Cocrystallization Driven Enhancement of Solubility and Dissolution Profile of Loteprednol Etabonate: A Strategy for Improved Biopharmaceutical Performance

Abstract

Antecedentes: El Loteprednol Etabonato, un fármaco de Clase II del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica (BCS), presenta una baja solubilidad acuosa y una biodisponibilidad limitada, lo que dificulta su administración oral y eficacia terapéutica.

Objetivo: Mejorar la solubilidad y la velocidad de disolución del Loteprednol Etabonato mediante la formulación de co-cristales farmacéuticos con conformadores químicos seleccionados.

Métodos: Se prepararon co-cristales de Loteprednol Etabonato en proporciones estequiométricas con cafeína, ácido benzoico y ácido salicílico utilizando la técnica de evaporación del disolvente. Los co-cristales fueron caracterizados mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), difracción de rayos X en polvo (PXRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se realizaron estudios de solubilidad y disolución para evaluar el rendimiento biofarmacéutico.

Resultados: Todos los co-cristales mostraron una mejora en los perfiles de solubilidad y disolución en comparación con el fármaco puro. El co-cristal de Loteprednol–ácido salicílico presentó la mayor solubilidad, alcanzando 31.90 µg/ml. Las caracterizaciones confirmaron una co-cristalización exitosa, con evidencia de interacciones no covalentes, mayor cristalinidad y cambios morfológicos.

Conclusión: La co-cristalización farmacéutica mejoró significativamente la solubilidad y la velocidad de disolución del Loteprednol Etabonato. Esta estrategia representa un enfoque prometedor para mejorar las propiedades biofarmacéuticas de fármacos con baja solubilidad en agua sin alterar su estructura química.

Background: Loteprednol Etabonate, a BCS Class II drug, suffers from poor aqueous solubility and limited bioavailability, posing challenges in its oral drug delivery and therapeutic efficacy.

Objective: To enhance the solubility and dissolution rate of Loteprednol Etabonate through the formulation of pharmaceutical cocrystals with selected coformers.conformers

Methods: Cocrystals of Loteprednol Etabonate were prepared using equimolar ratios with caffeine, benzoic acid, and salicylic acid via the solvent evaporation technique. The cocrystals were characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Powder X-ray Diffraction (PXRD), and Scanning Electron Microscopy (SEM). Solubility and dissolution studies were conducted to assess biopharmaceutical performance.

Results: All cocrystals showed improved solubility and dissolution profiles compared to the pure drug. The Loteprednol–salicylic acid cocrystal exhibited the highest solubility of 31.90 µg/ml. Characterization confirmed successful cocrystallization, with evidence of non-covalent interactions, enhanced crystallinity, and morphological changes.

Conclusion: Pharmaceutical cocrystallization significantly improved the solubility and dissolution rate of Loteprednol Etabonate. This strategy offers a promising approach to enhance the biopharmaceutical properties of poorly water-soluble drugs without altering their chemical structure.