Development and characterization of poly(vinyl acetate) based oral dosage forms

Abstract

Filmüberzüge auf Polyvinylacetatbasis ermöglichen bei festen, überzogenen Arzneiformen zur oralen Applikation eine membrankontrollierte Arzneistofffreigabe. Die Ergebnisse dieser Arbeit bieten einen tieferen Einblick in die zu Grunde liegenden Freigabemechanismen aus Tabletten mit Polyvinylacetatüberzügen. Es konnte gezeigt werden, dass die Arzneistoffabgabe in Abhängigkeit von der Filmzusammensetzung und der Schichtdicke des Filmes variierte. ESR-Experimente ließen eine schnelle Wasserdiffusion durch den Polymerfilm innerhalb weniger Minuten erkennen. Diese Ergebnisse konnten durch gravimetrische Untersuchungen zum Wasseraufnahmeverhalten untermauert werden. Die 1H NMR-Spektroskopie sowie die Rasterelektronenmikroskopie erlaubten die Beobachtung der Auswaschungscharakteristika wasserlöslicher Filmkomponenten. Die Resultate der Untersuchungen zum Freigabemechanismus bildeten die Grundlage für die Entwicklung und Charakterisierung von Schwimmtablette auf Polyvinylacetatbasis. Hierfür wurden Tabletten mit Polyvinylacetatüberzügen und CO2-Entwicklung im Tablettenkern Polyvinylacetat-Matrixtabletten miteinander verglichen. Auch hier wurde das Arzneistofffreigabeverhalten näher untersucht. Das Schwimmverhalten der entwickelten Systeme konnte mittels Auftriebsstärkemessung analysiert werden. Überzogene Tabletten zeigten im Vergleich zu Matrixtabletten hohe Werte in der Auftriebsstärke. 1H NMR Benchtop Imaging bot die Möglichkeit, die Wasserdiffusion, das Quellungsverhalten und die Gasentwicklung im Tabletteninneren kontinuierlich und nicht invasiv zu verfolgen.

Poly(vinyl acetate) based film coats allow a membrane controlled drug delivery from solid oral dosage forms. The results obtained in this thesis provide a deeper insight into the underlying drug release mechanisms from poly(vinyl acetate) coated tablets. The drug liberation was found to be controlled by coating composition and film thickness. EPR experiments revealed a fast water diffusion through the polymer film into the tablet cores within a few minutes. These results were underlined by gravimetric experiments in regard to water uptake behavior. 1H NMR spectroscopy and SEM allowed to monitor the leaching characteristics of water soluble film components. The findings obtained in experiments regarding the drug release mechanism were used as a basis to develop and characterize poly(vinyl acetate) based floating tablets. Therefore poly(vinyl acetate) coated tablets with carbon dioxide development inside the tablet core were compared with poly(vinyl acetate) based matrix tablets. Here, too, the drug release behavior was characterized. The floating performance of the developed systems was analyzed by measuring the floating strength. Coated tablets revealed high floating strength values compared to floating matrix systems. 1H NMR benchtop imaging offered the possibility to monitor the processes of water diffusion, swelling and gas development inside the tablet non invasively and continuously.