Journal of Pharmaceutics & Drug Delivery Research

Optimierung von Matrixformulierungen mit kontrollierter Freisetzung des Chronobiotikumhormons Melatonin durch experimentelles Design

Marilena Vlachou, Angeliki Siamidi, Sofia Konstantinidou und Yannis Dotsikas

Melatonin (MT) ist ein chronobiotisches Hormon, das von der Zirbeldrüse synthetisiert wird und eine bedeutende Rolle bei der Regulierung der circadianen biologischen Uhr spielt. Für die Verabreichung als Medikament ist der Zeitpunkt der Melatoninfreisetzung aus seiner Formulierung von großer Bedeutung. Zu diesem Zweck wurden MT-Matrixtabletten (200 mg) mit kontrollierter Freisetzung unter Verwendung eines D-optimalen experimentellen Designs entwickelt, das 1 kategorischen und 2 numerischen Faktoren umfasste, mit dem Ziel, eine anhaltende Freisetzung mithilfe eines USP XXIII-Auflösungsapparats II bei einem pH-Wert von 1,2 und 7,4 zu erreichen. Als Hilfsstoffe wurden Polyvinylpyrrolidon (MW: 10.000 und 55.000), Hydroxypropylmethylcellulose K15M und Lactose-Monohydrat ausgewählt. Die In-vitro-Freisetzungsdaten wurden an die empirische Korsmeyer-Peppas-Gleichung angepasst; der Exponent n, der sich auf die Freisetzungskinetik bezieht, wurde ausgewertet. Die optimale Zusammensetzung wurde über die Wunschfunktion als Kompromiss zwischen den verschiedenen Reaktionen (Zeit für 50 % Wirkstoffauflösung bei pH = 1,2 und Diffusionsexponent (n) bei pH-Werten von 1,2 und 7,4) erreicht. Da die Unterschiede in den n-Werten zwischen den Formulierungen eng mit der unterschiedlichen Wasserpenetration in den verschiedenen verwendeten Hilfsstoffen zusammenhängen, wurden Hilfsstoffe mit unterschiedlichen physikochemischen Eigenschaften verwendet, um die gewünschte Formulierung zu erzeugen. Insgesamt führte dieses Verfahren zu einer geeigneten Hilfsstoffzusammensetzung für die kontrollierte Freisetzung von Melatonin mit einer minimalen Anzahl von Experimenten.