Evaluation of Piperine as Natural Coformer for Eutectics Preparation of Drugs Used in the Treatment of Cardiovascular Diseases

Abstract

Piperine (PIP) was evaluated as a natural coformer in the preparation of multicomponent organic materials for enhancing solubility and dissolution rate of the poorly water-soluble drugs: curcumin (CUR), lovastatin (LOV), and irbesartan (IBS). A screening based on liquid assisted grinding technique was performed using 1:1 drug-PIP molar ratio mixtures, followed by differential scanning calorimetry (DSC) and powder X-ray diffraction (PXRD) analyses. Three eutectic mixtures (EMs) composed of CUR-PIP, LOV-PIP, and IBS-PIP were obtained. Therefore, binary phase and Tamman's diagrams were constructed for each system to obtain the exact eutectic composition, which was 0.41:0.59, 0.29:0.71, and 0.31:0.69 for CUR-PIP, LOV-PIP, and IBS-PIP, respectively. Further, bulk materials of each system were prepared to characterize them through DSC, PXRD fully, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and solution-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. In addition, the contact angle, solubility, and dissolution rate of each system were evaluated. The preserved characteristic in the PXRD patterns and FT-IR spectra of the bulk material of each system confirmed the formation of EM mixture without molecular interaction in solid-state. The formation of EM resulted in improved aqueous solubility and dissolution rate associated with the increased wettability observed by the decrease in contact angle. In addition, solution NMR analyses of CUR-PIP, LOV-PIP, and IBS-PIP suggested no significant intermolecular interactions in solution between the components of the EM. Hence, this study concludes that PIP could be an effective coformer to improve the solubility and dissolution rate of CUR, LOV, and IBS.

La piperina (PIP) se evaluó como un coformador natural en la preparación de materiales orgánicos multicomponentes para mejorar la solubilidad y la velocidad de disolución de fármacos poco solubles en agua: curcumina (CUR), lovastatina (LOV) e irbesartán (IBS). Se realizó una selección basada en una técnica de molienda asistida por líquido utilizando mezclas de proporción molar de fármaco-PIP 1:1, seguida de análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC) y difracción de rayos X en polvo (PXRD). Se obtuvieron tres mezclas eutécticas (EM) compuestas por CUR-PIP, LOV-PIP e IBS-PIP. Por lo tanto, se construyeron diagramas de fase binaria y de Tamman para cada sistema para obtener la composición eutéctica exacta, que fue 0,41:0,59, 0,29:0,71 y 0,31:0,69 para CUR-PIP, LOV-PIP e IBS-PIP, respectivamente. Además, se prepararon materiales a granel de cada sistema para caracterizarlos mediante DSC, PXRD completo, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) en estado de solución. Además, se evaluaron el ángulo de contacto, la solubilidad y la velocidad de disolución de cada sistema. La característica conservada en los patrones PXRD y los espectros FT-IR del material a granel de cada sistema confirmó la formación de una mezcla EM sin interacción molecular en estado sólido. La formación de EM resultó en una mejor solubilidad acuosa y velocidad de disolución asociada con el aumento de la humectabilidad observada por la disminución en el ángulo de contacto. Además, los análisis de RMN en solución de CUR-PIP, LOV-PIP e IBS-PIP no sugirieron interacciones intermoleculares significativas en solución entre los componentes del EM. Por lo tanto, este estudio concluye que PIP podría ser un coformador eficaz para mejorar la solubilidad y la tasa de disolución de CUR, LOV e IBS.