Starch Film as a Carrier of a Model Drug Substance from the Group of Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs

• Autorzy: Wawro D. , Bodek A. , Bodek K. H.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.5166

Warianty tytułu

PL

Folia skrobiowa do transdermalnego podawania substancji leczniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes the production of starch film as a carrier of a model drug substance from the group of non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). An analgesic/anti-inflammatory drug was put into aqueous starch solution, and next a film was formed. The following solid drug substances were included in the tests: acetylsalicylic acid, salicylic acid, ibuprofen lysine salt, naproxen in the form of acid, and sodium salt. Solutions were obtained from ibuprofen lysine salt and naproxen sodium, whereas the other drugs enabled to obtain aqueous suspensions. Such a drug substance was mixed with aqueous starch solution to obtain a film. Forming a film under laboratory conditions involved spreading aqueous starch solution containing a drug on a flat heated surface and evaporating water. The films obtained were transparent. They were then dried for a period of 24 hours at a temperature of 20 °C and 50% relative air humidity. Next their mechanical properties were studied. Starch films which contained therapeutic substances were characterised by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). There were slight differences between the spectra of films containing a drug substance and those of films containing both starch and a drug substance, which implies weak intermolecular reactions. Scanning electron microscope (SEM) images of cross-sections of the starch films with a drug substance were taken, which indicated their uniform morphological structure. The release rate of the drug from each film to an acetate buffer pH 4.5 (acetylsalicylic acid and salicylic acid) or phosphate buffer pH 7.38 (ibuprofen lysine salt and naproxen) was determined in vitro with the paddle method. This procedure took up to 90 min. Acetylsalicylic acid and salicylic acid were almost completely released from the starch film as early as in the first minutes of the procedure, with a maximum value of around 90%. The release of ibuprofen lysine salt and naproxen in the form of acid from the starch film was partial, about 40%. The release of naproxen sodium from the starch film was time-proportional, and there was a tendency towards further release.

PL

W artykule opisano wytwarzanie folii skrobiowej pełniącej rolę nośnika modelowych substancji leczniczych z grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ). Do wodnego roztworu skrobi wprowadzano substancję leczniczą o działaniu przeciwbólowym/przeciwzapalnym, a następnie formowano folię. Do badań wytypowano następujące substancje lecznicze w postaci stałej: kwas acetylosalicylowy, kwas salicylowy, sól lizynowa ibuprofenu (Ibuprofen Lysine), naproksen w formie kwasowej i soli sodowej. Z lizynianu ibuprofenu i naproksenu sodowego otrzymywano roztwory, zaś z pozostałych zawiesiny wodne. Tak przygotowane substancje lecznicze mieszano z wodnymi roztworami skrobi w celu otrzymania folii. Formowanie folii w warunkach laboratoryjnych polegało na rozprowadzeniu wodnego roztworu skrobi z dodatkiem leku na płaskiej ogrzewanej powierzchni i odparowaniu wody. Otrzymane folie były transparentne. Folie suszono w temperaturze 20 °C przy wilgotności względnej powietrza 50% w czasie 24 godzin, a następnie badano właściwości mechaniczne. Folie skrobiowe zawierające substancje lecznicze i analizowano metodą FTIR. Wykazano nieznaczne różnice dla widm folii z substancją leczniczą w porównaniu z widmem skrobi i substancji leczniczej, co wskazuje na słabe oddziaływania międzycząsteczkowe. Wykonano zdjęcia SEM przekroi poprzecznych folii skrobiowych zawierających substancje lecznicze, wskazując na ich jednolitą budowę morfologiczną. Oznaczanie szybkości uwalniania substancji leczniczej z każdej folii przeprowadzono metodą łopatkową in vitro do buforu octanowego pH 4,5 (kwas acetylosalicylowy i kwas salicylowy) lub buforu fosforanowego pH 7,38 (ibuprofen i naproksen) w czasie do 90 min. Kwas salicylowy i acetylosalicylowy uwalniał się prawie całkowicie z folii skrobiowych osiągając maksymalną wartość ok. 90% już w pierwszych minutach prowadzonego doświadczenia. Uwalnianie lizynianu ibuprofenu i naproksenu w formie kwasowej z folii skrobiowej było częściowe i utrzymywało się na poziomie ok. 40%. Uwalnianie naproksenu sodowego z folii skrobiowej przebiegało proporcjonalnie do czasu, z tendencją do dalszego uwalniania.

Słowa kluczowe

EN

starch; film; anti-inflammatory drugs; analgesics; drug substance release

PL

skrobia; film; leki przeciwzapalne; środki przeciwbólowe; uwalnianie substancji leczniczej

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 26, no. 6 (132)
• Strony: 102--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wawro D.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Bodek A.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Bodek K. H.

