Fortschritte in der Pharmakoepidemiologie und Arzneimittelsicherheit

Abstrakt

In-vitro-Bewertung einer mit Beta-Cyclodextrin komplexierten oralen Matrixtablette des Arzneimittels Glipizid der Klasse II zur Behandlung von Diabetes mellitus

Rajesh Jagtap

Einführung:

Glipizid, ein orales Antidiabetikum zur Behandlung von nicht durch Insulin ausgelöstem Diabetes mellitus, der zur Klasse II des BCS gehört, wurde mit HP-β-CD komplexiert, um seine Löslichkeit zu verbessern. Glipizid ist ein kurzwirksamer Sulfonylharnstoff der zweiten Generation mit blutzuckersenkender Wirkung. Glipizid wird schnell absorbiert, hat einen sehr schnellen Wirkungseintritt und eine kurze Halbwertszeit. Glipizid ist ein weißes, geruchloses Pulver mit einem pKa von 5,9. Es ist unlöslich in Wasser und Alkoholen und löslich in 0,1 N NaOH. Es ist frei löslich in Dimethylformamid. Dieses Mittel wird in der Leber stark metabolisiert und die Metaboliten sowie die unveränderte Form werden mit dem Urin ausgeschieden. Glipizid ist ein N-Sulfonylharnstoff, d. h. Glyburid, bei dem die (5-Chlor-2-methoxybenzoylgruppe durch eine (5-Methylpyrazin-2-yl)carbonylgruppe ersetzt ist. Es ist ein orales Antidiabetikum und wird zur Behandlung von Diabetes mellitus Typ 2 eingesetzt. Es dient als Antidiabetikum, als EC 2.7.1.33 (Pantothenatkinase)-Hemmer und als Insulinsekretagogum. Es ist ein N-Sulfonylharnstoff, ein Mitglied der Pyrazine, ein aromatisches Amid und ein Monocarbonsäureamid.

Nach den Leitlinien für die klinische Praxis von Diabetes Canada aus dem Jahr 2018 gelten Sulfonylharnstofftabletten als Zweitlinientherapie zur Senkung des Blutzuckerspiegels nach Da Sulfonylharnstoffe für ihre therapeutische Wirksamkeit funktionsfähige Betazellen der Bauchspeicheldrüse benötigen, werden Sulfonylharnstoffe häufiger bei Diabetes Typ 2 im Frühstadium eingesetzt, da es im Vergleich zu Sulfonylharnstoffen der ersten Generation, zu denen Tolbutamid und Chlorpropamid gehören, keine fortgeschrittene Pankreaserkrankung geben kann. Sulfonylharnstoffe der zweiten Generation enthalten eine unpolarere Faktorkette in ihrer chemischen Struktur, die im Vergleich zu anderen Mitgliedern der Sulfonylharnstoff-Arzneimittelgruppe eine schnelle Absorption und Wirkungseintritt mit der kürzesten Halbwertszeit und Bewegungsdauer aufweist, wodurch das Risiko einer lang anhaltenden Hypoglykämie verringert wird, die häufig bei blutzuckersenkenden Mitteln beobachtet wird. Glipizid wurde erstmals 1994 von der FDA zugelassen und ist in Tabletten mit verlängerter Freisetzung unter dem Markennamen Glucotrol® sowie in Kombination mit Metformin unter dem Markennamen erhältlich Die Komplexe von Glipizid mit HP-β-CD wurden unter Verwendung von physikalischen Misch-, Co-Mahl- und Knetmethoden hergestellt und charakterisiert und ausgewertet, um die Wirkung der Komplexierung auf die Auflösung (Fourier-Redesign-Infrarotspektroskopie) und die Einkapselung in Phasen zu untersuchen. Phasenlöslichkeitsstudien wurden als AL-Typ bezeichnet und durch einen scheinbaren Stabilitätsstandard von 1:1 charakterisiert, der eine Kosten von 582,48 M-1 in der Fourier-Redesign-Infrarotspektroskopie, Röntgenbeugung, Differenzial-Scanning-Kalorimetrie und Rasterelektronenmikroskopie aufwies und eine stärkere Amorphisierung und Einkapselung des Arzneimittels in HP-β-CD anzeigte. Phasenlöslichkeitsstudien wurden gemäß der von Higuchi und Connors beschriebenen Methode durchgeführt, die als AL-Typ bezeichnet wird und durch einen offensichtlichen 1:1-Stabilitätsstandard mit einem Wert von 582,48 8 Phosphatpuffer gekennzeichnet ist, indem 28,20 g Dinatriumhydrogenphosphat und 11,45 g Kaliumdihydrogenphosphat in ausreichend Wasser gelöst wurden, um 1.000 ml zu ergeben, um einen pH-Wert von 6,8 zu erzielen. Bei allen Komplexen wurde eine bemerkenswerte Verbesserung der In-vitro-Arzneimittelfreisetzungsprofile in 0,1 N HCl und Phosphatpuffer pH 6,8 beobachtet. 

Die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) ist eine Methode, mit der ein IR-Spektrum der Absorption oder Emission von Feststoffen, Flüssigkeiten oder Gasen erhalten wird. DSC kann eine leistungskompensierte DSC sein, bei der die Energiezufuhr konstant bleibt, oder eine Wärmestrom-DSC, bei der der Wärmestrom konstant bleibt. FTIR- und DSC-Studien zeigten die Bildung von Einschlusskomplexen. Das Grundprinzip dieser Methode besteht darin, dass nach einer physikalischen Transformation der Probe, wie z. B. einem Phasenübergang, mehr oder weniger Wärme zu ihr fließen muss als zur Referenz, um beide auf derselben Temperatur zu halten. Ob weniger oder mehr Wärme zur Probe fließen muss, hängt davon ab, ob das System exotherm oder endotherm ist.

Eine Auflösungsstudie des Einschlusskomplexes bestätigte, dass β-Cyclodextrin hilfreich ist, um die Löslichkeit und Arzneimittelauflösung zu verbessern. Ein vollfaktorielles 32-Faktoren-Design wurde angewendet, um eine Tablette aus HPMC K100 M und Xanthangummi-Matrix herzustellen, die einen Einschlusskomplex enthielt, der 10 mg Glipizid entsprach. Eine Quellungsstudie der Tablette zeigte, dass die Wasseraufnahme mit der Zeit kontinuierlich zunahm und die radiale und axiale Ausdehnung nach 12 Stunden nahezu konstant blieb. Die Daten der Kurvenanpassung deuteten darauf hin, dass der mögliche Mechanismus der Arzneimittelfreisetzung Diffusion wäre, da die meisten der hergestellten Chargen eine Qualitätsanpassung mit dem Higuchi-Modell ergaben (durchschnittliches R2 = 0,9732). Das am besten passende Modell erwies sich jedoch als das Korsmeyer-Peppas-Modell (durchschnittliches R2 = 0,9912), was nahelegt, dass der Mechanismus der Arzneimittelfreisetzung eine Kombination aus Diffusion und Erosion war. Die mithilfe von Regressionsanalyse und ANOVA erstellten mathematischen Modelle erwiesen sich als gültig. Diese Studien zeigten, dass die Komplexierung einen signifikanten Effekt (P < 0,05) auf die Arzneimittelfreisetzung (Y1, Y2 und Y3) sowie den Freisetzungsmechanismus (Y4) ausübte. Die Variablen X1, X2 und X1X2 erwiesen sich für Y1, Y2, Y3 und Y4 als signifikant.