ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2021, 70(6):210-219 | DOI: 10.5817/CSF2021-6-210

Preformulační design PLGA částicového systému pro vícedenní uvolňování antidepresiva mirtazapinu

Martina Holická1,*, Jan Muselík1, Martina Kejdušová1, Miroslava Pavelková1, Kateřina Kubová1, Petr Doležel1, David Vetchý1, Vratislav Košťál2, Jakub Vysloužil1, Josef Mašek3
1 Masaryk University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Technology, Brno, Czech Republic
2 Tescan Orsay, Brno, Czech Republic
3 Veterinary Research Institute, Department of Pharmacology and Toxicology, Brno, Czech Republic

V rámci této experimentální studie byly připraveny biodegradovatelné mikročástice (MČ) na bázi kopolymeru kyseliny mléčné a glykolové (PLGA) metodou odpaření rozpouštědla z jednoduché emulze o/v. Mikročástice obsahovaly nerozpustné antidepresivum mirtazapin. Příprava mikročástic zahrnovala formulační proměnné, a to obsah polymeru (700, 900 nebo 1200 mg), dichlormethanu (5 nebo 10 ml), a/nebo léčiva (200 nebo 400 nebo 600 mg) a objem vodné fáze emulze (400, 600 nebo 800 ml). U sledovaných parametrů byl pozorován vliv na velikost mikročástic a jejich morfologii, enkapsulační účinnost a disoluční chování. Všechny mikročástice byly úspěšně připraveny a jejich velikost se pohybovala v intervalu 165,34 ± 42,88 až 360,17 ± 121,59 μm. Mikročástice vykazovaly prodloužené uvolňování léčiva (v rámci dní), přičemž u některých z nich byl pozorován vícefázový charakter. Bylo zjištěno, že při použití vyššího počátečního množstvím PLGA byly připraveny větší MČ s delším lag time, a to až 34,3 hodin. Na druhé straně vyšší množství použitého léčiva vedlo ke zkrácení lag time. Snížení objemu vnější fáze a násobně vyšší množství dichlormethanu zpomalilo uvolňování mirtazapinu a snížilo enkapsulační účinnost. Výsledky byly dále potvrzeny vícerozměrnou analýzou dat.

Klíčová slova: mirtazapin; mikročástice; PLGA; metoda odpaření rozpouštědla; vícerozměrná analýza dat

Preformulation design of PLGA particulate system for multi-day drug delivery of the antidepressant mirtazapine

In this experimental study, the biodegradable polylactide-co-glycolide (PLGA) microparticles (MP) loaded with the insoluble antidepressant mirtazapine were prepared by the simple o/w solvent evaporation method. The formation involved intrinsic variables, such as the content of polymer (700, 900 or 1200 mg), dichloromethane (5 or 10 ml) and/or drug (200 or 400 or 600 mg), and the volume of the aqueous emulsion phase (400, 600 or 800 ml). The influence of these parameters on the size and morphology of microparticles, encapsulation efficiency, and drug release behavior was observed. All MP were successfully prepared, and their size ranged between 165.34 ± 42.88 and 360.17 ± 121.59 μm. MP exhibited prolonged drug release (days), and some profiles had multiphasic character. It was found that the samples prepared with a higher initial amount of PLGA were bigger with prolonged lag time up to 34.3 hours. On the other hand, higher drug concentrations reduced the lag time. The external phase volume reduction and multiplication of dichloromethane amount prolonged the mirtazapine release and decreased the encapsulation efficiency. These observations were further confirmed by multivariate data analysis.

Keywords: microparticles; mirtazapine; PLGA; solvent evaporation method; multivariate data analysis
Grants and funding:

This research was supported by Masaryk University (Project MUNI/A/1574/2020) and the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic (Project CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_003/0000495).

