Thermal Properties and Crystallinity Behavior of Hydrochlorothiazide and Propranolol HCl Incorporated in Shellac Wax-Poloxamer Matrix Bases

Abstract

บทคัดย่อ วัตถุประสงค์: ระบบเมทริกซ์ชนิดไม่ชอบน้ำเป็นรูปแบบสำหรับควบคุมการปลดปล่อยยา ระบบนี้สามารถดัดแปลงอัตราการปลดปล่อยยาได้โดยการปรับปริมาณไขหรือพอลิเมอร์ชนิดชอบน้ำ งานวิจัยนี้ศึกษาสมบัติด้านความร้อนและพฤติกรรมสภาพเป็นผลึกของยาต้นแบบ (โพรพราโนลอล ไฮโดรคลอไรด์ และ ไฮโดรคลอโรไทอะไซด์) ในอัตราส่วนต่าง ๆ ของเมทริกซ์ที่มีส่วนประกอบไขเชลแล็กและโพลอกซาเมอร์ซึ่งมีวิธีการเตรียมที่แตกต่างกัน ได้แก่ การผสมร่วมทางกายภาพ และการหลอมรวม วิธีการศึกษา: ทำการเตรียมตัวอย่างด้วย 1. การผสมร่วมทางกายภาพ โดยยาต้นแบบและยาพื้นทั้ง 3 ชนิดถูกผสมเข้าด้วยกันด้วยโกร่งและลูกโกร่ง 2. การเตรียมตัวอย่างด้วยการหลอม ยาพื้นแต่ละชนิดถูกหลอมก่อนผสมยาต้นแบบลงไปและปล่อยให้เย็นตัวลงที่อุณหภูมิห้อง ตัวอย่างจากการเตรียมทั้งสองวิธีได้ถูกประเมินสมบัติด้านความร้อนด้วยวิธี thermogravimetric (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) hot stage microscope (HSM) และพฤติกรรมสภาพเป็นผลึกด้วย powder X-ray diffractometry (PXRD) นอกจากนี้ ยังใช้เทคนิค FT-IR ตรวจสอบอันตรกิริยาระหว่างยาต้นแบบและยาพื้นด้วย ผลการศึกษา: ลักษณะภาพจาก TGA แสดงให้เห็นว่ายาต้นแบบและสารชนิดอื่นไม่สลายตัวที่อุณหภูมิเตรียมตัวอย่าง การทดสอบคุณสมบัติด้านความร้อนและพฤติกรรมสภาพเป็นผลึกบ่งชี้ว่าไม่เกิดอันตรกิริยาระหว่างยาโพรพราโนลอลและยาพื้น ส่วนยาไฮโดรคลอโรไทอะไซด์ที่ความเข้มข้นต่ำ (10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) กับโพลอกซาเมอร์อาจเกิดโซลิดดิสเพอร์ชัน (solid dispersion) ซึ่งมักเกิดเมื่อยาที่ไม่ชอบน้ำผสมกับพอลิเมอร์ชนิดชอบน้ำ นอกจากนี้ยังพบว่าไม่เกิดอันตรกิริยาระหว่างยาไฮโดรคลอโรไทอะไซด์กับยาพื้นซึ่งยืนยันได้ด้วยเทคนิค FT-IR สรุป: ยาโพรพราโนลอล ไฮโดรคลอไรด์และไฮโดรคลอโรไทอะไซด์ไม่เกิดอันตรกิริยากับเมทริกซ์ไขเชลแล็กและโพลอกซาเมอร์ การเข้าใจคุณสมบัติด้านความร้อนและพฤติกรรมสภาพเป็นผลึกของยาต้นแบบทั้งสองในตัวอย่างที่เตรียมด้วยวิธีต่างกันเป็นประโยชน์ในการพัฒนายาเม็ดชนิดเมทริกซ์ด้วยการใช้ยาพื้นชนิดนี้เป็นสารก่อเมทริกซ์ คำสำคัญ: เมทริกซ์, โพรพราโนลอล ไฮโดรคลอไรด์, ไฮโดรคลอโรไทอะไซด์, ไขเชลแล็ก, โพลอกซาเมอร์Abstract Objective: Hydrophobic matrix system is a controlled-release dosage form that could affect the drug release. It can modify drug release rates by adjusting the amount of wax or incorporating hydrophilic polymers. This research investigated thermal properties and crystallinity behavior of model drugs (propranolol hydrochloride (PRN) and hydrochlorothiazide (HCTZ)) in various ratios of shellac wax (SHW) and poloxamer matrices from different preparation methods (physical mixture (PM) and molten sample (MS)). Method: The model drugs and three base types (SHW, poloxamer and mixed base (SHW:Poloxamer)) were mixed together by mortar and pestle for PM preparation. In addition, each base was melted following the incorporation of the model drug and then solidified at room temperature for MS preparation. Both PM and MS were evaluated for their thermal properties with the thermo-gravimetric method (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), hot stage microscope (HSM) and crystallinity properties with powder X-ray diffractometry (PXRD). In addition, FT-IR techniques was used to investigate the interaction between model drugs and bases. Results: TGA results indicated that the model drugs and another compounds did not degrade at the preparation temperature. The characterization of thermal properties and behavior of crystallinity did not show any interactions between PRN and other bases, but both PM and MS of HCTZ at a low content (10% w/w) incorporated in poloxamer may be described by the solid dispersion which usually occurred when a hydrophobic drug was mixed with a hydrophilic polymer. In addition, there was no interaction between HCTZ and all bases which confirmed with FT-IR. Conclusion: There is no interaction between PRN and HCTZ with matrix comprising shellac wax and poloxamer. Understanding thermal properties and crystallinity behavior of these two drug compounds in physical mixture and molten mixtures of shellac wax-poloxamer is useful for developing the matrix tablet using these bases as the matrix formers. Keywords: matrix, propranolol hydrochloride, hydrochlorothiazide, shellac wax, poloxamer