Enhancing the dissolution rate of poorly soluble drug Febuxostat using spray dried amorphous solid dispersion technique

Abstract

Introduction: Febuxostat belongs to Biopharmaceutical classification system (BCS) class II drugs, which have low solubility and high permeability. Amorphous solid dispersion is one of the techniques which can be useful to improve solubility and powder characteristics. Objective: To optimize the concentration of hydrophilic and hydrophobic polymers to improve the dissolution rate and solubility of febuxostat tablets. Methods: The amorphous solid dispersion of febuxostat was prepared by spray drying method using Kolliphor P237 (1:2). This amorphous solid dispersion was further used to compress the tablet. To improve solubility and dissolution rate, a full factorial design was applied to optimize the critical concentration of Kollidon SR and hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC K4M). The prepared tablets were characterized by pre-compression and post-compression parameters. Result: The rate of drug release was sustained by formulating an amorphous solid dispersion technique. The optimized batch (FSRT-OB) was found to be fit for release average 93.30 % of the drug in sustain release manner up to 12hrs. The release kinetic data suggests that the drug release was controlled by combination of diffusion and chain relaxation mechanism. The optimized concentration for Kollidon SR and HPMC K4Mwas found to be 38.50 % and 7.72 % respectively. Conclusion: Amorphous solid dispersion technique is useful to enhance solubility, dissolution rate, and bioavail ability of the Febuxostat tablet.

Introducción: El febuxostat pertenece a los fármacos clase II del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica, los cuales presentan baja solubilidad y alta permeabilidad. La dispersión sólida amorfa es una de las técnicas que pueden ser útiles para mejorar la solubilidad y las características del polvo. Objetivo: optimizar la concentración de polímeros hidrofílicos e hidrofóbicos para mejorar la velocidad de disolución y la solubilidad de las tabletas de febuxostat. Métodos: La dispersión sólida amorfa de febuxostat se preparó mediante el método de secado por aspersión uti lizando Kolliphor P237 (1:2). Esta dispersión sólida amorfa se utilizó además para comprimir el comprimido. Para mejorar la solubilidad y la tasa de disolución, se aplicó un diseño factorial completo para optimizar la concentración crítica de KollidonSR e hidroxi propil metil celulosa (HPMC K4M). Los comprimidos preparados se caracterizaron por parámetros de precompresión y poscompresión. Resultados: La velocidad de liberación del fármaco se mantuvo mediante la formulación de una técnica de dispersión sólida amorfa. Se encontró que el lote optimizado (FSRT-OB) era apto para la liberación promedio del 93,30 % del fármaco en forma de liberación sostenida hasta 12 horas. Los datos de la cinética de liberación sugieren que la liberación del fármaco estuvo controlada por una combinación de mecanismo de relajación de cadena y difusión. Se encontró que la concentración optimizada para Kollidon SR y HPMC K4M era 38,50 % y 7,72 % respectivamente. Conclusión: La técnica de dispersión sólida amorfa es útil para mejorar la solubilidad, la velocidad de disolución y la biodisponibilidad de la tableta de Febuxostat.