Background: Atorvastatin calcium is an effective lipid-lowering drug, however, it has a low solubility in aqueous solutions and the oral absorption rate varies. Methods of solubilization have problems of thermodynamic instability and use of toxic organic solvents. This article sought to enhance solubility and biopharmaceutical properties of atorvastatin calcium through hydrotropism, the sodium citrate, is a strongly soluble and eco-friendly hydrotropic solution.

Methods: Equilibrium solubility was determined in aqueous distilled water and sodium citrate solutions (10%, 20%, 30% w/v) at room temperature by validated UV-Vis spectrophotometry at λ _max = 240 nm. Solvilating power (p), hydrotropic Efficiency Index (HEI) and Gibbs free energy change (DGo) were determined. FTIR compatibility solid-state compatibility FTIR spectroscopy (4000-400 cm-1). Physiological dose number (Do) was used in the assessment of biopharmaceutical risk. Statistical procedures were one-way ANOVA and Tukey HSD test ( a = 0.05).

Results: Atorvastatin solubility in water was 0.00112mg/mL. A salting-in effect was gained by addition of 30% w/v sodium citrate with an increase in solubility to 0.01012mg/mL (ninefold, P < 0.0001). DGo was [?]5.45 kJ/mol, which is a spontaneous process. The dose number of dose 40 mg reduced to 142.86 (high risk) to 15.81 (low-moderate risk). FTIR spectra were used to verify that there were no covalent reactions and that the drug was not damaged.

Conclusion: Hydrotropism caused by sodium citrate is a thermodynamically favorable, and predictable. The ninefold solubility enhancement significantly lowers the biopharmaceutical risk of atorvastatin and offers a scalable solution to the enhancement of oral solid dosage forms.

Contexte : L’atorvastatine calcique est un médicament efficace pour la réduction des lipides ; toutefois, elle présente une faible solubilité dans les solutions aqueuses et une variabilité du taux d’absorption orale. Les méthodes classiques de solubilisation posent des problèmes d’instabilité thermodynamique et impliquent l’utilisation de solvants organiques toxiques. Cette étude vise à améliorer la solubilité et les propriétés biopharmaceutiques de l’atorvastatine calcique par hydrotropisme. Le citrate de sodium, hautement soluble et respectueux de l’environnement, est utilisé comme agent hydrotrope.

Méthodes : La solubilité à l’équilibre a été déterminée dans de l’eau distillée et dans des solutions de citrate de sodium (10 %, 20 %, 30 % m/v) à température ambiante, à l’aide d’une spectrophotométrie UV-Visible validée à λmax = 240 nm. Le pouvoir solubilisant (p), l’indice d’efficacité hydrotropique (HEI) et la variation de l’énergie libre de Gibbs (ΔG°) ont été calculés. La compatibilité à l’état solide a été évaluée par spectroscopie FTIR (4000–400 cm ⁻ ¹). Le nombre de dose physiologique (Do) a été utilisé pour l’évaluation du risque biopharmaceutique. Les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide d’une ANOVA à un facteur suivie du test de Tukey HSD (α = 0,05).

Résultats: La solubilité de l’atorvastatine dans l’eau était de 0,00112 mg/mL. Un effet de « salting-in » a été observé avec l’ajout de 30 % (m/v) de citrate de sodium, augmentant la solubilité à 0,01012 mg/mL (soit une multiplication par neuf, P < 0,0001). La variation de l’énergie libre de Gibbs (ΔG°) était de −5,45 kJ/mol, indiquant un processus spontané. Le nombre de dose pour une dose de 40 mg a diminué de 142,86 (risque élevé) à 15,81 (risque faible à modéré). Les spectres FTIR ont confirmé l’absence de réactions covalentes et l’intégrité de la molécule du médicament.

Conclusion: L’hydrotropisme induit par le citrate de sodium est thermodynamiquement favorable et prévisible. L’augmentation de la solubilité par un facteur de neuf réduit significativement le risque biopharmaceutique de l’atorvastatine et offre une solution évolutive pour améliorer les formes pharmaceutiques solides administrées par voie orale.