Enteric coated HPMC capsules plugged with 5-FU loaded microsponges: a potential approach for treatment of colon cancer

The work was aimed at developing novel enteric coated HPMC capsules (ECHC) plugged with 5 Florouracil (5-FU) loaded Microsponges in combination with calcium pectinate beads. Modified quasi-emulsion solvent diffusion method was used to formulate microsponges based on 32 factorial design and the effects of independent variables (volume of organic solvent and Eudragit RS100 content) on the dependent variables (Particle size, %EE & % CDR) were determined. The optimized microsponges (F4) were characterized by SEM, PXRD, TGA and were plugged along with calcium pectinate beads in HPMC capsules and the HPMC capsules were further coated with enteric polymer Eudragit L 100 (Ed-L100) and/ or Eudrgit S 100 (Ed-S 100) in different proportions. In vitro release study of ECHC was performed in various release media sequentially SGF for 2 h, followed by SIF for the next 6 h and then in SCF (in the presence and absence of pectinase enzyme for further 16 h). Drug release was retarded on coating with EdS-100 in comparison to blend of EdS-100: EdL-100 coating. The percentage of 5-FU released at the end of 24 h from ECHC 3 was 97.83 ± 0.12% in the presence of pectinase whereas in control study it was 40.08 ± 0.02% drug. The optimized formulation was subjected to in vivo Roentgenographic studies in New Zealand white rabbits to analyze the in vivo behavior of the developed colon targeted capsules. Pharmacokinetic studies in New Zealand white rabbits were conducted to determine the extent of systemic exposure provided by the developed formulation in comparison to 5-FU aqueous solutions. Thus, enteric coated HPMC capsules plugged with 5-FU loaded microsponges and calcium pectinate beads proved to be promising dosage form for colon targeted drug delivery to treat colorectal cancer.O trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de novas cápsulas com revestimento entérico HPMC (ECHC) conectadas com microesponjas carregadas com fluoruracila (5-FU) em combinação com grânuos de pectinato de cálcio. O método de difusão de solvente modificado quasi-emulsão foi usado para formular microesponjas com base no planejamento fatorial 32 e determinaram-se os efeitos das variáveis independentes (volume de solvente orgânico e conteúdo Eudragit RS100) sobre as variáveis dependentes (tamanho de partícula, EE% e % CDR). As microesponjas otimizadas (F4) foram caracterizadas por SEM, PXRD, TGA e ligadas aos grânulos de pectinato de cálcio em cápsulas de HPMC e estas foram, ainda, revestidas com polímero entérico Eudragit L 100 (Ed-L100) e/ou Eudrgit S 100 (Ed S 100) em diferentes proporções. No estudo de liberação in vitro de ECHC foi realizada em vários meios de liberação sequencial SGF durante 2 h, seguido de SIF para as próximas 6 h, e, em seguida, em SCF (na presença e na ausência de enzima pectinase por mais 16 h). A liberação do fármaco foi retardada em revestimento com a EDS-100, em comparação com mistura de EDS-100: EDL-100, de revestimento. O percentual de 5-FU liberado de ECHC 3 ao final de 24 h foi 97,83 ± 0,12% em presença de pectinase, enquanto que para o controle foi de 40,08 ± 0,02% do fármaco. A formulação otimizada foi submetida a estudos Roentgenográficos in vivo, em coelhos brancos Nova Zelândia, para analisar o comportamento das cápsulas desenvolvidas direcionadas ao cólon. Os estudos de farmacocinética em coelhos brancos da Nova Zelândia foram conduzidos para determinar a extensão da exposição sistêmica propiciada pela formulação desenvolvida, em comparação com solução aquosa de 5-FU. Assim, cápsulas entéricas de HPMC revestidas e conectadas com microesponjas carregadas com 5-FU e grânulos de pectinato de cálcio se mostraram promissoras como formulação para liberação do fármaco no cólon no tratamento do câncer colorretal