Vliv formulačních a procesních parametrů na vlastnosti PLGA mikročástic s řízeným uvolňováním léčiva

PLGA mikročástice pro prodloužené uvolňování modelového léčiva ibuprofenu se připravily metodou odpaření rozpouštědla z jednoduché emulze O/V, s různými rychlostmi otáček míchadla (600, 1000 rpm), různou koncentrací emulgátoru (0,1%, 1% PVA) a za použití odlišných organických rozpouštědel (dichlormethan, ethylacetát). Z dosažených výsledků je zřejmé, že zvolené formulační a procesní proměnné ovlivňovaly vlastnosti připravených PLGA mikročástic, a to jejich enkapsulační účinnost, výtěžek, morfologii, velikost částic i uvolňování léčiva. Zvýšení rychlosti otáčení míchadla v procesu odpařování rozpouštědla vedlo ke snížení enkapsulační účinnosti, výtěžku procesu i velikosti mikročástic. Uvolňování léčiva však probíhalo rychleji. Vyšší koncentrace PVA ve vnější fázi emulze měla za následek stejný vliv na sledované vlastnosti s výjimkou rychlosti uvolňování ibuprofenu. Mikročástice připravené při použití dichlormethanu se vyznačovaly vyšší sfericitou, pravidelným tvarem s hladkým povrchem, a vykazovaly tedy lepší kvalitativní vlastnosti ve srovnání s mikročásticemi připravenými při použití ethylacetátu.

Klíčová slova:
mikročástice • odpaření rozpouštědla • PLGA • řízené uvolňování • burst effect

Autoři: Jakub Vysloužil • Martina Kejdušová • Kateřina Dvořáčková • David Vetchý
Působiště autorů: University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences, Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Brno
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2013; 62, 120-126
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Klíčová slova:
mikročástice • odpaření rozpouštědla • PLGA • řízené uvolňování • burst effect

Zdroje

1. Krejčová K., Gryczová E., Rabišková M. Polymeric Microparticles for Oral Administration of Diclofenac Sodium. Chem. Listy 2009; 103, 81–87.

2. Li M., Rouaud O., Poncelet D. Microencapsulation by solvent evaporation: State of the art for process engineering approaches. Int. J. Pharm. 2008; 363, 26–39.

3. Pérez M. H., Zinutti C., Lamprecht A., Ubrich N., Astier A., Hoffman M., Bodmeier R., Maincent P. The preparations and evaluation of poly(εε-caprolactone) microparticles containing both a lipophilic and a hydrophilic drug. J. Control. Release 2000; 65, 429–438.

4. Rosca I. D., Watari F., Uo M. Microparticle formation and its mechanism in single and double emulsion solvent evaporation. J. Control. Release 2004; 99, 271–280.

5. Giri T. K., Choudhary Ch., Ajazuddin A., Badwaik H., Tripathi D. K. Prospects of pharmaceuticals and biopharmaceuticals loaded microparticles prepared by double emulsion technique for controlled delivery. Saudi Pharm. 2013; 21, 125–141.

6. Tunçay M., Çaliş S., Kaşş H. S., Ercan M. T., Peksoy İ., Hincal A. A. Diclofenac sodium incorporated PLGA (50:50) microspheres: formulation considerations and in vitro/in vivo evaluation. Int. J. Pharm. 2000; 195, 179–188.

7. Klose D., Siepmann F., Elkharraz K., Krenzlin S., Siepmann J. How porosity and size affect the drug release mechanism from PLGA-based microparticles. Int. J. Pharm. 2006; 314, 198–206.

8. Paskaris G., Bouropoulos N. Swelling studies and in vitro release of verapamil from calcium alginate and calcium alginate-chitosan beads. Int. J. Pharm. 2006; 323, 34–42.

9. Wang S. B., Chen A. Z., Weng L. J., Chen M. Y., Xie X. L. Effect of drug-loading methods on drug load, encapsulation efficiency and release properties of alginate/poly-L-arginine/chitosan ternary complex microcapsules. Macromolecular Bioscience 2004; 4, 27–30.

10. Sansdrap P., Moes A. J. Influence of manufacturing parameters on the size characteristics and the release profiles of nifedipine from poly (DL-lactide-co-glycolide) microspheres. Int. J. Pharm. 1993; 98, 157–164.

11. Yang Y. Y., Chung T., Ng N. P. Morphology, drug distribution and in vitro release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion solvent extraction/evaporation method. Biomaterials 2001; 22, 231–241.

12. Mainardes R. M., Evangelista R. C. PLGA nanoparticles containing praziquantel: effect of formulation variables on size distribution. Int. J. Pharm. 2005; 290, 137–144.

13. O’Donnell P. B., McGinity J. W. Preparation of microspheres by the solvent evaporation technique. Adv. Drug Delivery Rev. 1997; 28, 25–42.

14. Wang C., Ye W., Zheng Y., Liu X., Tong Z. Fabrication of drug-loaded biodegradable microcapsules for controlled release by combination of solvent evaporation and layer-by-layer self-assembly. Int. J. Pharm. 2007; 338, 165–173.

15. El Bahri Z., Taverdet J. L. Elaboration and characterisation of microparticles loaded by pesticide model. Powder technol. 2007; 172, 30–40.

16. Mao S., Xu J., Cai C., Germershaus O.,Schaper A., Kissel T. Effect of WOW process parameters on morphology and burst release of FITC-dextran loaded PLGA microspheres. Int. J. Pharm. 2007; 334, 137–148.

17. Capan Y., Woo B. H., Gebrekidan S., Ahmed S., DeLuca P. P. Influence of formulation parameters on the characteristics of poly(D, L-lactide-co-glycolide) microspheres containing poly(L-lysine) complexed plasmid DNA. J. Control. Release 1999; 60, 279–286.

18. Mao S., Shi Y., Li L., Xu J., Schaper A., Kissel T. Effects of process and formulation parameters on characteristics and internal morphology of poly(D, L-lactide-co-glycolide) microspheres formed by the solvent evaporation method. Eur. J. Pharm. Biopharmaceutics 2008; 68, 214–223.

19. Fredenberg S., Wahlgren M., Reslow M., Axelsson A.: The mechanisms of drug release in poly(lactic-co-glycolic acid)-based drug delivery systems – a review. Int. J. Pharm. 2011; 415, 34–52.

20. Berchane N. S., Carson K. H., Rice-Ficht A. C., Andrews M. J. Effect of meandiameter and polydispersity of PLGmicrospheres on drug release: Experiment and theory. Int. J. Pharm. 2007; 337, 118–126.

21. Berkland C., Kim K. and Pack D. W. PLG Microsphere Size Controls Drug Release Rate Through Several Competing Factors. Pharmaceut. Res 2003; 20, 1055–1062.

22. Sah. H. Microencapsulation techniques using ethyl acetate as a dispersed solvent: effects of its extraction rate on the characteristics of PLGA microspheres. J. Control. Release 1997; 47, 233–245.