Development & Formulation of Veterinary Dosage Forms (Drugs and the Pharmaceutical Sciences, V. 88)

Cover......Page 1
Development and Formulation of Veterinary Dosage Forms......Page 2
Preface......Page 9
Contents......Page 11
Contributors......Page 13
Introduction: Veterinary Drug Availability......Page 16
REFERENCES......Page 20
I. INTRODUCTION......Page 22
A. Drug Classification......Page 23
A. Digestive System......Page 24
B. Skin......Page 29
C. Female Reproductive Cycle......Page 31
D. Mammary Gland......Page 33
E. Liver and Kidneys......Page 35
F. Hepatic Portal System......Page 40
I. Poultry/Fish/Reptiles......Page 41
1. Solutions......Page 42
2. Emulsions......Page 43
4. Pastes and Gels......Page 44
5. Capsules......Page 45
6. Tablets and Boluses......Page 46
7. Protective Coating......Page 47
9. Modified-Release Products......Page 48
10. Rumen Retention Devices......Page 49
b. Disadvantages......Page 51
1. Intravenous Injection......Page 52
2. Intramuscular Injection......Page 53
3. Subcutaneous Injection......Page 55
a. Advantages......Page 56
b. Disadvantages......Page 60
5. Solutions......Page 61
1. Implantable Infusion Devices......Page 62
D. Intramammary Administration......Page 63
E. Topical Application......Page 67
1. Topical Preparations......Page 70
2. Creams/Ointments......Page 71
4. Transdermal Patches......Page 72
2. Vaginal......Page 73
4. Intranasal......Page 74
5. Ophthalmic......Page 75
A. Drug Absorption......Page 76
1. Relative Bioavailability......Page 78
3. Multiple-Dose Approach......Page 79
4. Factors Influencing Bioavailability......Page 80
5. Oral Administration......Page 82
6. Species Differences......Page 87
7. Effect of Food/Feeding......Page 88
B. Drug Distribution......Page 91
1. Plasma Protein Binding......Page 93
2. Barriers to Drug Distribution......Page 96
3. Experimental Methods for Measuring Tissue Concentrations......Page 98
1. Pharmacokinetic Modeling......Page 99
2. Pharmacokinetic Parameters......Page 101
D. Application of Pharmacokinetic Parameters to Dosage......Page 114
2. Average Steady-State Plasma Concentration......Page 115
3. Fluctuation in Steady-State Plasma Concentrations......Page 117
E. Therapeutic Concentrations......Page 121
F. Tissue Residues......Page 123
2. Injection Vehicle......Page 125
4. Injected Drug Properties......Page 126
A. Dose-Effect Relationship: Species Variations......Page 127
B. Species Differences in Pharmacokinetic Behavior......Page 130
C. Inters pecies Scaling of Pharmacokinetic Parameters......Page 135
D. Changes in Drug Disposition......Page 136
E. The Neonatal Period......Page 140
F. Implications of Stereoisomerism......Page 142
G. Tissue Residues......Page 143
H. Injection Site Tolerance......Page 144
REFERENCES......Page 145
I. INTRODUCTION......Page 160
II. PREFORMULATION......Page 161
III. DOSAGE FORM SELECTION CRITERIA......Page 168
1. Definition......Page 176
2. Dry Formulations......Page 177
3. Liquid Concentrates......Page 194
1. Definition......Page 197
3. Mixing Dry Feeds......Page 198
4. Liquid Feed Supplements......Page 200
C. Medicated Blocks......Page 204
1. Methods of Treating Drinking Water......Page 206
2. Soluble Powders......Page 208
3. Solution Concentrates......Page 210
E. Products for Use in Lick Tanks......Page 211
F. Semisolid Preparations......Page 214
1. Mastitis Infusion Products......Page 215
2. Pastes and Pumpable Gels......Page 217
G. Capsules and Tablets......Page 219
V. STERILE DOSAGE FORMS......Page 220
A. Methods of Sterilization......Page 222
B. Injectables......Page 223
A. Dips......Page 224
B. Pour-Ons......Page 225
C. Spot-Ons......Page 227
1. Benefits......Page 228
2. Economics and Animal Health Management Practices......Page 229
1. Ruminal Boluses......Page 230
2. Tablet Forms......Page 231
3. Osmotic Tablets......Page 233
1. Nonretrievable Implants......Page 234
1. Passive......Page 236
2. Electrically Assisted......Page 238
REFERENCES......Page 239
I. INTRODUCTION......Page 246
II. CHARACTERIZATION......Page 247
1. Structural Characterization......Page 249
2. Chemical Stability......Page 253
3. Physical Stability......Page 255
5. Pharmacokinetics......Page 257
6. Assays......Page 258
1. Structural Characterization......Page 259
2. Stability......Page 260
A. Bovine Somatotropin......Page 262
1. Solutions......Page 263
2. Lyophilized Powders......Page 264
4. Microparticles......Page 265
5. Oleaginous Vehicles......Page 266
B. Porcine Somatotropin......Page 267
1. Solutions......Page 268
3. Implants......Page 269
C. Growth Hormone–Releasing Factor......Page 272
1. Solutions......Page 273
4. Implants......Page 275
5. Microparticles......Page 276
D. Other Proteins/Peptides Used in Animals......Page 278
IV. FORMULATION DISCOVERY AND DEVELOPMENT......Page 282
REFERENCES......Page 284
I. INTRODUCTION......Page 298
2. Toxoid......Page 299
B. Regulatory Considerations......Page 300
A. Types......Page 301
