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Spray-dried microparticles of glutathione and S-nitrosoglutathione based on Eudragit® FS 30D polymer - 23/02/17

Doi : 10.1016/j.pharma.2016.09.001 
S.U. Shah a, b, M. Socha a, C. Sejil c, d, S. Gibaud a,
a Faculté de pharmacie, université de Lorraine, EA 3452/CITHEFOR–5, rue Albert-Lebrun, 54000 Nancy, France 
b Departement of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Gomal University, Dera Ismail Khan (KPK), Pakistan 
c Université de Lorraine, laboratoire de chimie-physique-macromoléculaire LCPM, UMR 7375, 54000 Nancy, France 
d CNRS, laboratoire de chimie-physique-macromoléculaire LCPM, UMR 7375, 54000 Nancy, France 

Corresponding author.

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Summary

Objective

In recent years, S-nitrosoglutathione has been proposed for the treatment of Crohn's disease to prevent mucosal barrier failure. In this paper, we report the formulation of spray dried microparticles of glutathione and S-nitrosoglutathione based on Eudragit® FS 30D polymer (i.e. colon-specific delivery system).

Material and methods

The influence of several spray-drying parameters (inlet temperature 80–150°C, solvent flow 5–10mL/min) was studied. The parameters that yielded the best formulations (inlet temperature 120°C, outlet temperature 47°C, solvent flow 5mL/min and air flow 100%) were selected for further studies.

Results

Scanning electron microscopy revealed that the resulting microparticles were spherical in shape. The powder X-ray diffraction patterns of pure GSH and GSNO showed sharp peaks that were not present in the microparticles, confirming a molecular dispersion of the drugs by the polymer. The stability of the drugs in the microparticles was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy. Release studies in phosphate buffer solutions showed fast release at basic pH 7.4, sustained release at pH 6.8, but practically no release at the acidic pHs of 1.2, 3 and 6 for the pH-sensitive microparticles. The microparticles prevented the release of drugs at acidic pH while demonstrating fast release at basic pH 7.4; this suggests the suitability of these microparticles to be evaluated for specific colon targeting.

Conclusion

Using Eudragit® FS 30D as a gastro-resistant rate-controlling polymer, S-nitrosoglutathion could be targeted to the colon for further studies in the treatment of inflammatory bowel diseases including Crohn's disease.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

But/Objectif

Ces dernières années, le S-nitrosoglutathion a été proposé comme traitement possible de la maladie de Crohn pour prévenir la défaillance de la barrière intestinale. Dans cet article, nous décrivons la formulation de microparticules de glutathion et de S-nitrosoglutathion (formes à libération entérique à base d’Eudragit® FS30D) par spray-drying.

Matériel et méthodes

L’influence de différents paramètres du spray dryer (température d’entrée 80–150°C, débit du solvant 5–10mL/min) a été étudiée. Les paramètres qui ont permis d’obtenir les meilleures formulations (température d’entrée 120°C, température de sortie 47°C, débit du solvant 5mL/min et débit de l’air 100 %) ont été sélectionnés pour des études ultérieures.

Résultats

La microscopie électronique à balayage a permis de mettre en évidence des microparticules sphériques. Les pics de diffraction des rayons X et caractéristiques du glutathion ou du S-nitrosoglutathion n’ont pas été retrouvés dans leurs formes microparticulaires respectives ; ceci a permis de confirmer la bonne dispersion des principes actifs dans le polymère. La stabilité de chaque composé dans les microparticules a été confirmée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier. La libération des principes actifs dans du tampon phosphate a montré qu’il était possible d’obtenir une libération rapide à pH 7,4, une libération progressive à pH 6,8 et presque aucune libération à pH 1,2, 3 et 6. Ces microparticules limitent la libération à pH acide, alors que la libération devient très rapide à pH7,4 ; ceci démontre l’intérêt d’évaluer ces microparticules dans le cadre d’une libération entérique.

Conclusion

En utilisant l’Eudragit® FS 30D comme polymère gastro-résistant à libération contrôlée, le S-nitrosoglutathion pourrait cibler le côlon et être étudié de manière plus approfondie dans le traitement de la maladie de Crohn.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Oral route, Nitrosothiols, Crohn's disease, Gastro-resistant, Methacrylates

Mots clés : Voie oral, Nitrosothiols, Maladie de Crohn, Gastro-résistant, Méthacrylates


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Vol 75 - N° 2

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