• Medical University of Lodz, Faculty of Pharmacy, Department of Applied Pharmacy, ul. Muszyńskiego 1, 90-151 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Bodek KH, Evaluation of the usefulness of microcrystalline chitosan as a polymeric drug carrier. Habilitation dissertation, AM Łódź 2002 (in Polish).
• 2. Sznitowska M. (scientific editor), Pharmacy applied technology of the drug form. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 (in Polish).
• 3. Labus K, Trusek-Holownia A, Semba D, Ostrowska J, Tynski P, Bogusz J. „Biodegradable polylactide and thermoplastic starch blends as drug release device – mass transfer study”, Polish Journal of Chemical Technology, 2018; 20(1): 7580, DOI 10.2478/pjct-2018-0011.
• 4. Waiprib R, Boonme P, Taweepreda W, Kalkornsurapranee E, Suksaeree J. Deproteinized natural rubber latex/gelatinized starch blended films as drug delivery carrier, Monatsh Chem 2017; 148: 1223-1228, DOI 10.1007/s00706017-2005.
• 5. dos Santos Garcia VA, Borges JG, Maciel VBV, Mazalli MR, das Graças LapaGuimaraes J, Vanin FM, de Carvalho RA. Gelatin/starch orally disintegrating films as a promising system for vitamin C delivery, Food Hydrocolloids 2018; 79: 127-135.
• 6. Wawro D, Ciechańska D, Stęplewski W, Wesołowska E, Ratajska M, Folia z polisacharydów do zastosowań spożywczych, Materiały konferencyjne: Modyfikacja Polimerów. Stan i Perspektywy w Roku 2007, Oficyna Wydawnicza PW, Wrocław 2007, 378-382.
• 7. Wawro D, Stęplewski W, Danuta D, Jóźwicka J. „Edible films from polysaccharides”, 6th International Symposium ‘Materials made from renewable resources, 06 - 08 September 2007 naro. tech’, 6-7.09, 2007, Erfurt.
• 8. Wawro D, Kazimierczak J. Forming Conditions and Mechanical Properties of Potato Starch Films, FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2008; 6(71): 106-112.
• 9. Międzybrodzki R. Trends in nonsteroidal anti-inflammatory drug development and application (in Polish), Postępy Hig Med Dośw. (online), 2004; 58: 438-448.
• 10. Kozakiewicz M, Bodek KH. Chitosan membrane with the addition of non-steroidal anti-inflammatory drugs (in Polish), Mag. Stomat. 1999: 9; 32-36.
• 11. Bodek KH. Effect of Microcrystalline chitosan on the solubility of ibuprofen, Acta Polon. Pharm.-Drug Research 2002; 59: 105-108.
• 12. Kołodziejczyk MK, Kołodziejska J, Zgoda MM. Ibuprofen release preferences of medicinal products, the market share of excipients of a polymer (in Polish), Polimery w Medycynie 2010; 40, 4: 1926.
• 13. Seibel K, Schaffler K, Reeh P, Reitmeir P. Comparison of two preparations of ibuprofen with regard to the time course of their analgesic effect. A randomized, placebo-controlled, double-blind crossover study using laser somatosensory evoked potentials obtained from UV-irritated skin in healthy volunteers. Arzneimittel-forschung. 2004; 54(8): 444-51.
• 14. Pharmacopoeia Polonica Ed. VI, Warsaw 2002.
• 15. Pharmacopoeia Polonica Ed. XI, Vol. I, Warsaw 2017.
• 16. Higuchi T. Mechanism of sustained action medication theoretical analysis of rate of release of solid drugs dispersed in solid matrices. J. Pharm. Sci. 1963; 52: 1145.
• 17. Korsmeyer RW, Gurny R, Doelker E, Buri P, Peppas NA, Mechanism of solute release from porous hydrophilic polymers. Int. J. Pharm. 1983; 15: 25-35.
• 18. Peppas NA, Analysis of Fickian and non-Fickian drug release from polymers. Pharm Acta Helv. 1985; 60: 110-111.
• 19. Nowak KM, Szterk A, Szymborski T, Rudnicka K, Fiedorf P. Bodek KH, In vitro evaluation of polymeric formulations designed for use in alveolar osteitis. J Appl. Polym. Sci. 2016; 133: 42991, DOI 10.1002/app.42991.
• 20. Sobczak M, Olędzka E, Kołodziejski WL, Kuźmicz R. Polymers for pharmaceutical applications (in Polish). Polimery 2007; 52: 411-420.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).