B. Manufacturing Methods......Page 304
A. Types......Page 305
B. Manufacturing Methods......Page 308
C. Formulation Strategies......Page 309
A. Purpose......Page 310
A. Purpose......Page 311
B. Types......Page 312
B. Types......Page 313
C. Actions......Page 314
A. Parenteral Delivery Systems......Page 315
C. Stability......Page 316
REFERENCES......Page 317
II. GENERAL DESIGN INFLUENCES......Page 320
2. Active Systems......Page 321
C. Cost of Dosing......Page 322
F. User Expectations......Page 323
3. Fast......Page 324
4. Convenient......Page 325
7. Economical......Page 326
A. Drinking-Water Metering Devices......Page 327
B. Feed......Page 329
2. Cattle Ear Tags......Page 330
A. Balling Guns......Page 331
2. Tubes......Page 333
2. Automatic......Page 334
D. Paste Dosers......Page 339
E. Powder Guns......Page 340
VI. ACTIVE SYSTEMS—TOPICAL APPLICATORS......Page 341
B. Teat Dips......Page 342
E. Intramammary Applicators......Page 343
F. Intravaginal......Page 344
G. Intranasal......Page 345
A. Injection Needles......Page 346
B. Syringe Systems......Page 347
3. Simple Multiple Dose (see Fig. 5)......Page 348
4. Repeater......Page 349
5. Automatic Refill......Page 350
6. One-Handed......Page 352
7. Injector Pole......Page 353
C. Implants......Page 355
VIII. MULTIPLE FUNCTION EQUIPMENT......Page 357
IX. POWERED SYSTEMS......Page 359
A. Egg Injection......Page 360
C. Spray Boxes......Page 362
D. Transdermal Jet......Page 365
E. Missile Systems......Page 366
F. Projectors......Page 367
G. Dosers......Page 368
REFERENCES......Page 370
I. OVERVIEW......Page 372
II. CRITICAL PARAMETERS......Page 374
B. Bulk Drug......Page 375
6. Microbiological......Page 376
D. Products......Page 377
5. Degradation Products......Page 378
III. MEASUREMENT ISSUES......Page 379
1. Scientific Issues—Assays That SPARqle......Page 381
1. Reference Standard Characterization......Page 390
2. Major Component Assays......Page 393
4. Selected Other Assays......Page 395
C. Quality Assurance of Analytical Measurements......Page 402
1. System Suitability Tests......Page 403
2. Laboratory Analytical Data Quality Assurance......Page 404
A. Role of Scientific and Regulatory Studies......Page 405
1. Understand the Pathway......Page 406
C. Relationship of Expiration Dating to Label Storage Temperatures......Page 407
1. Arrhenius Relationship......Page 408
3. Climate Zone Concept......Page 409
4. Humidity......Page 410
D. Release Limits......Page 411
1. General Considerations......Page 415
2. Preformulation Phase......Page 416
3. Formulation Development Phase......Page 420
4. Proposed Product Phase......Page 421
1. Photostability......Page 423
3. Broached Container Stability......Page 425
V. DEVELOPMENT OF LIMITS......Page 426
2. Limits Based on Safety, Performance, or Regulatory Acceptability......Page 427
B. Use of Batch Data—Process and Analytical Method Performance......Page 428
1. Representative Batches, Number of Batches, Etc.......Page 432
3. Statistical Tools—Tolerance Intervals......Page 433
4. Example: Bulk Drug Impurities at Time of Release......Page 436
1. Statistical Tools—Tolerance Intervals for Derived Measures......Page 437
D. Use of Process Performance Data—Process Development and Validation......Page 438
ACKNOWLEDGMENT......Page 439
REFERENCES......Page 440
I. INTRODUCTION......Page 444
A. History of the GADPTRA......Page 445
B. Definitions of Bioavailability and Bioequivalence......Page 447
C. Human Food Safety......Page 449
A. Product Dissolution......Page 450
C. Bioequivalence Waiver Policy......Page 451
D. Correlating In Vivo Bioavailability with In Vitro Dissolution Characteristics......Page 452
A. Study Design......Page 454
B. Parallel Versus Crossover Study Design......Page 455
1. Nonlinear Kinetics......Page 456
4. Reducing Variability, Tightening Cmax Confidence Intervals......Page 457
D. Fed Versus Fasted Conditions......Page 458
A. Total Versus Free Drug Concentrations......Page 459
C. Chiral Compounds......Page 461
A. Age and Disease Considerations......Page 462
A. Measuring the Extent of Drug Absorption......Page 463
VIII. STATISTICAL ANALYSIS OF BIOAVAILABILITY DATA......Page 464
A. Sequence Effects in the 2 × 2 Crossover Design......Page 465
B. Use of the Analysis of Variance......Page 466
E. Use of an Interval Hypothesis for Testing Product Bioequivalence......Page 467
F. Sample Size Determinations......Page 468
A. Multiple Absorption Maxima......Page 469
C. Products with Nonzero Baselines......Page 470
X. BIOAVAILABILITY STUDIES IN NEW ANIMAL DRUG APPROVALS......Page 471
REFERENCES......Page 472
I. INTRODUCTION......Page 484
1. Short-Term Studies......Page 485
3. Reproductive and Developmental Toxicity Studies......Page 486
1. Metabolism Studies in the Intended Species......Page 487
3. Determination of Maximum Residue Limit......Page 488
A. United States......Page 489
C. European Union......Page 493
IV. CONCLUSIONS......Page 494
REFERENCES......Page 495
Index......Page 498