Use of modified PEG as a solubility enhancer for poorly soluble drugs: possible dosage forms and taste masking evaluation

Abstract

The aim of this project was to investigate the impact a newly developed excipient, called PEGosome, had on poorly soluble drugs. Studies were carried out to evaluate if one of the PEGosomes was compatible with two different dosage forms, suitable for people suffering from dysphagia. Furthermore, the PEGosome was evaluated for its taste masking abilities.Four different drug candidates were selected based on their poor water solubility: ciprofloxacin, probucol, indomethacin and sulfamethizole. In addition, caffeine was selected, but mainly for the taste masking section of this project. Four different PEGosomes were tested: LAPEG,SA-PEG, OcA-PEG and DO-PEG. They were compared to the known surfactantMyrj52 R and the PEG excipient. The drug was tested in 1% and 2% (w/v) concentrations of the excipients. However, to have fatty acid equivalence to SA-PEG, Myrj52 R was additionally prepared in 0,198% and 0,398% (w/v) concentrations.The water solubility of sulfamethizole, ciprofloxacin, probucol and caffeine increased with addition of the PEGosomes. LA-PEG was the best PEGosome to solubilize ciprofloxacin, probucol and caffeine. Moreover, for ciprofloxacin and probucol it showed a 562,7% increase in 2% concentration and 84614,3% increase in 1% concentration, respectively.Therefore, LA-PEG was chosen as the PEGosome of choice for ciprofloxacin and probucol, to be studied further with two dosage forms (i.e. effervescence tablets and orodispersible films).A simple formulation approach to make effervescence tablets with direct compression did not work due to the low bulk density of LA-PEG.ODFs with LA-PEG could be formed with a simple formulation approach. The surface morphology of the film consisting of LA-PEG and the film forming agent HPMC showed amorphous drug material, which is beneficial for drug solubility. In addition, the mechanical strength of the film showed potential and was within the marketed values of the films.The taste masking revealed that API in 1% (w/v) LA-PEG solution differed from API in aqueous solution. Thus, concluding that the PEGosome had in fact some taste masking.

Markmið þessarar rannsóknar var að athuga hvaða áhrif nýlega þróað hjálparefni, sem hefur fengið nafnið PEGosome, hefði á leysanleika torleysanlegra lyfja. Miðað var við að prófa efnilegasta PEGosome-ið í tveimur lyfjaformum sem henta fólki með kyngingarerfiðleika.Sama PEGosome var notað til athugunar á því hvort það duldi bragð hreinslyfs í vatni.Valin voru fjögur lyf með lélega vatnsleysni, ciprofloxacin, probucol, indomethacin og sulfamethizole. Einnig var notast við koffín (e. caffeine), en það var aðallega valið fyrir þann hluta rannsóknarinnar sem snéri að áhrifum PEGosome-sins á lyfjabragð. Fjögur mismunandi PEGosome voru skoðuð, LA-PEG, SA-PEG, OcA-PEG og DO-PEG. Þauvoru borin saman við þekkta yfirborðsvirka efnið Myrj52 R og hjálparefnið PEG. Lyfin voru prófuð í 1% og 2% (w/v) styrkleika af hjálparefnunum en til þess að hafa jafngildi milli fitusýranna í Myrj52 R og SA-PEG var hið fyrra einnig haft í styrkleikunum 0,198%og 0,398% (w/v).Vatnsleysni sulfamethizole, ciprofloxacin, probucol og koffíns jókst með aðkomu PEGosomeanna.Af PEGosome-unum sýndi LA-PEG bestu áhrifin á vatnsleysni ciprofloxacin,probucol og koffíns, þar af töluverða aukningu hjá ciprofloxacin í 2% styrk (562,7%) og probucol í 1% styrk (81614,3%). Í samræmi við þessar niðurstöður var LA-PEG valið af PEGosome-unum, ásamt ciprofloxacin og probucol til áframhaldandi rannsókna á tveimur lyfjaformum, þ.e. freyðitöflum og munnfilmum.Við gerð freyðitaflnanna var notast við einfalda freyðitöflusamsetningu með LA-PEG.Ekki reyndist þó mögulegt að slá freyðitöflurnar með beinni sláttu vegna of lágs búlkaþéttleika (e. bulk density) LA-PEG duftsins.LA-PEG munnfilmur tókust með einfaldri filmusamsetningu. Formfræði (e. morphology) filmu úr LA-PEG og filmumyndandi efninu HPMC leiddi í ljós að í þeirri filmusamsetningu var lyfið meira í myndlausu formi en í kristalformi, sem er betra fyrir leysanleika lyfja. Þar að auki sýndi sú samsetning efnilegan kraftrænan styrk (e. mechanical strength) í samanburði við gildi filma sem nú þegar eru á markaði.Sá hluti rannsóknarinnar sem snéri að áhrifum LA-PEG að dylja lyfjabragð leiddi í ljós að greinilegur munur var á milli lyfja í vatni og lyfja í 1%(w/v) LA-PEG lausn. Því mátti álykta að PEGosome hjálparefnið hefði áhrif á að dylja bragð.