Comparison of in vitro, in vivo, and in silico bioavailability results of different prednisone tablet formulations to assess the feasibility of possible biowaiver

Abstract

Introducción: Los productos orales sólidos de liberación inmediata que contienen fármacos muy solubles y permeables son candidatos para el proceso de bioexención. Este trabajo tiene como objetivo comparar datos in vitro, in silico e in vivo para establecer si las formulaciones de comprimidos orales de prednisona publicadas anteriormente son candidatas a la bioexención. Método: Para lograr este objetivo se realizaron estudios de permeación en células Caco-2. Se aplicó un estudio de bioequivalencia previo entre la formulación de prueba y el medicamento de referencia en una evaluación in silico utilizando Gastroplus® para evaluar la bioequivalencia de otras dos formulaciones propuestas anteriormente. Resultados: El coeficiente de permeabilidad aparente para prednisona presentó un valor de 3,69 x 10-5 cm/s en 180 minutos. El estudio de bioequivalencia muestra que el producto probado y de referencia era equivalente. Las simulaciones in silico predijeron con éxito la farmacocinética de las formulaciones probadas y las otras dos, ya que fueron validadas con el estudio in vivo. Ambos exhiben los mismos perfiles de concentración plasmática frente a tiempo. Conclusiones: A través de los resultados in silico, es posible inferir que las otras dos formulaciones ensayadas pueden ser bioequivalentes respecto al producto de referencia. Este resultado puede ser útil en la solicitud de bioexenciones. Para reducir los costos y el uso de seres humanos en los estudios de bioequivalencia, este enfoque podría ser una forma esencial de trabajar en la industria farmacéutica.

Introduction: The immediate-release solid oral products containing very soluble and permeable drugs are candidates for the biowaiver process. This work aims to compare in vitro, in silico, and in vivo data to establish if previously published prednisone oral tablet formulations are biowaiver candidates. Method: To achieve this goal, permeation studies were conducted on Caco-2 cells. A previous bioequivalence study between the test and the reference drug product was applied on an in silico evaluation using Gastroplus® to assess the bioequivalence of two other previously proposed formulations. Results: The apparent permeability coefficient for prednisone presented a value of 3.69 x 10-5 cm/s in 180 minutes. The bioequivalence study shows that the tested and reference product was equivalent. The in silico simulations successfully predicted the pharmacokinetics of the tested and the other two formulations since they were validated with the in vivo study. Both exhibit the same plasma concentration vs. time profiles. Conclusions: Through the in silico results, it is possible to infer that the other two formulations tested may be bioequivalent concerning the reference product. This result may be helpful in biowaiver requesting. Toward to reduce costs and the use of human beings in bioequivalence studies, this approach could be an essential way to work in the pharmaceutical industry.