The role of sodium croscarmellose in controlled drug release from oral solid dosage forms

Abstract

Este projeto tem como objetivo entender três formas diferentes de produzir pellets, duas delas por extrusão e outra usando a técnica de co-extrusão antes da esferonização e secagem dos extrudidos, realizando também uma avaliação do seu potencial de desintegração da croscarmelose sódica presente nos pellets. Este trabalho de campo foi divido em duas partes. A primeira desenvolvida na Universidade de Lisboa com a produção de pellets por esferonização dos extrudidos e co extrudidos, obtidos através de uma prensa extrusora, utilizando um esferonizador para posterior esferonização. O rendimento máximo obtido foi de 85.9%. A distribuição por tamanhos foi estreita. O processo de co-extrusão mostrou-se complexo e muito dependente do equipamento. A presença de croscarmelose sódica na estrutura dos pellets diminuiu o tempo de desintegração (<15min) embora a libertação do paracetamol tenha ficado pelos 58%, muito provavelmente pela presença de celulose microcristalina na formulação que atuou como matriz. Na Jagiellonian University, na segunda fase do projeto, foi possível produzir pellets através de extrusão –esferonização utilizando um extrusor de rolos e um esferonizador antes da secagem. O rendimento deste processo não foi além dos 75.1% e este trabalho de campo mostrou uma forma de produzir pellets com croscarmelose sódica e que esta adição teve um impacto no tempo de desintegração dos pellets. A circularidade foi de 0.72 e os fatores que se mostraram críticos para a produção destes pellets foram a fração de croscarmelose sódica, o tempo de repouso, a taxa de extrusão e o prato do esferonizador. Estes fatores tiverem um impacto crítico e por isso o seu controlo é importante aquando da formação de pellets. No geral este projeto provou a possibilidade de produzir pellets por extrusão, co extrusão e a monitorização do tempo de desintegração por incorporação de croscarmelose sódica na formulação. Mais estudos devem ser conduzidos para desenvolver estas descobertas.

This project aims to assess three different ways to manufacture pellets, two of them by extrusion and another one using the process of co-extrusion, prior to the spheronisation of the extrudates and drying and evaluation of their potential disintegration ability of sodium croscarmellose present in the pellets. This fieldwork is divided in two parts. The first one (University of Lisbon) enabled the manufacture of pellets by spheronisation (radial plate spheronizer) of extrudates and co extrudates (ram extruder) prior to drying. The maximum yield obtained in this first part was 85.9% and the size distribution was narrow. The process of co-extrusion revealed to be more complex and more dependent of the equipment. The presence of sodium croscarmellose in the structure of the pellets decreased their disintegration time (< 15min) although the maximum release of the active substance (paracetamol) was 58%, likely to due to the presence of microcrystalline cellulose in the formulation acting as a matrix forming agent. In the s part of the project (Jagiellonian University) it was possible to produce pellets by extrusion –spheronization, using a roll extruder and a cross hatched plate spheronizer prior to drying. Pellets were produced with a maximum yield of 75.1% and this research showed a way to produce pellets with sodium croscarmellose with an impact on the disintegration time of the pellets. The circularity was 0.72 and the factors that were considered critical to produce these pellets were the fraction of sodium croscarmellose, the equilibration time, the extrusion rate and the plate type of the spheronizer. This factors had an impact and therefore are critical to control in the production of these pellets. Overall, the project has proved the possibility of making pellets by extrusion, co-extrusion and the monitoring of the disintegration time by incorporation of sodium croscarmellose in the formulation.