Formulação e caracterização de manchas transdérmicas para entrega controlada de cloridrato de duloxetina

Materiais

Duloxetina (DLX) grau puro foi graciosamente fornecido como amostras de presente pela Lupin Pharmaceuticals, Mumbai, Índia. Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) grau 100 M, 4CM, e 15 M CR foram generosamente fornecidos pela Panacea Biotech Limited, R&D Center, Lalru, Punjab, Índia. Todos os outros químicos e reagentes de laboratório utilizados no estudo foram de grau de reagente analítico. Água bidestilada foi utilizada ao longo de todo o estudo. O polietilenoglicol 400 foi adquirido da S.D. Fine Chem Ltd., Boisar, Índia. Hidrogenofosfato dissódico, dihidrogenofosfato de potássio e hidróxido de sódio foram comprados da CDH Ltd., Nova Deli, Índia. O etanol, absoluto, foi obtido da Changshu Yangyuan Chemical, China. n-Octanol foi comprado da E-Merck (India) Ltd., Mumbai, Índia. A membrana de diálise150 foi comprada à Hi Media Laboratories Ltd., Mumbai. Todos os materiais e pós foram armazenados sob vácuo à temperatura ambiente.

Equipamentos

Espectros de UV foram registrados no espectrofotômetro lambda Perkin Elmer 15 UV/visível na faixa UV/visível de 190 a 600 nm. O conjunto da célula de difusão de Franz foi adquirido da Permegear, Inc., EUA. O espectrofotômetro de infravermelho FT-IR-8300 foi obtido do espectrofotômetro Perkin Elmer PE RX 1 FTIR. Os espectros de calorimetria de varredura diferencial (DSC) foram obtidos usando o modelo Q20 V24.2 Build 107 (Universal V4.5A TA Instruments) da DSC. A centrífuga de pesquisa foi obtida da REMI Equipments, Mumbai, Índia. O medidor de pH CyberScan pH 510 foi obtido da Eutech Instruments, Índia.

Estudos de pré-formulação

Preparação de solução tampão fosfato salina pH 7.4

0,19 g de dihidrogenofosfato de potássio, 2,38 g de hidrogênio dissódico ortofosfato, e 8,0 g de NaCl foi dissolvido em água destilada, e o volume foi feito até 1000 ml com água destilada. O pH do tampão foi ajustado para 7,4,

Quantificação do cloridrato de duloxetina

O conteúdo de duloxetina foi analisado pela análise espectrofotométrica UV em tampão fosfato salino pH 7,4. A varredura da solução de reserva foi realizada na faixa de UV de 190 a 400 nm. A λ max foi obtida no comprimento de onda de 289 nm. A solução de reserva A (250 μ/ml) de cloridrato de duloxetina foi preparada dissolvendo 0,0250 g do fármaco em solução salina fosfato tamponada (pH 7,4) para 100 ml. Além disso, diluições em série variando de 1 μg/ml a 100 μg/ml de duloxetina foram preparadas por diluição da solução de reserva A e B com tampão fosfato (pH 7,4). Os valores de absorvância das diluições foram anotados em λ max de DLX, i.e, 289 nm contra tampão fosfato salino (pH 7,4) tomado como branco, e a curva de calibração foi plotada.

Caracterização físico-química do cloridrato de duloxetina

Determinação do ponto de fusão

Uma pequena quantidade de cloridrato de duloxetina foi tomada em tubo capilar (fundido em uma extremidade) e colocada em aparelho de ponto de fusão, e a temperatura de fusão foi registrada. Três medidas distintas foram tomadas para esse fim, e seu valor médio foi obtido.

Determinação do coeficiente de partição

Coeficiente de partição do cloridrato de duloxetina foi determinado no sistema octanol-água (Wells 2002). As duas fases foram tomadas na razão 1:1 v/v e mutuamente saturadas em um agitador de banho de água a 37 °C, e as duas fases foram então separadas. Dez miligramas do medicamento foram adicionados a uma mistura de 20 ml de fase orgânica pré-saturada e 20 ml de água pré-saturada e agitada durante 10 min. Os frascos foram então mantidos a 37 °C durante 24 h, com agitação intermitente. A mistura foi posteriormente centrifugada para separar as fases aquosa e não aquosa. As duas fases foram analisadas separadamente por espectrofotometria de duloxetina. O coeficiente de partição da droga “K o/w” foi então calculado a partir da razão entre a concentração da droga em octanol e a fase aquosa.

Estudos de interação droga-polímero

Espectroscopia de infravermelho-fourier-transformado

Espectroscopia de infravermelho-fourier-transformado (FTIR) foi empregada para analisar a droga pura DLX, mistura física de DLX e HPMC (15 CR, 100 M, e 4 M), bem como as manchas transdérmicas carregadas da droga empregando o método de pastilhas KBr. Todas as amostras foram escaneadas de 400 a 4000 cm-1,

Calorimetria de varredura diferencial

Interações possíveis entre a droga e o polímero utilizado foram analisadas a partir de termogramas DSC do cloridrato de duloxetina puro e a formulação (HPMC + droga) obtida utilizando o modelo DSC Q20 V24.2 Build 107 (Universal V4.5A TA Instruments). Todas as amostras foram seladas em panelas de alumínio de fundo plano e aquecidas em uma faixa de temperatura de 25 a 300 °C a uma taxa de aumento de 5 °C/min.

