Authors:	Schichtel, Julian
Title:	Determination of the dissolution behavior of celecoxib-eudragit E 100-nanoparticles using cross-flow filtration
Online publication date:	20-Dec-2016
Year of first publication:	2016
Language:	english
Abstract:	This study deals with the development of a dissolution test method for nanoparticulate dosage forms. Thereto, nanoparticles (NPs) consisting of celecoxib as model drug and Eudragit E 100 were prepared by emulsification-diffusion and nanoprecipitation using a bench-top approach and MicroJetReactor(MJR). MJR is an enhanced impinging jet technology, which, besides the jets for solvent- and non-solvent phase, implements the use of a third jet carrying inert gas to facilitate fast depletion of the organic solvent. NPs were characterized using photon correlation spectroscopy (size, -distribution and zeta potential), scanning electron and atomic force microscopy (size and shape), HPLC and UV-Vis spectroscopy (API content) as well as differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy (NP structure). Hence, almost spherical NPs of narrow size distribution with Z-Average of 200–450 nm, zeta potential of 40–50 mV and entrapment efficiency of 70–90 % were obtained. Dissolution tests were conducted using cross-flow filtration (CF); a new approach in pharmaceutical dissolution testing. This method, contrary to dead-end filtration, excludes the risk of filter clogging which is an important issue if NPs are present. Compared to in-situ approaches it is more robust and less expensive. Prior to investigations, the applicability of CF modules was successfully tested. Thereto, comparative photon correlation- and UV-spectroscopic measurements of nanosuspension and filtrate were performed. Different media were examined towards their suitability to achieve at least 85 % dissolution in 60 min. Hence, a medium, phosphate buffer pH 2.0 including 0.3 % cetrimide was found to be most suitable since both dissolution of Eudragit E (due to acidic pH) and sink conditions for celecoxib are given. Different filters were compared, while it was found that pore size must be sufficiently high to enable micelles including solubilized analyte to pass. Finally, the dissolution behavior of NPs of different size was compared, while there was no statistically significant difference. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Freisetzungsmethode für Arzneiformen auf nanopartikulärer Basis. Als Modellpartikel dienten Celecoxib-Eudragit E 100-Nanopartikel (NP), welche durch Emulgierung-Diffusion und Nanopräzipitation mittels Bench-Top- und Mikrojetreaktor (MJR) hergestellt wurden. Der MJR ist eine Weiterentwicklung der Prallstromtechnologie, welcher, neben den Kanälen für die flüssigen Phasen, einen dritten für Inertgas zur schnellen Verdampfung des organischen Lösungsmittels beinhaltet. Charakterisiert wurden die NP mittels Photonenkorrelationsspekroskopie (Größe, -verteilung und Zetapotenzial), Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie (Größe und -verteilung), HPLC und UV-Vis-Spektroskopie (Wirkstoffgehalt) sowie Differentialthermoanalyse und IR-Spektroskopie (NP-Struktur). Dabei wurden annähernd sphärische NP mit naher Größenverteilung von 200–450 nm (Z-Average), Zetapotenzial von 40–50 mV und Einschlusseffizienz von 70–90 % erhalten. In den Freisetzungsuntersuchungen wurde Querstromfiltration (QF) verwendet, was eine Neuerung in der pharmazeutischen Freisetzungsprüfung ist. Diese Methode beinhaltet, im Gegensatz zur Tiefenfiltration, nicht das Risiko der Filterverstopfung, was in Anwesenheit von NP häufig auftritt. Weiterhin ist die Methode im Vergleich zu in situ-Verfahren robuster und kostengünstiger. Die Eignung der QF-Module NP zurückzuhalten wurde durch Photonenkorrelations- und UV-Vis-Messungen von Nanosuspension und Filtrat belegt. Verschiedene Medien wurden hinsichtlich ihrer Eignung mindestens 85 % Wirkstofffreisetzung in 60 min zu erreichen untersucht, wobei Phosphatpuffer pH 2,0 mit 0,3 % Cetrimid sich als das geeignetste erwiesen hat, da sich sowohl Eudragit E durch den sauren pH auflösen lässt, als auch Sink-Bedingungen für Celecoxib vorliegen. Verschiedene Filter wurden verglichen, wobei sich herausstellte, dass deren Porengröße ausreichend hoch sein muss um die Passage von Mizellen mit eingeschlossenem Wirkstoff zu ermöglichen. Schließlich wurde das Freisetzungsverhalten verschieden großer NP verglichen, wobei kein statistisch signifikanter Unterschied auftrat.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-2763
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000009033
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	206 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen