Evaluation of skin-friendly solvents for increased solubility of a model NSAID in topical formulations

DSpace Repository

Evaluation of skin-friendly solvents for increased solubility of a model NSAID in topical formulations

Details

Files for download
Icon
Overview of item record
Publication Bachelor thesis
Title Evaluation of skin-friendly solvents for increased solubility of a model NSAID in topical formulations
Author Bergström, Anna
Date 2019
English abstract
Bergström, A Evaluation of skin-friendly solvents for increased solubility of a model NSAID in topical formulations. Degree project in Pharmacology 15 credits. Malmö University: Faculty of Health and Society, Department of Biomedical Science, 2019. Introduction Pain has been treated with topical or transdermal drugs for many years, but the concentration of active substance that can be transported over the skin remains low. To be able to substitute the use of opioids in treatment of moderate to severe pain, more efficient formulations of transdermal drugs are needed. The aim of this study was to investigate the possibility to increase the concentration of diclofenac in topical formulations. For this reason, the solubility of diclofenac in different skin-friendly solvents was determined. In addition, the diffusion of diclofenac across silicone membranes from these solvents was investigated using Franz cells. Methods The solubility of diclofenac was studied at 32ºC in water, phophate buffered saline solution (PBS), saline solution, polyethylene glycol (PEG) 400, polyethylene glycol (PEG) 1500 (60 wt% in water), glycerol, propylene glycol, 1-propanol and 2-propanol. The diffusion of diclofenac over silicon membrane, used as a model for skin membranes, from six formulations, including Voltaren for comparison, was studied using Franz diffusion cells over six hours. Both for the solubility and diffusion experiments, the concentration of diclofenac was determined by an analytical method based on UV-spectroscopy. Results The solubility of diclofenac was highest in PEG 400 and propylene glycol with approximately 40 wt. %. The lowest solubility was seen in 2-propanol with approximately 1 %. In the diffusion study, only the formulation containing water as solvent and Voltaren gel resulted in detection of dicofenac in the receptor chamber, i.e. transported over the membrane in the time frame studied. Discussion The results of the solubility experiments can be rationalized based on the chemical and physical properties of the solvents and by considering concepts such as the salting-out efffect and appropriate number of hydrogen bond donors and acceptors. The results of the diffusion studies were inconclusive and since only a limited number of experiments could be performed within the scope of this work, the results need to be authenticated. Keywords: Diclofenac, diffusion, Franz cell, solubility, transdermal
Swedish abstract
Bergström, A Utvärdering av hudvänliga lösningsmedel för ökad löslighet av NSAID i topikala formuleringar. Examensarbete i Farmakologi 15 poäng. Malmö Universitet: Fakulteten för Hälsa och Samhälle, Institutionen för Biomedicinsk Vetenskap, 2019. Introduktion Smärta har behandlats med topikala eller transdermala läkemedel i många år, men det är en utmaning att uppnå höga koncentrationer som kan transporteras över huden. För att kunna ersätta användandet av opioider vid behandling av måttlig till allvarlig smärta behövs mer effektiva formuleringar av transdermala läkemedel. Målet med denna studie var att undersöka möjligheten att öka mängden aktiv substans som transporteras över huden. För detta ändamål, bestämdes lösligheten hos diklofenak i olika lösningsmedel. Vidare bestämdes transporten av diklofenak över silikonmembran från dessa lösningsmedel med hjälp av Franz celler. Metod Lösligheten hos diklofenak studerades vid 32ºC i vatten, fosfatbuffrad saltlösning (PBS), saltlösning, polyetylenglykol (PEG) 400, polyetylenglykol (PEG) 1500 (60 vikt % i vatten), glycerol, propylenglykol, 1-propanol och 2-propanol. Diffusion hos diklofenak över silikonmembran från nämnda formuleringarna, inklusive Voltaren Gel som jämförelse, studerades med hjälp av Franzceller under sex timmar. För både löslighet- och diffusionsexperimenten bestämdes koncentrationen av diklofenak med en analysmetod baserad på UV-spektrofotometri. Resultat Lösligheten av diklofenak var högst i PEG 400 och propylenglykol med ungefär 40 vikt %. Den lägsta lösligheten uppmättes i 2-propanol med ca 1 %. I diffusionsstudierna kunde diklofenak enbart detekteras i receptorkammaren, dvs diklofenas transporterades över membranet, hos de formuleringar som innehöll enbart vatten eller Voltaren. Diskussion Resultatet av löslighetstesterna kunde förklaras genom att ta de kemiska och fysikaliska egenskaperna hos den olika lösningsmedlen som användes i beaktande samt genom att använda begrepp som utsaltningseffekt och vätedonatorer/acceptorer. Resultaten av diffusionsstudierna var ofullständiga men då enbart ett begränsat antal experiment kunde utföras inom ramen för detta arbete behöver resultaten vidare styrkas. Nyckelord: Diffusion, diklofenak, Franz cell, löslighet, transdermal
Publisher Malmö universitet/Hälsa och samhälle
Language eng (iso)
Subject diclofenac
diffusion
Franz cell
solubility
transdermal
Handle http://hdl.handle.net/2043/31176 Permalink to this page
Link to publication in DiVA Find this research publication in DiVA (n/a for student publ.)
Facebook

This item appears in the following Collection(s)

Details

Search


Browse

My Account

Statistics