Fabricação de manchas transdérmicas

Filmes transdérmicos contendo cloridrato de duloxetina foram fundidos em lâmina de vidro pelo método de evaporação por solvente utilizando diferentes graus (K 15 M CR, K 4CM, K 100 M) de HPMC na presença e ausência de plastificante. O PEG 400 (5%) foi utilizado como plastificante em todos os casos. A Tabela 1 mostra as fórmulas e a composição para os diferentes tipos de manchas formuladas. O cloridrato de duloxetina (60 mg) foi dissolvido em mistura água-metanol solvente (7:3). A matriz do fármaco foi preparada dissolvendo concentrações variáveis (1% e 1,5% p/v) de HPMC no mesmo sistema solvente. A solução foi mantida sem distúrbios durante 24 h. Em seguida, com a ajuda de seringa e agulha, a solução foi vertida em um anel de vidro de 5,0 cm de diâmetro colocado sobre a superfície do vidro. O solvente foi deixado evaporar durante 6 h em um forno termostaticamente controlado a 60 °C. Os remendos foram armazenados em um recipiente hermético sob condições ambientais por 7 dias antes do uso.

Avaliação dos remendos transdérmicos

Aspecto físico

Todos os remendos preparados foram inspecionados visualmente para cor, clareza, flexibilidade e lisura.

Espessura do adesivo

A espessura dos adesivos carregados com drogas foi medida usando um micrômetro de parafuso gageador em três pontos diferentes dos adesivos. Os valores médios e de desvio padrão das três leituras foram calculados para cada remendo carregado com droga.

Uniformidade de peso

Os remendos foram submetidos a teste de variação de peso pesando todos os remendos em uma balança digital. As determinações foram realizadas em triplicado para cada formulação. Os valores médios de peso e desvio padrão foram então calculados.

Estudo de planicidade

Estudo de planicidade foi realizado para avaliar que os remendos transdérmicos preparados possuem uma superfície lisa e não devem se contrair com o tempo. Três faixas longitudinais foram cortadas do filme em três porções diferentes. O comprimento de cada tira foi medido e a variação no comprimento devido à não-uniformidade na planicidade através da determinação da percentagem de constrição, com 0% de constrição equivalente a 100% de planicidade. A constrição percentual foi obtida como (l 1 – l 2)/l 1 × 100. Aqui, l 1 é o comprimento inicial de cada tira, e l 2 é o comprimento final de cada tira.

Resistência à dobra

Este teste foi realizado para verificar a eficiência do plastificante e a resistência do adesivo preparado com diferentes polímeros. A resistência dobrável é definida como o número de dobras necessárias para quebrar qualquer adesivo polimérico. A resistência da dobra foi medida manualmente, dobrando repetidamente uma pequena tira do filme (2 × 2 cm) no mesmo local até que se partisse. O número de vezes que o adesivo pôde ser dobrado no mesmo local sem quebrar ou quebrar deu o valor da resistência de dobramento. Três remendos de cada tipo foram feitos para o teste.

Percentagem de absorção de umidade/absorção de vapor de água

O teste de porcentagem de absorção de umidade foi feito para verificar a estabilidade física e integridade dos filmes em condições de alta umidade. Os filmes preparados (3,14 cm2) foram pesados individualmente com precisão e expostos a 85 ± 5% de umidade relativa em um dessecador contendo 100 ml de solução saturada de cloreto de potássio à temperatura ambiente. Durante esse período, os filmes foram pesados em intervalos regulares de 24, 48 e 72 h. A porcentagem de absorção de umidade foi determinada pela seguinte fórmula:

Conteúdo de umidade percentual

Este teste também foi realizado para verificar a integridade dos filmes em condições secas. Os filmes transdérmicos individuais (de área especificada) foram mantidos em um dessecador contendo cloreto de cálcio anidro fundido à temperatura ambiente. Durante este período, os filmes foram pesados em intervalos regulares de 24, 48 e 72 h. O teor percentual de umidade foi determinado usando a seguinte fórmula:

Transmissão de vapor de água

Transmissão de vapor de água (WVTR) é definida como a quantidade de umidade transmitida através de unidade de área do filme em unidade de tempo. Foram utilizados frascos de vidro de igual volume e diâmetro como células de transmissão. As células foram lavadas adequadamente e secas em forno. Em seguida, cerca de 1 g de cloreto de cálcio anidro fundido foi colocado em cada frasco, e o remendo foi fixado sobre a borda do frasco com a ajuda de uma fita adesiva. Estes frascos foram então pesados e colocados em dessecadores contendo solução saturada de cloreto de potássio para manter 84% de humidade relativa. Estas células foram retiradas dos exsicadores e pesadas após o 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º dia. A taxa de transmissão de vapor de água foi determinada da seguinte forma:

Onde W é o peso dos vapores de água transmitidos, L é a espessura do adesivo e S é a superfície exposta em centímetro quadrado.

