Study of ibuprofen preparations by in vitro dissolution-permeation methods and evaluation of their biological relevance
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
75
Series
Abstract
Drug development is a time-consuming and expensive process with a low success rate. As an increasing number of novel active pharmaceutical ingredients are poorly soluble, robust in vitro methods with a good in vivo correlation are required in formulation development. A biologically relevant in vitro method can improve the efficiency, lower the costs, and mitigate the risks of drug development, while contributing to the reduction of animal experimentation. This thesis developed two discriminative experimental setups for characterizing different ibuprofen oral dosage forms with the MacroFLUX™ system. The suitability of the setups was confirmed using three ibuprofen products with different in vivo absorption rates. Furthermore, the biorelevance of the methods were evaluated by comparing the in vitro dissolution-permeation profiles and flux values of eight immediate release formulations with publicly available in vivo data from human pharmacokinetic studies. The results of the method development implied that dissolution in a stomach mimicking acidic medium improved the discrimination between the ibuprofen preparations and the in vivo correlation of the setup. The ranking results highlight that it is essential to understand the properties of the compound and formulation to establish a biorelevant MacroFLUX™ method. Moreover, the comparison between the in vivo and in vitro parameters indicated that the utility of the MacroFLUX™ system for complex formulation ranking is limited, as formulation effects could not be excluded. Future research should explore the influence of the excipient effects, membrane integrity, and different experimental parameters on the dissolution and flux results to further improve the usability of the MacroFLUX™ method in determining the in vitro-in vivo correlation.Lääkekehitys on aikaa vievä ja kallis prosessi, jonka onnistumisprosentti on alhainen. Koska yhä useammat uudet vaikuttavat lääkeaineet ovat niukkaliukoisia, formulaatioiden kehittämisessä tarvitaan luotettavia in vitro -menetelmiä, joiden in vivo -korrelaatio on hyvä. Biologisesti relevantti in vitro -menetelmä voi parantaa lääkekehityksen tehokkuutta, alentaa kustannuksia ja lieventää riskejä, sekä auttaa vähentämään eläinkokeita. Tässä diplomityössä kehitettiin kaksi erottelevaa kokeellista menetelmää erilaisten suun kautta otettavien ibuprofeenivalmisteiden karakterisoimiseksi MacroFLUX™-järjestelmällä. Menetelmien sopivuus varmistettiin kolmella ibuprofeenivalmisteella, joiden in vivo absorptionopeudet erosivat toisistaan. Lisäksi menetelmien biorelevanssia arvioitiin vertaamalla kahdeksan välittömästi vapautuvan valmisteen in vitro dissoluutio- ja läpäisevyysprofiileja, sekä laskettuja flux-arvoja julkisesti saatavilla oleviin tutkimuksiin ibuprofeenin farmakokinetiikasta ihmisessä. Menetelmäkehityksen tulokset osoittivat, että dissoluutio mahalaukkua mallintavassa happamassa väliaineessa paransi ibuprofeenivalmisteiden välistä erottelua ja koe-asetelman in vivo -korrelaatiota. Valmistevertailun tulokset puolestaan vahvistivat, että yhdisteen ja formulaation ominaisuuksien ymmärtäminen on oleellista biorelevantin MacroFLUX-menetelmän™ kehittämiseksi. Lisäksi in vivo - ja in vitro -parametrien vertailu osoitti, että MacroFLUX-järjestelmän™ hyödyllisyys erilaisten valmisteiden vertailemisessa on rajallinen, koska formulaation vaikutusta ei voida sulkea pois. Tulevissa tutkimuksissa olisi pyrittävä selvittämään apuaineiden, membraanin eheyden ja erilaisten kokeellisten parametrien vaikutusta dissoluutioon ja flux-arvoihin, jotta MacroFLUX-menetelmän™ käytettävyyttä in vitro–in vivo -korrelaation määrittämisessä voidaan parantaa.Description
Supervisor
Kostiainen, MauriThesis advisor
Pappinen, SariPäiviö, Mari