Impact of formulation and process variables, in technological features of dosage forms for skin delivery

Abstract

A camada mais externa da pele funciona como barreira para muitos compostos o que significa que, apesar das formas farmacêuticas semi-sólidas terem ganho destaque, devido às vantagens que apresentam face às formulações orais, apenas alguns produtos transdérmicos ou tópicos, como o Ozonol, têm sido desenvolvidos para tratar condições de artrite aguda e/ou crónica, inflamações, ou estados febris, usando fármacos anti-inflamatórios que promovem uma acção curta e um tratamento rápido. O objetivo desta dissertação consiste em desenvolver um filme com base num gel, para a administração de ibuprofeno, de forma a constituir uma alternativa aos produtos já existentes no mercado. Para isso, foram preparados hidrogéis sob agitação magnética a 25, 60 e 80ºC. Os filmes foram obtidos por laminação e secagem dos hidrogéis a 37ºC. A análise das propriedades mecânicas e adesivas foram realizadas através do Texturómetro (TA.TX Plus) e os estudos de libertação e permeação in vitro, foram efectuados através das células de Franz. Os hidrogéis contendo 1,5% de Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e diferentes rácios de propilenoglicol e PEG 400 foram avaliados primeiramente, com base nas suas propriedades mecânicas, demonstrando que a melhor formulação foi preparada com 20% de PEG 400, a 80ºC. Após a escolha de melhor formulação base, foram feitos testes experimentais de forma a averiguar como é que o peso molecular do PEG influenciava o desempenho da formulação. Dado aos baixos valores de libertação obtidos pelos hidrogéis, foi feita uma mudança a nível tecnológico da forma farmacêutica, para filmes. Os filmes eram, globalmente, finos e transparentes e quando testados em ensaios de permeação, evidenciaram que o PEG 200 era o melhor promotor de permeação. Para optimizar as propriedades adesivas, foi feita uma selecção de adesivos com base na literatura e testes experimentais, sendo escolhidos o quitosano, na proporção de 1:5 (HPMC: Quitosano) e também o Eudragit L30 D-55 num rácio de 1:1. Os resultados finais demonstram que o adesivo é crucial, para aumentar a libertação de ibuprofeno da formulação, sendo que o Eudragit obteve valores acima do esperado, obtendo resultados ainda melhores do que a referência comercial. servir de base para um produto promissor, que combine a adesão ao tratamento por parte dos doentes e a capacidade e eficácia de atender a necessidades médicas, ainda não respondidas.

The outermost skin layer is an effective barrier to many compounds, that means, although semisolid dosage forms have gained interest due to their advantages in comparison to the oral formulations, only a few topical/transdermal products, as Ozonol, have been developed, specifically to treat medical conditions e.g acute and chronic arthritis, inflammation and fever, using non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) to provide a rapid treatment with short duration of action. The aim of the present work was to develop a hydrogel based film for skin delivery of ibuprofen, an NSAID, as an alternative formulation to the few products already on the market. The Hydrogel formulations were prepared under mechanical stirring at 25, 60 and 80ºC. Films were obtained from lamination of the hydrogels, followed by drying in an oven at 37ºC. In order to perform the mechanical and adhesive properties analysis a TA.TP Plus Texture Analyser was used. Furthermore, Franz cells were used to assess the in vitro release and permeation studies. Hydrogels based on hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), in a concentration of 1.5% containing different ratios of propylene glycol and PEG 400, were firstly evaluated based on their mechanical properties. The results obtained, showed that the best base composition was prepared at 80ºC and contained 20% of PEG 400, which was then assessed, so as to understand the effect of the molecular weight of PEG on the formulation performance. Due to a low release extent obtained from the hydrogels, a change to film dosage forms was made. Films presented, in general, a thin, smooth and transparent aspect and the permeation studies indicated PEG 200 as the best permeation enhancer. To improve the adhesive properties of the film an adhesive screening, was further performed, resulting in the choice of chitosan in a ratio of 1:5 (HPMC: chitosan) and Eudragit L30 D-55 in 1:1 proportion with HPMC. The final results showed that the presence of adhesive is crucial to promote the ibuprofen release from the films, showing that the formulation with Eudragit led to better results than the commercial reference, Ozonol. These main findings may provide a basis for the development of a future promising product, combining an improved treatment compliance and efficacy with the ability to fit an unmet medical need.