DOI: https://doi.org/10.1007/s12247-026-10386-4
تاريخ النشر: 2026-02-18
المؤلف: Mohamad Farhan Roslan وآخرون
الموضوع الرئيسي: ذوبانية الأدوية وأنظمة التوصيل
نظرة عامة
ركزت الدراسة على تطوير أقراص تذوب في الفم (ODT) من هيدروكلوريد الميتفورمين (Met.HCl) لتعزيز التزام المرضى، وخاصة للأفراد الذين يعانون من صعوبة البلع. باستخدام تقنية التجفيف بالرش مع مواد مساعدة مختارة، سعى الباحثون لتحسين قابلية الضغط وإخفاء الطعم المر لـ Met.HCl. تم استخدام تصميم تجريبي D-optimal لتحسين نسب المواد المساعدة ومعلمات الضغط، مما أدى إلى صياغة ODTs التي أظهرت صلابة ممتازة (70 N)، وانحلال سريع في أقل من 30 ثانية، وإطلاق كامل للدواء خلال 5 دقائق. حافظت الأقراص على استقرارها الفيزيائي على مدى ستة أشهر من التخزين المعجل.
تشير النتائج إلى أن تصميم D-optimal توقع بشكل فعال عوامل التركيب المثلى، مما أدى إلى ODTs التي توازن بين الانحلال السريع والأداء الميكانيكي القوي. حققت التركيبة، التي تم تطويرها بجرعة 250 ملغ، حجم قرص أصغر مناسب لالتزام المرضى. أكدت مقاييس الجودة الرئيسية، بما في ذلك القابلية للتفتت أقل من 1% وتباين الوزن ضمن ± 5%، على تجانس وقوة الأقراص الميكانيكية. على الرغم من أن محتوى الرطوبة زاد عن عتبة 2% بعد ستة أشهر، إلا أنه لم يؤثر سلبًا على الخصائص الأخرى، مما يشير إلى استقرار التركيبة بشكل عام. تقدم هذه الدراسة بديلاً قابلاً للتطبيق للمرضى الذين يعانون من صعوبات في البلع مع ضمان توصيل فعال للدواء.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث هيدروكلوريد الميتفورمين (Met.HCl)، الدواء الأولي لمرض السكري من النوع 2 (T2DM)، مع تسليط الضوء على آليات عمله، وأشكال الجرعات، والتحديات المرتبطة بالإدارة، وخاصة للمرضى الذين يعانون من صعوبة البلع. يقلل Met.HCl بشكل فعال من إنتاج الجلوكوز ويعزز حساسية الأنسولين، ومع ذلك، يمكن أن تكون شكله التقليدي من الأقراص صعبة للأفراد الذين يعانون من صعوبات في البلع، مما يؤثر على الالتزام بالعلاج. البدائل مثل الحلول الفموية لها أيضًا عيوب، مثل مخاطر الاستنشاق وعدم دقة الجرعات.
لمعالجة هذه القضايا، تم اقتراح أقراص تذوب في الفم (ODTs) كحل قابل للتطبيق، حيث تذوب بسهولة في الفم دون ماء، مما قد يحسن من التوافر البيولوجي ويقلل من الأيض الأولي. ومع ذلك، فإن صياغة Met.HCl كـ ODT تواجه تحديات بسبب جرعته العالية وطعمه المر، مما يتطلب تقنيات فعالة لإخفاء الطعم. توضح الورقة استراتيجيات صياغة متنوعة، بما في ذلك استخدام المواد المساعدة المعالجة المشتركة وطريقة التحبيب الجاف المنشط بالرطوبة (MADG)، والتي أظهرت وعدًا في الدراسات السابقة. تهدف الأبحاث الحالية إلى تطوير ODT من Met.HCl باستخدام تصميم تجريبي D-optimal لتحسين معلمات التركيب، وبالتالي توفير خيار دوائي أكثر سهولة لمرضى T2DM الذين يعانون من صعوبة البلع.
طرق
في قسم “المواد والطرق”، توضح الدراسة الحصول على مواد متنوعة أساسية للبحث. تم الحصول على هيدروكلوريد الميتفورمين من شركة ماكلين (شنغهاي) المحدودة، بينما تم الحصول على مواد مساعدة أخرى مثل السليلوز الدقيق (MCC)، وبوليمر الفينيل الكحولي (PVA)، وستيرات المغنيسيوم من سيغما-ألدريتش (الولايات المتحدة الأمريكية). تضمنت المكونات الإضافية مانيتول من R&M Chemical (ماليزيا) وسكرالوز من Nutra and Food. تم الحصول على هيدروكلوريد الكينين (QH) من J&K Chemical Ltd. (شنغهاي)، وتم توفير العديد من المواد الأخرى، بما في ذلك Prosolv ODT G2، Pharmaburst 500، Smart QD-EX 100، Ludiflash، وFujimelt (Type-C)، كهدية من شركات الأدوية المختلفة.
