Development of metformin tablet that mimics the circadian variation of glucose levels

Abstract

Metformin (MET) ist das Mittel der Wahl zur Behandlung von Patienten mit Typ-2-Diabetes. Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Entwicklung einer Tablette für MET mit einem Freisetzungsprofil, das der zirkadiane Variation der Blutzuckerwerte folgt (Arbeitshypothese). Um die Tabletten herzustellen wurden Stearinsäure (SA) und Gummi aus Tamarindensamen (TSG) mit Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Polyvinylpyrrolidon (PVP) gemischt. Zur Messung der Haftkraft wurde ein neuer Apparat gebaut, der die Scherkraft horizontal misst. Ein statistischer Versuchsplan wurde verwendet, um die Auswirkungen der verschiedenen Polymere zu untersuchen. Der Herstellungsprozess wurde optimiert. Die Arbeitshypothese wurde bestätigt. SA wurde zur Kontrolle der Freigabe qualifiziert. Die Polymere konnten zur Einstellung der Quellung und MET-Freigabe dienen. Die kombinatorischen Effekte der Polymere und die Wechselwirkung zwischen HPMC und PVP wurden verifiziert. Die in-vitro-Ergebnisse wurden teilweise durch eine Pilotstudie der MET Bioverfügbarkeit in gesunden Probanden bestätigt.

Metformin (MET) is considered as the first-line treatment of type 2 diabetes patients. The objective of this work was to develop a tablet of MET with a release profile that follows the circadian variation of glucose levels (working hypothesis). Stearic acid (SA) and tamarind seed gum (TSG) were blended with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) and Polyvinylpyrrolidone (PVP) to prepare the tablets. A new apparatus to measure adhesion was built applying shear force horizontally. Simplex lattice experimental design was used to study effects of polymer compositions. The manufacturing process was optimized. The working hypothesis was confirmed and SA was qualified as release controller. The polymers were found adjusting swelling and MET release. Combinatorial effects of polymers and the interaction between HPMC and PVP were verified. Results of in vitro performance of the tablets were partially confirmed by a pilot study of MET bioavailability in healthy human volunteers.