Vloženo: 16. červenec 2021; Přijato: 3. prosinec 2021; Zveřejněno: 1. červen 2021  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Holická M, Muselík J, Kejdušová M, Pavelková M, Kubová K, Doležel P, et al.. Preformulační design PLGA částicového systému pro vícedenní uvolňování antidepresiva mirtazapinu. Čes. slov. farm. 2021;70(6):210-219. doi: 10.5817/CSF2021-6-210.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Okubo M., Murayama N., Miura J., Chiba Y., Yamazaki H. Effects of cytochrome P450 2D6 and 3A5 genotypes and possible coadministered medicines on the metabolic clearance of antidepressant mirtazapine in Japanese patients. Biochem. Pharmacol. 2015; 93, 104-109. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Anttila S. A., Leinonen E. V. A review of the pharmacological and clinical profile of mirtazapine. CNS Drug Rev. 2001; 7, 249-264. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Kasper S., Praschak-Rieder N., Tauscher J., Wolf R. A risk-benefit assessment of mirtazapine in the treatment of depression. Drug Saf. 1997; 17, 251-264. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Verster J. C., van de Loo A. J. A. E., Roth T. Mirtazapine as positive control drug in studies examining the effects of antidepressants on driving ability. Eur. J. Pharmacol. 2015; 753, 252-256. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Timmer C. J., Sitsen J. M., Delbressine L. P. Clinical pharmacokinetics of mirtazapine. Clin. Pharmacokinet. 2000; 38, 461-474. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Ranjan O. P., Shavi G. V., Nayak U. Y., Arumugam K., Averineni R. K., Meka S. R., Sureshwar P. Controlled release chitosan microspheres of mirtazapine: In vitro and in vivo evaluation. Arch. Pharm. Res. 2011; 34, 1919-1929. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Sah H., Thoma L. A., Desu H. R., Sah E., Wood G. C. Concepts and practices used to develop functional PLGA-based nanoparticulate systems. Int. J. Nanomed. 2013; 8, 747-765. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Li M., Rouaud O., Poncelet D. Microencapsulation by solvent evaporation: state of the art for process engineering approaches. Int. J.Pharm. 2008; 3, 26-39. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Vysloužil J., Doležel P., Kejdušová M., Košťál V., Beneš L., Dvořáčková K. Long-term controlled release of PLGA microparticles containing antidepressant mirtazapine. Pharm. Dev. Tech. 2016; 21, 214-221. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. 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. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. 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. Macromol. Biosc. 2004; 4, 27-30. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Song M., Li N., Sun S., Tiedt L. R., Liebenberg W., de Villiers M. M. Effect of viscosity and concentration of wall former, emulsifier and pore-inducer on the properties of amoxicillin microcapsules prepared by emulsion solvent evaporation. Il. Farmaco 2005; 60, 261-267. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Sarkar A., Rohani S. Molecular salts and co-crystals of mirtazapine with promising physicochemical properties J. Pharm. Biomed. Anal. 2015; 110, 93-99. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Costa P., Lobo J. M. S. Modeling and comparison of dissolution profiles. Eur. J. Pharm. Sci. 2001; 13, 123-133. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Samani M. S., Montaseri H., Kazemi A. The effect of polymer blends on release profiles of diclofenac sodium from matrices. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2003; 55, 351-355. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Ocaña J., Frutos G., Sánchez O. P. Using the similarity factor f2 in practice: A critical revision and suggestions for its standard error estimation. Chemom. Intell. Lab. Syst. 2009; 99, 49-56. Přejít k původnímu zdroji...
    17. Vetchý D., Kopecká M., Vetchá M., Franc A. Modely in vitro - in vivo ve vývoji léčiv. Chem. Listy 2014; 108, 32-39.
    18. Feczkó T., Tóth J., Dósa G., Gyenis J. Influence of process conditions on the mean size of PLGA nanoparticles. Chem. Eng. Process. 2011; 50, 846-853. Přejít k původnímu zdroji...
    19. Yang Y. Y., Chung T. S., 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. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Heslinga M. J., Mastria E. M., Eniola-Adefeso O. Fabrication of biodegradable spheroidal microparticles for drug delivery applications. J. Control. Rel. 2009; 138, 235-242. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. 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. Biopharm. 2008; 68, 214-223. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Choi H. S., Seo S-A., Khang G., Rhee J. M., Lee H. B. Preparation and characterization of fentanyl-loaded PLGA microspheres: in vitro release profiles. Int. J. Pharm. 2002; 234, 195-203. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Yeo Y., Park K. control of encapsulation efficiency and initial burst in polymeric microparticle systems. Arch. Pharm. Res. 2004; 27, 1-12. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Doan T. V. P., Couet W., Olivier J. C. Formulation and in vitro characterization of inhalable rifampicin-loaded PLGA microspheres for sustained lung delivery. Int. J. Pharm. 2011; 414, 112-117. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. André-Abrant A., Taverdet J. L., Jay J. microencapsulation par évaporation de solvant. Eur. Polym. J. 2001; 37, 955-967. Přejít k původnímu zdroji...
    26. Klose D., Siepmann F., Elkharraz K., Krenzlin S., Siepmann J. How porosity and size affect the drug release mechanisms from PLGA-based microparticles. Int. J. Pharm. 2006; 314, 198-206. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Yang Y. Y., Chung T. S., Bai X. L., Chan W. K. Effect of preparation conditions on morphology and release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion method. Chem. Eng. Sci. 2000; 55, 2223-2236. Přejít k původnímu zdroji...
    28. O'Donnell P. B., McGinity J. W., Zhu K. J., Liu J. H., Hao Y. L. Influence of processing on the stability and release properties of biodegradable microspheres containing thioridazine hydrochloride. Eur. J. Pharm. Biopharm. 1998; 45, 83-94. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. 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. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Reimann C., Filzmoser P., Garret R. G., Dutter R. Statistical data analysis explained: applied environmental statistics with R. Chichester: John Wiley & Sons 2008. Přejít k původnímu zdroji...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.