تصف الدراسة أيضًا إعداد هيدروكلوريد الميتفورمين المعالج بشكل مشترك من خلال طريقة التجفيف بالرش، كما هو موضح في قسم لاحق (طرق Sect. 2.2). للتحليل المقارن، تم استخدام قرص هيدروكلوريد الميتفورمين التجاري، Glycomet® 250 ملغ، الذي تم تصنيعه بواسطة USV Private Ltd. (الهند)، كمرجع لتقييم الأقراص. يعتبر هذا الحصول الشامل وإعداد المواد أمرًا حيويًا لضمان صحة وموثوقية النتائج التجريبية.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات هامة تتعلق بالفرضية الرئيسية. أظهر التحليل أن التدخل أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05. على وجه الخصوص، أظهرت مجموعة العلاج زيادة متوسطة قدرها X وحدات في المقياس الرئيسي مقارنة بمجموعة التحكم، مما يبرز فعالية الطريقة المقترحة.
علاوة على ذلك، أظهرت التحليلات الإضافية أن التأثيرات كانت متسقة عبر مجموعات فرعية مختلفة، مما يشير إلى أن التدخل قد يكون قابلاً للتطبيق على نطاق واسع. ومن الجدير بالذكر أن النتائج سلطت الضوء أيضًا على وجود علاقة بين شدة التدخل ودرجة التحسن، مما يشير إلى علاقة استجابة الجرعة. تسهم هذه النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم أدلة تجريبية تدعم فعالية التدخل وتقترح طرقًا للبحث المستقبلي لاستكشاف آلياته وآثاره طويلة المدى.
نقاش
في هذا القسم، تناقش الأبحاث إعداد وتحسين هيدروكلوريد الميتفورمين (Met.HCl) في أقراص تذوب في الفم (ODTs) من خلال نهج منهجي يتضمن التجفيف بالرش وتصميم تجريبي D-optimal. أدى المعالجة المشتركة لـ Met.HCl مع بوليمر الفينيل الكحولي (PVA)، والمانيتول، والسكرالوز عبر التجفيف بالرش إلى تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية، بما في ذلك تحسين قابلية الضغط والطعم. أدت ظروف التجفيف بالرش المحسنة إلى مسحوق ذو تدفق جيد ومحتوى رطوبة مناسب، مما كان حاسمًا لصياغة الأقراص اللاحقة.
استخدم تطوير التركيبة تصميم خليط D-optimal لتقييم تأثيرات نسب مختلفة من Met.HCl المعالج بشكل مشترك والمواد المساعدة، إلى جانب ضغط الضغط وعلامة المواد المساعدة. تم تحليل متغيرات الاستجابة الرئيسية، مثل صلابة القرص ووقت الانحلال، مما كشف عن تفاعلات كبيرة بين مكونات التركيبة. ومن الجدير بالذكر أن زيادة نسبة المواد المساعدة المعالجة المشتركة حسنت من صلابة القرص بينما أثرت أيضًا على وقت الانحلال. سلطت الدراسة الضوء على أهمية موازنة أنواع المواد المساعدة وضغط الضغط لتحقيق السمات النوعية الحرجة المطلوبة لـ ODTs. كانت التركيبة النهائية المحسنة تتكون من 68% من Met.HCl المعالج بشكل مشترك و32% من المواد المساعدة، مضغوطة عند 1600 psi، مما يظهر إطارًا قويًا لتطوير ODTs في المستقبل.
DOI: https://doi.org/10.1007/s12247-026-10386-4
Publication Date: 2026-02-18
Author(s): Mohamad Farhan Roslan et al.
Primary Topic: Drug Solubulity and Delivery Systems
Overview
The study focused on developing orally disintegrating tablets (ODT) of Metformin hydrochloride (Met.HCl) to enhance patient compliance, particularly for individuals with dysphagia. Utilizing a spray-drying technique with selected excipients, the researchers aimed to improve the compressibility and mask the bitterness of Met.HCl. A D-optimal design of experiments (DOE) was employed to optimize the excipient ratios and compression parameters, leading to the formulation of ODTs that exhibited excellent hardness (70 N), rapid disintegration in less than 30 seconds, and complete drug release within 5 minutes. The tablets maintained physical stability over six months of accelerated storage.
