Application of Polyvinyl Acetate as Release Controlling Agent in 17β-Estradiol Implant Matrices

Abstract

AbstractObjective: To apply two different, low (113K) and high (500K), molecular weights polyvinyl acetate (PVAc) as the release controlling agent in 2% 17β-estradiol (E2) implant matrix system. Method: Two plasticizers, triethyl citrate (TEC, a water-soluble plasticizer or diethyl phthalate (DEP, a waterinsoluble plasticizer) were incorporated to alter the flexibility of the matrix. Polyvinylpyrrolidone (PVP K30) was used as the releasing modifier. Solid dispersion of E2 in polymer was prepared by solvent evaporation method and compressed in a mold to have an implant matrix of 2 mm in diameter and 10 mm in length. Results: The unplasticized PVAc of different molecular weights did not provide difference in E2 release rate in phosphate buffer pH 7.4, about 14% of E2 was gradually released from the matrices during 28 days. Implants using plasticized PVAc of different molecular weights gave different drug release rates. E2 released from implants increased with increasing weight percent of plasticizers and adding PVP K30 promoted more drug release. Release kinetic of the PVAc implant matrix was best described by Higuchi model which indicated drug release by diffusion process. Conclusion: PVAc could be applied in 17β-estradiol matrix implant for long term drug delivery.Keywords: 17β-estradiol, implant, polyvinylacetate, triethyl citrate, diethyl phthalate, polyvinylpyrrolidone บทคัดย่อวัตถุประสงค์: เพื่อทดสอบว่า polyvinyl acetate (PVAc) ทัง้ ชนิดน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (113k) และสูง (500k) ในการเป็น release controlling agent ในระบบimplant matrix system ของ 2% 17β-estradiol (E2) วิธีการศึกษา: ใช้สารplasticizer สองชนิดคือ triethyl citrate (TEC) ซึ่งเป็นละลายน้ำ และ diethylphthalate (DEP) ซึ่งไม่ละลายน้ำ เพื่อเปลี่ยนค่าความยืดหยุ่นของเมทริกซ์ ใช้สารpolyvinylpyrrolidine เป็น releasing modifier ใช้วิธี solvent evaporation เพื่อเตรียม solid dispersion ของ E2 ในโพลิเมอร์ แล้วอัดในแม่พิมพ์ให้ได้ implantmatrix ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. และยาว 10 มม. ผลการศึกษา: พบว่าPVAc ทัง้ ชนิดที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงหรือต่ำ เมื่อไม่ผสม plasticizer ให้อัตราการปลดปล่อย E2 ไม่ต่างกัน ใน phosphate buffer pH 7.4 โดยปลดปล่อย 14%ในช่วง 28 วัน ส่วน PVAc ที่ผสม plasticizer ให้อัตราการปลดปล่อย E2 ที่ต่างกันโดยการปลดปล่อย E2 เพิ่มขึ้นเมื่อสัดส่วน plasticizer เพิ่มขึ้น และเมื่อเติม PVPK30 พบว่าอัตราการปลดปล่อยเพิ่มขึ้น ลักษณะจลนศาสตร์การปลดปล่อย E2จาก implant matrix ที่มี PVAc เป็น release controlling agent สามารถอธิบายได้ด้วย Higuchi model ซึ่งอธิบายการปลดปล่อยด้วยกระบวนการแพร่ สรุป:สามารถใช้ PVAc ในระบบนำส่งยาแบบเนิ่นสำหรับ matrix implant ของยา 17β-estradiolคำสำคัญ: 17β-estradiol, implant, polyvinylacetate, triethyl citrate, diethylphthalate, polyvinylpyrrolidone