Tra le numerose strategie tecnologiche che possono essere utilizzate per migliorare le proprietà biofarmaceutiche di molecole appartenenti alla classe II del Biopharmaceutic Classification System (BCS), negli ultimi anni si è assistito ad un crescente interesse per l’impiego della tecnologia spray congealing. Brevemente, la tecnologia spray congealing (anche conosciuta come spray chilling o spray cooling) si basa sull’atomizzazione di un fluido costituito da un eccipiente bassofondente (< 90 °C) allo stato fuso in cui è disperso o disciolto un farmaco. L’atomizzazione porta alla formazione di gocce che solidificano per raffreddamento durante la caduta, portando alla formazione di microparticelle. E’ un processo veloce, one-step e solvent-free, potenzialmente adatto per il continuous manufacturing. Da anni il mio gruppo di ricerca studia le applicazioni in campo farmaceutico e nutraceutico di questa tecnologia. Ricerche precedenti hanno evidenziato che, studiando opportunamente la formulazione, lo spray congealing permette di produrre microparticelle in grado di controllare il rilascio di farmaci, mascherare sapori sgradevoli, proteggere dalla degradazione sostanze attive o, infine, aumentare la solubilità e/o la velocità di dissoluzione di molecole. In questa comunicazione verranno presentati recenti sviluppi ottenuti impiegando un nuovo eccipiente (Gelucire 48/16), testando come APIs modello alcune molecole appartenenti alla classe II BCS con caratteristiche chimico-fisiche diverse (punto di fusione, pKa, ecc). I sistemi microparticellari prodotti sono stati caratterizzati per quanto riguarda le dimensioni, la morfologia (SEM), l’efficienza di incapsulazione e le proprietà dello stato solido (analisi DSC, XRD, FT-IR). Inoltre è stata valutata la solubilità dei farmaci e sono stati effettuati tests di dissoluzione a diversi pH. Infine sono stati eseguiti studi di stabilità. Tutti i sistemi microparticellari ottenuti hanno forma regolare e sferica e dimensioni medie intorno ai 200 µm (molto scorrevoli ed adatti alla somministrazione orale). L’efficienza di incapsulazione è sempre superiore al 95%. I tests in vitro hanno evidenziato per tutti i farmaci esaminati un significativo aumento della loro solubilità in acqua e della velocità di dissoluzione. Dati preliminari (6 mesi) suggeriscono la stabilità dei sistemi in condizioni normali. I risultati ottenuti hanno confermato la potenzialità della tecnologia spray congealing per migliorare significativamente la solubilità e la velocità di dissoluzione di molecole BCS classe II.

Recenti applicazioni della tecnologia spray congealing: produzione di sistemi microparticellari per il miglioramento delle proprietà biofarmaceutiche di APIs BCS classe II.

Serena Bertoni;Luisa Stella Dolci;Beatrice Albertini;Nadia Passerini
2016

Abstract

Tra le numerose strategie tecnologiche che possono essere utilizzate per migliorare le proprietà biofarmaceutiche di molecole appartenenti alla classe II del Biopharmaceutic Classification System (BCS), negli ultimi anni si è assistito ad un crescente interesse per l’impiego della tecnologia spray congealing. Brevemente, la tecnologia spray congealing (anche conosciuta come spray chilling o spray cooling) si basa sull’atomizzazione di un fluido costituito da un eccipiente bassofondente (< 90 °C) allo stato fuso in cui è disperso o disciolto un farmaco. L’atomizzazione porta alla formazione di gocce che solidificano per raffreddamento durante la caduta, portando alla formazione di microparticelle. E’ un processo veloce, one-step e solvent-free, potenzialmente adatto per il continuous manufacturing. Da anni il mio gruppo di ricerca studia le applicazioni in campo farmaceutico e nutraceutico di questa tecnologia. Ricerche precedenti hanno evidenziato che, studiando opportunamente la formulazione, lo spray congealing permette di produrre microparticelle in grado di controllare il rilascio di farmaci, mascherare sapori sgradevoli, proteggere dalla degradazione sostanze attive o, infine, aumentare la solubilità e/o la velocità di dissoluzione di molecole. In questa comunicazione verranno presentati recenti sviluppi ottenuti impiegando un nuovo eccipiente (Gelucire 48/16), testando come APIs modello alcune molecole appartenenti alla classe II BCS con caratteristiche chimico-fisiche diverse (punto di fusione, pKa, ecc). I sistemi microparticellari prodotti sono stati caratterizzati per quanto riguarda le dimensioni, la morfologia (SEM), l’efficienza di incapsulazione e le proprietà dello stato solido (analisi DSC, XRD, FT-IR). Inoltre è stata valutata la solubilità dei farmaci e sono stati effettuati tests di dissoluzione a diversi pH. Infine sono stati eseguiti studi di stabilità. Tutti i sistemi microparticellari ottenuti hanno forma regolare e sferica e dimensioni medie intorno ai 200 µm (molto scorrevoli ed adatti alla somministrazione orale). L’efficienza di incapsulazione è sempre superiore al 95%. I tests in vitro hanno evidenziato per tutti i farmaci esaminati un significativo aumento della loro solubilità in acqua e della velocità di dissoluzione. Dati preliminari (6 mesi) suggeriscono la stabilità dei sistemi in condizioni normali. I risultati ottenuti hanno confermato la potenzialità della tecnologia spray congealing per migliorare significativamente la solubilità e la velocità di dissoluzione di molecole BCS classe II.
Notiziario Chimico farmaceutico
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Serena Bertoni, Luisa Stella Dolci, Beatrice Albertini, Nadia Passerini
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