Development and characterization of new dosage forms based on drug containing aqueous colloidal polymer dispersion

Abstract

Currently, the poor bioavailability of some drugs may limit their use in clinics. The poor bioavailability can be related to a low solubility of the drug and/or a low permeability through biological barriers. BCS (Biopharmacceutical Classifictation System) allows drugs classification as a function of their aqueous solubility and intestinal permeability. The aim of this work is to enhance the bioavailability of poorly available drugs. On one hand, nanosuspensions containing poorly soluble drugs were prepared and characterised. To be absorbed, the drug should be available in its molecular form at the site of absorption; so a sufficient solubility is needed. The hypothesis of our work is to consider that the incorporation of poorly soluble drugs into a polymeric carrier may increase drug solubility and consequently enhance drug bioavailability. The incorporation of different lipophilic drugs (celecoxib, diclofenac, econazole, ibuprofen, ivermectin and warfarin) shows a great enhancement of drug solubility. Physico-chemical characterization as well as in vivo pharmacokinetics studies have been performed. The obtained results, does not allow to confirm our hypothesis except formulations prepared with Eudragit® RL 30D. On the other hand, a heparin gel destined to a topic application has been prepared. The gel is obtained by electrostatical interaction between heparin (polyanion) and a polymeric polycationic nanosuspension. Heparin has been successfully incorporated into the gel and drug may be delivered to obtain a local action of heparin and thus, avoiding its systemic effects.

Das Ziel dieser Arbeit war es, Nanosuspensionen, die bereits heute kommerziell zum Überziehen fester oraler Arzneiformen verwendet werden, für neue Applikationswege zu verwenden. Im Rahmen der experimentellen Arbeit wurden dementsprechend neue pharmazeutische Arzneiformen entwickelt i) für die orale Applikation lipophiler und wenig wasserlöslicher Wirkstoffe (Celecoxib, Diclofenac, Econazol, Ibuprofen, Ivermectin und Warfarin) in Form flüssiger Suspensionen und ii) für die kutane Anwendung niedrig molekularer Heparine in Form von Gelen. Die verwendeten polymeren Nanosuspensionen unterscheiden sich sowohl in ihrer chemischen Struktur als auch in ihrer Ladung (siehe unten stehende Tabelle), wodurch es möglich ist, verschiedene Arzneistoffe löslich zu machen In einem Teil der Arbeit wurden lipophile Arzneistoffe mit polymeren Nanosuspensionen vermischt. Auf Grund der lipohilen Eigenschaften der pharmazeutischen Wirkstoffe wurde angenommen, dass zwischen ihnen und den ebenso lipophilen Polymeren eine gewisse Affinität existiert. Davon ausgehend wurde angenommen, dass sich die Löslichkeit der lipophilen Wirkstoffe in den polymeren Strukturen erhöht. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde der polykationische Charakter der Suspension Eudragit® RS 30D genutzt, um Gele auf der Basis elektrostatischer Wechselwirkungen herzustellen, die verschiedene niedrigmolekulare Heparine enthalten (Bemiparin, Enoxaparin, Nadroparin und Tinzaparin). Diese beiden Applikationsformen – polymere Nanosuspensionen und polymere Gele – wurden hinsichtlich verschiedener Eigenschaften charakterisiert. Für die Verifizierung ihrer Effizienz dienten in vivo- Studien. Die entsprechenden Resultate wurden in zwei eigenständigen Kapiteln diskutiert.