Polymers in Medicine

Polim. Med.
Scopus CiteScore: 3.3 (CiteScore Tracker 3.5)
Index Copernicus (ICV 2023) – 121.14
MEiN – 70
ISSN 0370-0747 (print)
ISSN 2451-2699 (online) 
Periodicity – biannual

Download PDF

Polymers in Medicine

2009, vol. 39, nr 2, April-June, p. 17–29

Publication type: original article

Language: English

The application of conductivity measurements for preliminary assessments of chlorhexidine and lidocaine hydrochloride release from methylcellulose gel at various temperatures

Zastosowanie pomiarów konduktometrycznych do wstępnej oceny uwalniania chlorheksydyny i chlorowodorku lidokainy z podłoża metylocelulozowego w zróżnicowanych temperaturach

Witold Musial1,, Witold Musial2,, Vanja Kokol1,, Bojana Voncina1,

1 Department for Textile Materials and Design University of Maribor, Slovenia

2 Chair and Department of Pharmaceutical Technology Wroclaw Medical University, Poland

Abstract

For the evaluation of conductivity measurements in the control and monitoring of release process, high number of conductivity measurements was performed. The measurements were done for the compositions of chlorhexidine with methylcellulose, and lidocaine hydrochloride with methylcellulose. Chlorhexidine, a very slightly soluble substance is released from the methylcellulose bead in the amounts ca. 30%-70%, and it depends of temperature of the release process. The lidocaine hydrochloride at the same time is released from methylcellulose formulation in 70-100%. The conductivity in the donor compartment at the start point, and in the acceptor compartment at the termination point, refl ect the released amounts of the drug. This study confi rms the possibility of application of conductivity measurements for the preliminary assessments of the kinetics of release of soluble and practically insoluble substances from the nonionic polymeric matrix.

Streszczenie

W celu oceny przydatności pomiarów konduktometrycznych w przebiegu kontroli i monitorowania procesu uwalniania substancji czynnych z podłoża polimerowego o charakterze niejonowym w zróżnicowanych temperaturach, przeprowadzono szereg oznaczeń przewodnictwa w toku badania uwalniania chlorheksydyny oraz chlorowodorku lidokainy z podłoża, zawierającego niejonowy polimer liniowy – metylocelulozę. Jak wynika z przeprowadzonych pomiarów, chlorheksydyna, substancja bardzo trudno rozpuszczalna, uwalnia się z podłoża metylocelulozowego w ilości od ok. 30 do 70%, zależnie od temperatury, podczas gdy lidokaina, w tym samym czasie, uwalnia się w ilości od 70 - 100%, w zależności od temperatury procesu. Odzwierciedleniem tej zależności są zmierzone wartości przewodnictwa w kompartmencie donorowym na początku i po zakończeniu procesu oraz w kompartmencie akceptorowym, po zakończeniu badania. Przeprowadzona analiza potwierdza możliwość zastosowania pomiarów przewodnictwa z niejonowego podłoża, do wstępnej oceny kinetyki uwalniania substancji trudno rozpuszczalnych, jak i łatwo rozpuszczalnych w wodzie.

Key words

conductivity, release, methylcellulose, lidocaine hydrochloride, chlorhexidine

Słowa kluczowe

przewodnictwo, uwalnianie, metyloceluloza, chlorowodorek lidokainy, chlorheksydyna

References (12)

  1. WEI H., ZHANG X. Z., CHEN W. Q., CHENG S. X., ZHUO R. X.: Self-assembled thermosensitive micelles based on poly(L-lactide-star block-Nisopropylacrylamide) for drug delivery. J. Biomed. Mater. Res. A (2007), 83, 980-989.
  2. KIM J. W., UTADA A. S., FERNANDEZ-NIEVES A., HU Z., WEITZ D. A.:Fabrication of Monodisperse Gel Shells and Functional Microgels in Microfl uidic Devices. Angew. Chem. Int. Ed. (2007), 46, 1819 –1822.
  3. SARKAR N.: Thermal gelation properties of methyl and hydroxypropyl methylcellulose. Journal of Applied Polymer Science (1979), 24, 1073-1087.
  4. MUSIAL W., VONCINA B., KOKOL V.: The infl uence of the temperature on the conductivity of polyNIPAM microgels for controlled release of drugs. Farm. Vest. (2008), 59, 289-290.
  5. SHEN Q., LIU D. S.: Cellulose/poly(ethylene glycol) blend and its controllable drug release behaviors in vitro. Carbohydrate Polymers (2007), 69, 293-298.
  6. FARKAS E., ZELKO R., TOROK G., RACZ I., MARTON S.: Infl uence of chlorhexidine species on the liquid crystalline structure of vehicle. International Journal of Pharmaceutics (2001), 213, 1–5.
  7. GANGULY S., DASH A. K.: A novel in situ gel for sustained drug delivery and targeting. International Journal of Pharmaceutics (2004), 276, 83–92.
  8. KILIAN N., MULLER D. G.: The effect of a viscosity and an absorption enhancer on the intra nasal absorption of metoprolol in rats. International Journal of Pharmaceutics (1998) ,163, 211–217.
  9. The United States Pharmacopoeia 31st Ed.- The National Formulary 26th Ed., The United States Pharmacopoeial Convention Inc., Rockville MD, 2007, 2161-2162.
  10. ZATZ J. L., SEGERS J. D.: Techniques for measuring in vitro release from semisolids. Dissol. Technol. (1998), 5, 3-13.
  11. BLACKBURN R. S., HARVEY A., KETTLE L. L., MANIAN A. P., PAYNE J. D., RUSSELL S. J.: Sorption of Chlorhexidine on Cellulose: Mechanism of Binding and Molecular Recognition. J. Phys. Chem. B (2007), 111, 8775-8784
  12. MAURER M., GUJER W.: Monitoring of microbial phosphorus release in batch experiments using electric conductivity. Water Research.: (1995), 29, 2613-2617.
© Wroclaw Medical University