Floating Microspheres of Enalapril Maleate as a Developed Controlled Release Dosage Form: Investigation of the Effect of an Ionotropic Gelation Technique

Geliştirilmiş Kontrollü Salım Dozaj Formu Olarak Enalapril Maleat Yüzen Mikroküreleri: İyonotropik Jelleşme Tekniğinin Etkisinin Araştırılması

Abstract

Objectives: The purpose of this study was to provide a control drug delivery system through a newly approved work to enhance the absorption andbioavailability of enalapril maleate loaded floating microspheres by ionotropic gelation technique using a hydrophilic carrier.Materials and Methods: Eleven developed formulations of floating microspheres were prepared by ionotropic gelation using different concentrationsof sodium alginate, iota-carrageenan, sodium bicarbonate, calcium chloride, and the drug. These microspheres were characterized using a diversityof parameters like micrometric properties, percentage yield, entrapment efficiency, in vitro buoyancy, in vitro drug release, and kinetics of drugrelease. The optimum formula was evaluated and identified for drug-excipients compatibility using fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR),surface morphology, powder X-ray diffraction (XRD), and differential scanning calorimetry (DSC).Results: From the results, F4 was selected as the optimum formula since it provides a faster and premium release of drug from the matrix (91.4%).Kinetics of drug release was found to depend on both diffusion and erosion mechanisms, as the correlation coefficient (R2) was best fitted withKorsmeyer’s model and the release exponent (n) was shown to be between 0.43 and 0.84. Scanning electron microscopy images demonstratedspherical, discrete, and freely flowing microspheres with a particle size of 199.4±0.04 µm. Optimum buoyancy properties, percentage yield, anddrug entrapment efficiency were achieved. FT-IR showed no interaction between enalapril and the polymers. DSC and XRD showed the miscibilityof the drug with the polymers while maintaining the stable crystalline properties of enalapril loaded in the prepared microspheres.Conclusion: The developed floating microspheres of enalapril maleate can be considered a promising controlled drug delivery system, therebyimproving patient compliance.

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı, bir hidrofilik taşıyıcı kullanılarak iyonotropik jelleştirme tekniği ile enalapril maleat yüklü yüzen mikro kürelerin emilimini ve biyoyararlanımını arttırmak için yeni onaylanmış bir çalışma ile kontrollü ilaç salım sistemi geliştirmektir. Gereç ve Yöntemler: Bu çalışma kapsamında, yüzen mikrokürelerin onbir gelişmiş formülasyonu, sodyum aljinat, iota-carrageenan, sodyum bikarbonat, balmumu klorür ve ilacın farklı konsantrasyonları kullanılarak iyonotropik jelasyon yöntemi ile hazırlanmıştır. Bu mikrokürelerin karakterizasyonu, mikrometrik özellikler, yüzde verim, yükleme etkinliği, in vitro yüzme özelliği, in vitro ilaç salımı ve ilaç salım kinetiği gibi çeşitli parametreler kullanılarak yapıldı. Optimum formül, Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), yüzey morfolojisi, toz X-ışını difraksiyonu (XRD) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) kullanılarak ilaç-yardımcı madde uyumluluğu açısından değerlendirildi ve tanımlandı. Bulgular: Elde edilen sonuçlardan, F4 matristen ilacın daha hızlı salımını sağladığı için optimum formül olarak seçildi (%91,4). Korelasyon katsayısının en iyi Korsmeyer’nin modeline uyması ve salım üs sayısının (n) 0,43-0,84 arasında olması nedeniyle ilaç salım kinetiğinin hem difüzyon hem de erozyon mekanizmalarına bağımlı olduğu tespit edilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, parçacık boyutu 199,4±0,04 µm olan küresel, keskin ve serbestçe dönen mikroküreleri göstermektedir. Uygun yüzme özellikleri, yüzde verim ve ilaç yükleme etkinliği elde edilmiştir. FT-IRanalizi, enalapril ve polimerler arasında hiçbir etkileşim olmadığını gösterdi. DSC ve XRD, hazırlanan enalapril yüklü mikrokürelerin stabil kristalin özelliklerini korurken, polimerler ile ilacın karışabilirliğini de ortaya koymuştur. Sonuç: Enalapril maleat yüklü geliştirilmiş yüzen mikrokürelerinin hasta uyuncunu iyileştirebilir nitelikte ümit vadeden kontrollü ilaç salım sistemi olarak kabul edilebileceği sonucuna varılabilir.