Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-4882
Authors: Fu, Maoqi
Title: Enteric-coated HPMC capsules: Comparison of enteric coatings and investigation of relationship between in-vitro disintegration and dissolution times
Online publication date: 29-Jun-2020
Language: english
Abstract: An investigation was performed on the utility of various enteric polymers for use in coating hard shell capsules. This type of preparations is of particular importance during early clinical trials, as it reduces the burden associated with formulation development for API’s in need of enteric coating. A wide range of different polymers was investigated, and it was found that those polymers lead to differences in the performance parameters. HP-55S was found (even without adding plasticizers) to provide by far the best coating in terms of closing the gap between capsule cap and body as well as providing a smooth surface as shown by scanning electron microscopy images. This was reflected by the clearly superior performance of this polymer in terms of the acid resistance of coated capsules in both 0.1 and 0.01 M HCl. Addition of talc was generally beneficial in terms of coat quality because of its bulking up effect on the coat, which helps in closing the gap. Delayed release capsule shells showed poor performance in terms of resisting acid uptake into the capsule even though they could prevent the contents from being released in the medium. This indicates that while possibly useful for preventing gastric release of irritating substances, they are not dependable for the protection of acid-labile compounds against gastric juice, and therefore incapable of obviating the need for capsule coating. In terms of disintegration performance, HP-50 was found to provide the fastest disintegration. This might be related to the low interfacial pH the polymer needs to dissolve. TEC had limited effect on disintegration except for HPMCAS-MG were higher TEC content led to longer disintegration times, most probably owing to increased film flexibility and continuity. A further significant observation was the biorelevant medium of Al-Gousous et al consistently giving longer disintegration times compared to the compendial and blank FaSSIF media. This, in addition to instance of TEC level effect being detected by this medium but not by the compendial one, shows that proper selection of test media is important particularly when dealing with API’s that have a preferential absorption site in the proximal small intestine. Whether disintegration results can be considered reflective of API release was also investigated. It was found that disintegration performance correlated well to early, middle and late stages of the dissolution process both in paddle and basket devices. This indicates that using disintegration testing as a quick screening tool during enteric formulation development is justified.
Eine Untersuchung zur Verwendung verschiedener Magensaft-resistenter Polymere zur Beschichtung von Hartkapseln wurde durchgeführt. Diese Art von Präparaten ist in frühen klinischen Studien von besonderer Bedeutung, da sie den Entwicklungsaufwand für Wirkstoffe zu festen Formulierungen verringert, die eine magensaft-resistente Beschichtung benötigen. Eine breite Palette verschiedener Polymere wurde untersucht, und es wurde festgestellt, dass diese Polymere zu Unterschieden in den Leistungsparametern der so hergestellten Arzneiformen führen. Es wurde beobachtet, dass HP-55S (auch ohne Zugabe von Weichmachern) bei weitem die beste Beschichtung hinsichtlich des Schließens der Lücke zwischen Kapselkappe und Boden sowie einer glatten Oberfläche liefert, wie durch Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen gezeigt werden konnte. Dies spiegelte sich in der deutlich überlegenen Leistung dieses Polymers hinsichtlich der Säurebeständigkeit von beschichteten Kapseln sowohl in 0,1 als auch in 0,01 M HCl wieder. Die Zugabe von Talkum zur Coatingdispersion war im Allgemeinen in Bezug auf die Qualität des Überzugs vorteilhaft, da es sich auf die Volumenvergrösserung des Films auswirkt, was beim Schließen der Stufe Vorteile bietet. Kapselhüllen mit verzögerter Freisetzung (ohne Beschichtung) zeigten eine mangelnde Qualität hinsichtlich ihres Widerstandes gegen die Säureaufnahme in die Kapsel, obwohl sie verhindern konnten, dass der Kapselinhalt in das Medium freigesetzt wurde. Dies weist darauf hin, dass diese Kapselhüllen zwar möglicherweise zur Verhinderung der Freisetzung von reizenden Substanzen im Magen nützlich sind, sich jedoch nicht unbedingt für den Schutz säurelabiler Verbindungen gegen Magensaft eignen und daher nicht in der Lage sind, die Notwendigkeit einer Kapselbeschichtung zu vermeiden. In Bezug auf den Kapselzerfall wurde festgestellt, dass HP-50 den schnellsten Zerfall sicherstellt. Dies könnte mit dem niedrigen Grenzflächen-pH zusammenhängen, den das Polymer zum Auflösen benötigt. TEC hatte eine begrenzte Wirkung auf den Zerfall, außer dass HPMCAS-MG mit einem höheren TEC-Gehalt längere Zerfallszeiten zur Folge hatte, höchstwahrscheinlich aufgrund der daraus resultierenden erhöhten Filmflexibilität und -kontinuität. Eine weitere signifikante Beobachtung war, dass das biorelevante Medium von Al-Gousous et al. im Vergleich zu den von Ph.Eur. und USP vorgeschlagenen sowie blank FaSSIF-Medien durchweg längere Zerfallszeiten ergab. Dies, zusammen mit einem Fall, wo der beobachtete TEC-Effekt in diesem Medium aber nicht in Medien der Arzneibücher nachgewiesen wurde, zeigt dass die richtige Auswahl der Auflösungsmedien wichtig ist, insbesondere wenn es sich um Wirkstoffe handelt, die eine bevorzugte Absorptionsregion im proximalen Dünndarm aufweisen. Es wurde auch untersucht, ob Zerfallsergebnisse die Messung der Wirkstofffreisetzung spiegeln können. Dabei wurde gefunden, dass die Zerfallsgeschwindigkeit gut mit frühen, mittleren und späten Stadien des Auflösungsprozesses sowohl in Paddel- als auch in Drehkörbchen-Apparaturen korrelierte. Dies weist darauf hin, dass die Verwendung von Zerfallsprüfungen als schnelle Screening-Tools während der Entwicklung magensaftresistenter Formulierungen gerechtfertigt ist.
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-4882
URN: urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000036170
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: 72 Seiten
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