PH

Patches foram mantidos em contato com 0,5 ml de água bidestilada durante 1 h em tubos de vidro e foram deixados inchar. Um eletrodo de vidro combinado foi colocado próximo à superfície do adesivo e as leituras de pH foram feitas após permitir um período de equilíbrio de 1 min.

Determinação do conteúdo do adesivo

Peças de tamanho 2 × 2 foram cortadas de cada tipo de formulação e colocadas em 100 ml de solução salina tampão fosfato pH 7,4. O conteúdo foi agitado magneticamente durante 2 h. A solução foi então filtrada através de papel filtro Whatman (0,45 μ) e diluída adequadamente com tampão fosfato salino pH 7,4. A solução foi então analisada para sua absorvância a 289 nm usando placebo patch como branco. A partir dos valores de absorvância, o conteúdo da droga foi determinado.

Lançamento da droga in vitro

Célula de difusão de FRANZ foi utilizada para a caracterização in vitro de formulações transdérmicas. Este é um método confiável para a previsão do transporte do fármaco através da pele a partir de formulações tópicas. O compartimento receptor da célula de difusão foi preenchido com 30,0 ml de solução tampão fosfato salina (pH 7,4), e estudos de liberação de drogas in vitro foram realizados utilizando membrana sintética de celofane. As formulações preparadas foram aplicadas sobre a membrana no compartimento doador e foram uniformemente espalhadas sobre a membrana de celofane. O conjunto foi constantemente mantido a 37,0 ± 2,0 °C a 50 rpm. As amostras (alíquotas de 1,0 ml) foram então retiradas em intervalos de tempo adequados (0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 6, 12, e 24 h) e reabastecidas com uma quantidade de meio para manter o volume da fase receptora em 30 ml. As amostras foram analisadas espectrofotometricamente a 289 nm.

Estudos de permeação de drágeas/ex vivo

Estudos de permeação de drágeas foram realizados utilizando a pele de ratos Wistar machos. Os ratos foram sacrificados por luxação espinhal. As amostras de pele foram cortadas, removidas e lavadas com soro fisiológico normal. A gordura aderente e o tecido conjuntivo foram removidos com uma pinça de extremidade romba. A pele foi mantida em solução salina normal durante 6 h. Os pêlos da pele do rato foram raspados cuidadosamente para evitar danos periféricos. O compartimento receptor da célula difusora de Franz foi preenchido com 30 ml de solução salina tampão fosfato (pH 7,4). As formulações preparadas foram aplicadas sobre a pele do rato no compartimento doador. A temperatura do conjunto foi constantemente mantida a 37 ± 2 °C e a taxa de agitação controlada a 50 rpm. As amostras (alíquotas de 5 ml) foram retiradas em intervalos de tempo adequados (0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 e 24 h) e substituídas pela mesma quantidade de meio para manter o volume da fase receptora em 30 ml. As amostras foram analisadas espectrofotometricamente em λ max de 289 nm.

Estudos de irritação da pele

Abrigo estético para o manuseio de animais experimentais foi obtido do Comitê de Ética Animal Institucional (IAEC), Universidade Panjab, Chandigarh, e os estudos foram realizados conforme protocolo aprovado.

Os ratos Wistar albinos foram alojados em gaiolas, com excesso livre para a dieta laboratorial padrão e água. A pele abdominal dorsal dos ratos foi raspada cuidadosamente, evitando danos periféricos, antes de 24 h da realização do estudo. A pele nua foi coberta com uma fita adesiva microporosa não sensibilizante. Uma solução aquosa 0,8% v/v de formalina foi aplicada como irritante cutâneo padrão. Os animais foram aplicados com novo adesivo a cada dia, até 7 dias. A formulação foi retirada após 7 dias; a pontuação do eritema foi registrada e comparada com o padrão. O escore do eritema foi lido e registrado pelo método Draize (Draize et al. 1944) como escore 0 para nenhum eritema, escore 1 para eritema muito leve (rosa claro), escore 2 para eritema bem definido (rosa escuro), escore 3 para eritema moderado a grave (vermelho claro), e escore 4 para eritema grave (vermelho escuro).

Análise de dados

Para a enésima amostra, V s é o volume da amostra retirada, V t é o volume total do meio receptor, C c é a concentração corrigida, C u é a concentração não corrigida da enésima amostra, e C i é a concentração não corrigida. Além disso, a concentração corrigida foi utilizada para calcular os valores da quantidade de droga liberada e a porcentagem de droga liberada em cada momento da amostragem, juntamente com a taxa de liberação da droga.

O coeficiente de permeabilidade é a velocidade da passagem da droga pela membrana/pele em μg/cm2/h. O coeficiente de permeabilidade foi calculado a partir da inclinação do gráfico de percentagem do fármaco transportado vs tempo como P = inclinação × V d/S

Aqui, V d é o volume da solução doadora em mililitro, e S é a área de superfície do tecido em centímetro quadrado.

Fluxo (valor J) é definido como a quantidade de material que flui através de uma barreira de secção transversal unitária no tempo unitário. É calculado por: