificantes e ingredientes ativos. Este estudo utilizou uma metodologia para avaliar a eficácia destes materiais como agentes de compressão direta. O efeito de três lubrificantes (estearato de magnésio, ácido esteárico e talco) na compressibilidade e compactação dos materiais foi avaliado pelo índice de compressibilidade e sensibilidade do lubrificante, respectivamente. Da mesma forma, a capacidade da diluição foi avaliada com um fármaco pouco compressível como o acetaminofeno. Finalmente, a recuperação elástica dos comprimidos foi avaliada aos cinco dias após a produção. Todos os lubrificantes aumentaram a compressibilidade destes materiais e a sua fluidez. No entanto, os lubrificantes hidrofóbicos, tais como o estearato de magnésio tem um efeito negativo sobre a compactação, em especial em materiais plásticos com uma superfície lisa, como o amido 1500. O amido de arroz e de mandioca e ácido algínico apresentaram a maior recuperação elástica (> 5%), indicando uma elevada tendência para a laminação. Além disso, os materiais plásticos com alta deformação, tais como o sorbitol, e polivinilpirrolidona (PVP-K30), exibiram a melhor potencial de diluição (~10%), enquanto que o ácido algínico mostrou um valor muito elevado (~ 70%). Em termos de desempenho, o sorbitol, o PVP-K30, alginato de sódio, Avicel PH-101, e de amido pré-gelatinizado são os materiais mais adequados para a compressão direta de fármacos.

Excipients are widely used to formulate solid drug forms by direct compression. However, the powder-forming and tableting properties of these excipients are affected by the presence of lubricants and active ingredients. In this study, a screening methodology was employed to test the performance of an excipient for direct compression. The effects of three lubricants (magnesium stearate, stearic acid and talc) on the compressibility and compaction of these excipients were assessed by the compressibility index and lubricant sensitivity ratio, respectively. Likewise, the dilution potential in blends with a poorly compactible drug such as acetaminophen was also assessed. Finally, the elastic recovery of tablets was evaluated five days after production. All lubricants increased the compressibility of these excipients and improved their flowability. However, hydrophobic lubricants such as magnesium stearate had a marked negative effect on compactibility, especially in plastic-deforming and more regularly-shaped materials with a smooth surface such as Starch 1500. Alginic acid, rice and cassava starches had the largest elastic recovery (>5%), indicating a tendency to cap. Moreover, highly plastic deforming materials such as sorbitol and polyvinylpyrrolidone (PVP-K30) exhibited the best dilution potential (~10%), whereas alginic acid showed a very high value (~70%). In terms of performance, sorbitol, PVP-K30, Avicel PH-101, sodium alginate and pregelatinized starch were the most appropriate excipients for the direct compression of drugs.

Influence of binder type and process parameters on the compression properties and microbial survival in diclofenac tablet formulations

The influence of binder type and process parameters on the compression properties and microbial survival in diclofenac tablet formulations were studied using a novel gum from Albizia zygia. Tablets were produced from diclofenac formulations containing corn starch, lactose and dicalcium phosphate. Formulations were analyzed using the Heckel and Kawakita plots. Determination of microbial viability in the formulations was done on the compressed tablets of both contaminated and uncontaminated tablets prepared from formulations. Direct compression imparted a higher plasticity on the materials than the wet granulation method. Tablets produced by wet granulation presented with a higher crushing strength than those produced by the direct compression method. Significantly higher microbial survival (p< 0.05) was obtained in formulations prepared by direct compression. The percent survival of Bacillus subtilis spores decreased with increase in binder concentration. The study showed that Albizia gum is capable of imparting higher plasticity on materials and exhibited a higher reduction of microbial contaminant in the formulations. The direct compression method produced tablets of reduced viability of microbial contaminant.

A influência do tipo de ligante e os parâmetros do processo de propriedades de compressão e sobrevivência microbiana em comprimidos de diclofenaco foram estudados utilizando uma nova goma de Albizia zygia. Os comprimidos foram produzidos a partir de formulações de diclofenaco contendo amido de milho, lactose e fosfato bicálcico. As formulações foram analisadas usando os gráficos de Heckel e Kawakita. A determinação da viabilidade microbiana nas formulações foi feita nos comprimidos contaminados e não contaminados preparados a partir de formulações. A compressão direta confere maior plasticidade dos materiais do que o método de granulação úmida. Comprimidos produzidos por granulação úmida apresentaram maior força de esmagamento do que aqueles produzidos pelo método de compressão direta. Observou-se sobrevivência significativamente maior (p<0,05) em formulações preparadas por compressão direta. A sobrevivência percentual dos esporos de Bacillus subtilis diminuiu com o aumento da concentração do agregante. O estudo mostrou que a goma de Albizia é capaz de conferir maior plasticidade aos materiais e apresentou maior redução da contaminação microbiana nas formulações. O método de compressão direta produziu comprimidos com viabilidade reduzida de contaminantes microbianos.