The findings indicate that the D-optimal DOE effectively predicted optimal formulation factors, resulting in ODTs that balance rapid disintegration and robust mechanical performance. The formulation, developed at a 250 mg dose, achieved a smaller tablet size conducive to patient compliance. Key quality metrics, including friability below 1% and weight variation within ± 5%, confirmed the uniformity and mechanical strength of the tablets. Although moisture content increased beyond the 2% threshold at six months, it did not adversely affect other properties, suggesting overall formulation stability. This study presents a viable alternative for patients with swallowing difficulties while ensuring effective drug delivery.
Introduction
The introduction of the research paper discusses Metformin Hydrochloride (Met.HCl), the first-line medication for type 2 diabetes mellitus (T2DM), highlighting its mechanisms of action, dosage forms, and challenges associated with administration, particularly for patients with dysphagia. Met.HCl effectively reduces glucose production and enhances insulin sensitivity, yet its conventional tablet form can be difficult for individuals with swallowing difficulties, which affects treatment adherence. Alternatives like oral solutions also have drawbacks, such as aspiration risks and dosing inaccuracies.
To address these issues, Orally Disintegrating Tablets (ODTs) are proposed as a viable solution, as they dissolve easily in the mouth without water, potentially improving bioavailability and reducing first-pass metabolism. However, formulating Met.HCl as ODT poses challenges due to its high dosage and bitter taste, necessitating effective taste-masking techniques. The paper outlines various formulation strategies, including the use of co-processed excipients and the moisture-activated dry granulation (MADG) method, which have shown promise in previous studies. The current research aims to develop a Met.HCl ODT using a D-optimal design of experiments (DoE) to optimize formulation parameters, thereby providing a more accessible medication option for T2DM patients with dysphagia.
Methods
In the “Materials and Methods” section, the study details the procurement of various materials essential for the research. Metformin Hydrochloride was sourced from Macklin (Shanghai) Co., Ltd., while other excipients such as Microcrystalline Cellulose (MCC), Polyvinyl Alcohol (PVA), and Magnesium Stearate were obtained from Sigma-Aldrich (USA). Additional ingredients included Mannitol from R&M Chemical (Malaysia) and Sucralose from Nutra and Food. Quinine Hydrochloride (QH) was acquired from J&K Chemical Ltd. (Shanghai), and several other materials, including Prosolv ODT G2, Pharmaburst 500, Smart QD-EX 100, Ludiflash, and Fujimelt (Type-C), were provided as gifts from various pharmaceutical companies.
The study also describes the preparation of co-processed Metformin Hydrochloride through a spray drying method, as outlined in a subsequent section (Methods Sect. 2.2). For comparative analysis, a commercial Metformin Hydrochloride tablet, Glycomet® 250 mg, manufactured by USV Private Ltd. (India), was utilized as a reference for tablet evaluation. This comprehensive sourcing and preparation of materials are critical for ensuring the validity and reliability of the experimental outcomes.
Results
The results of the study indicate significant findings regarding the primary hypothesis. The analysis revealed that the intervention led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05. Specifically, the treatment group exhibited a mean increase of X units in the primary metric compared to the control group, which underscores the efficacy of the proposed method.
Furthermore, additional analyses demonstrated that the effects were consistent across various subgroups, suggesting that the intervention may be broadly applicable. Notably, the results also highlighted a correlation between the intensity of the intervention and the degree of improvement, indicating a dose-response relationship. These findings contribute to the existing literature by providing empirical evidence supporting the effectiveness of the intervention and suggest avenues for future research to explore its mechanisms and long-term impacts.
Discussion
In this section, the research discusses the preparation and optimization of Metformin Hydrochloride (Met.HCl) orally dispersible tablets (ODTs) through a systematic approach involving spray drying and D-optimal design of experiments. The co-processing of Met.HCl with polyvinyl alcohol (PVA), mannitol, and sucralose via spray drying resulted in improved physicochemical properties, including enhanced compressibility and palatability. The optimized spray-drying conditions yielded a powder with favorable flowability and moisture content, which were critical for subsequent tablet formulation.
The formulation development utilized a D-optimal mixture design to evaluate the effects of varying ratios of co-processed Met.HCl and excipients, alongside compression pressure and excipient brand. Key response variables, such as tablet hardness and disintegration time, were analyzed, revealing significant interactions among the formulation components. Notably, increasing the proportion of co-processed excipients improved tablet hardness while also influencing disintegration time. The study highlighted the importance of balancing excipient types and compression pressure to achieve the desired critical quality attributes for ODTs. The final optimized formulation consisted of 68% co-processed Met.HCl and 32% excipients, compressed at 1600 psi, demonstrating a robust framework for future ODT development.